Soolte mikrobioomi suunamine: uus lähenemisviis diabeedi ravile

Hiljuti ajakirjas Nutrients avaldatud uuring uurib soolemikrobioota võtmerolli suhkurtõve (DM) patogeneesis ja ravis.

Soolestiku mikrobioomi roll diabeedis

Varasemad uuringud on näidanud, et II tüüpi suhkurtõbi (T2DM) võib olla seotud teatud muutustega soolemikrobioota koostises. Täpsemalt leiti, et T2DM-iga patsientidel oli Firmicutes'i ja Clostridia bakterite tase madalam võrreldes kontrollrühmaga.

Positiivseid korrelatsioone täheldati ka Bacteroides-Prevotella ja C. coccoides-E. rectale ning Bacteroidetes ja Firmicutes suhete ning plasma glükoosikontsentratsioonide vahel. II tüüpi diabeediga patsientidel oli rohkem beetaproteobaktereid, mis korreleerus positiivselt glükoositaluvuse vähenemisega.

Hiinas läbi viidud metagenoomiülene assotsiatsiooniuuring (MGWAS) teatas mikroobse düsbioosist II tüüpi diabeediga patsientidel. Nende patsientide soolestikust leiti teatud patogeene, nagu Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum ja Escherichia coli.

Samuti täheldati olulist butüraati tootvate bakterite, näiteks Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans ja Roseburia intestinalis, vähenemist. II tüüpi diabeediga patsientide soolemikrobioomis oli ka rohkem lima lagundavaid ja sulfaate redutseerivaid liike.

Euroopa naistel II tüüpi diabeediga läbi viidud uuring kinnitas Faecalibacterium prausnitzii ja Roseburia intestinalis'e taseme langust. Samuti leiti viie Clostridium'i liigi vähenemine ja nelja Lactobacillus'e liigi suurenemine.

Korrelatsioonid Clostridium'i ja glükosüleeritud hemoglobiini (HbA1c), C-peptiidi, plasma triglütseriidide ja insuliini vahel olid negatiivsed, samas kui HbA1c korreleerus positiivselt Lactobacillus'e tasemega. Need andmed viitavad nende mikroobiliikide seosele II tüüpi diabeedi tekkega.

Düsbioos mõjutab II tüüpi diabeedi patogeneesi mitmesuguste molekulaarsete mehhanismide kaudu. Näiteks võib soole mikrobioota mõjutada lipiidide ja glükoosi metabolismi, mis omakorda mõjutab II tüüpi diabeedi arengut. Neid toimeid võivad vahendada olulised regulaatorid, nagu sapphapped, hargnenud ahelaga aminohapped (BCAA-d), lühikese ahelaga rasvhapped (SCFA-d) ja bakteriaalsed lipopolüsahhariidid (LPS-id).

Soolestiku mikrobioota kui diabeediravi terapeutiline sihtmärk

Probiootikumid parandavad glükeemilist kontrolli ja insuliinitundlikkust, eriti diabeetikutel ja neil, kellel on risk haigestuda diabeeti.

Mõned bakteritüved, näiteks Lactobacillus acidophilus ja Bifidobacterium bifidum, avaldavad positiivset mõju mitmesugustele ainevahetusprotsessidele. Üks peamisi toimemehhanisme on lühikese ahelaga rasvhapete (SCFA) interaktsioon G-valguga seotud retseptoritega, mis parandab insuliinitundlikkust. Sirtuiin 1 (SIRT1) aktiveerimisele suunatud terapeutilised strateegiad on samuti näidanud paljulubavaid tulemusi insuliinitundlikkuse ja glükeemilise kontrolli parandamisel diabeetikutel.

Fetuiin-A, maksas toodetav valk, võib pärssida insuliini signaaliülekannet ning selle kõrgenenud tase on seotud insuliiniresistentsuse ja suurenenud põletikuga. Randomiseeritud kontrollitud uuringus leiti, et Lactobacillus casei'ga kaheksa nädala jooksul manustatud toidulisand vähendas fetuiin-A taset, suurendas SIRT1 taset ning parandas insuliiniresistentsust ja insuliini- ja söögijärgset glükoositaset. L. casei'l on ka põletikuvastased omadused, mida tõendab põletiku markerite, näiteks C-reaktiivse valgu (CRP) ja tuumorinekroosifaktori α (TNF-α) taseme langus pärast L. casei'ga manustatud toidulisandit.

Sünbiootikumid ehk probiootikumide ja prebiootikumide kombinatsioonid pakuvad samuti paljulubavat lähenemisviisi diabeedi raviks. Hemodialüüsi saavate diabeetikutega läbi viidud uuring näitas, et sünbiootikumide toidulisandid vähendasid oluliselt insuliini kontsentratsiooni, tühja kõhu glükoositaset ja insuliiniresistentsust, suurendades samal ajal insuliinitundlikkust.

II tüüpi diabeedi ravis on uuritud väljaheite mikroobide siirdamist (FMT), mis hõlmab väljaheitebakterite siirdamist tervelt inimeselt teisele inimesele. Ühes uuringus leiti, et FMT, kas üksi või kombinatsioonis metformiiniga, parandas II tüüpi diabeediga patsientidel oluliselt peamisi kliinilisi näitajaid, sealhulgas kehamassiindeksi (KMI), söögieelse ja -järgse glükoositaseme ning HbA1c kontsentratsiooni vähenemist.

Toitumine ja treening võivad samuti oluliselt mõjutada soolestiku mikrobioota koostist. Täisteravilja- ja kiudainerikkad dieedid toetavad soodsat ja mitmekesist mikroobset keskkonda, mis viib lühikese ahelaga rasvhapete (SCFA) tootmiseni, mis võivad vähendada põletikku ja parandada insuliinitundlikkust.

Regulaarne treening avaldab positiivset mõju ka soolestiku mikrobiootale, aidates paremini reguleerida veresuhkru taset. Hiiremudelid on näidanud, et treening viib lühikese ahelaga rasvhapete tootmiseni ja taastab soolestiku tervise.

Ülevaate tulemused näitavad, et mikrobioota düsbioosi mehhanism võib olla II tüüpi diabeedi patogeneesi potentsiaalne tegur, mis esindab uusi mikrobiootale suunatud ravivõimalusi. Personaalsemate meditsiiniliste sekkumiste väljatöötamiseks on vaja rohkem uuringuid, et paremini mõista soole mikrobioota häirimise rolli II tüüpi diabeedi patogeneesis ja progresseerumises.