Suolistomikrobiston kohdentaminen: uusi lähestymistapa diabeteksen hoitoon.

Nutrients-lehdessä julkaistussa tuoreessa tutkimuksessa tarkastellaan suoliston mikrobiotan keskeistä roolia diabetes mellituksen (DM) patogeneesissä ja hoidossa.

Suoliston mikrobiomin rooli diabeteksessa

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tyypin 2 diabetes mellitus (T2DM) saattaa liittyä tiettyihin muutoksiin suoliston mikrobiston koostumuksessa. Tarkemmin sanottuna tyypin 2DM-potilailla havaittiin alhaisemmat Firmicutes- ja Clostridia-bakteerien tasot verrattuna kontrolliryhmään.

Positiivisia korrelaatioita havaittiin myös Bacteroides-Prevotellan ja C. coccoides-E. rectalen sekä Bacteroidetesin ja Firmicuten suhteiden ja plasman glukoosipitoisuuksien välillä. Tyypin 2 diabetespotilailla oli enemmän Betaproteobakteereja, mikä korreloi positiivisesti heikentyneen glukoosinsietokyvyn kanssa.

Kiinassa tehdyssä metagenominlaajuisessa assosiaatiotutkimuksessa (MGWAS) raportoitiin mikrobien dysbioosia tyypin 2 diabetesta sairastavilla potilailla. Näiden potilaiden suolistosta löydettiin tiettyjä taudinaiheuttajia, kuten Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum ja Escherichia coli.

Myös butyraattia tuottavien bakteerien, kuten Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans ja Roseburia intestinalis, määrä väheni merkittävästi. Tyypin 2 diabeetikoiden suolistomikrobiomissa oli myös enemmän limaa hajottavia ja sulfaattia pelkistäviä lajeja.

Eurooppalaisilla tyypin 2 diabetesta sairastavilla naisilla tehdyssä tutkimuksessa vahvistettiin Faecalibacterium prausnitzii- ja Roseburia intestinalis -bakteerien pitoisuuksien lasku. Myös viiden Clostridium-lajin määrän laskua ja neljän Lactobacillus-lajin määrän lisääntymistä havaittiin.

Korrelaatiot Clostridiumin ja glykosyloituneen hemoglobiinin (HbA1c), C-peptidin, plasman triglyseridien ja insuliinin välillä olivat negatiivisia, kun taas HbA1c korreloi positiivisesti Lactobacillus-tasojen kanssa. Nämä tiedot viittaavat näiden mikrobilajien yhteyteen tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen.

Dysbioosi vaikuttaa tyypin 2 diabeteksen patogeneesiin useiden molekyylimekanismien kautta. Esimerkiksi suoliston mikrobiota voi vaikuttaa lipidi- ja glukoosiaineenvaihduntaan, mikä puolestaan vaikuttaa tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen. Näitä vaikutuksia voivat välittää tärkeät säätelijät, kuten sappihapot, haaraketjuiset aminohapot (BCAA:t), lyhytketjuiset rasvahapot (SCFA:t) ja bakteerien lipopolysakkaridit (LPS).

Suoliston mikrobiota diabeteksen hoidon kohteena

Probiootit parantavat glykeemistä hallintaa ja insuliiniherkkyyttä, erityisesti diabeetikoilla ja diabeteksen riskiryhmään kuuluvilla.

Joillakin bakteerikannoilla, kuten Lactobacillus acidophilus ja Bifidobacterium bifidum, on positiivisia vaikutuksia erilaisiin aineenvaihduntaprosesseihin. Yksi keskeisistä vaikutusmekanismeista on lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA) vuorovaikutus G-proteiinikytkentäisten reseptorien kanssa, mikä parantaa insuliiniherkkyyttä. Myös sirtuiini 1:n (SIRT1) aktivoimiseen tähtäävät terapeuttiset strategiat ovat osoittaneet lupaavia tuloksia insuliiniherkkyyden ja glykeemisen kontrollin parantamisessa diabeetikoilla.

Fetuiini-A, maksan tuottama proteiini, voi estää insuliinisignalointia, ja kohonneet pitoisuudet liittyvät insuliiniresistenssiin ja lisääntyneeseen tulehdukseen. Satunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa havaittiin, että kahdeksan viikon ajan Lactobacillus casei -lisäravinteena annettu fetuiini-A:n pitoisuuksia alensi, SIRT1:n pitoisuuksia lisäsi ja paransi insuliiniresistenssiä sekä insuliini- ja aterianjälkeisiä glukoosipitoisuuksia. L. caseilla on myös tulehdusta estäviä ominaisuuksia, mistä on osoituksena tulehdusmerkkiaineiden, kuten C-reaktiivisen proteiinin (CRP) ja tuumorinekroositekijä α:n (TNF-α), pitoisuuksien aleneminen L. casei -lisäravinteen jälkeen.

Synbiootit, probioottien ja prebioottien yhdistelmät, tarjoavat myös lupaavan lähestymistavan diabeteksen hoitoon. Hemodialyysihoitoa saavilla diabeetikoilla tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että synbioottiset lisäravinteet alensivat merkittävästi insuliinipitoisuuksia, paastoverensokeritasoja ja insuliiniresistenssiä samalla lisäten insuliiniherkkyyttä.

Ulosteen mikrobisiirtoa (FMT), jossa ulostebakteereja siirretään terveeltä yksilöltä toiselle yksilölle, on tutkittu tyypin 2 diabeteksen hoidossa. Yhdessä tutkimuksessa havaittiin, että FMT, joko yksinään tai yhdistelmänä metformiinin kanssa, johti merkittäviin parannuksiin tyypin 2 diabetesta sairastavien potilaiden keskeisissä kliinisissä mittareissa, mukaan lukien painoindeksin (BMI), ateriaa edeltävien ja sen jälkeisten glukoositasojen sekä HbA1c-pitoisuuksien lasku.

Ruokavalio ja liikunta voivat myös vaikuttaa merkittävästi suoliston mikrobiston koostumukseen. Täysjyvä- ja kuitupitoiset ruokavaliot tukevat suotuisaa ja monimuotoista mikrobiympäristöä, mikä johtaa lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoon, jotka voivat vähentää tulehdusta ja parantaa insuliiniherkkyyttä.

Säännöllinen liikunta vaikuttaa myös positiivisesti suoliston mikrobiotaan, mikä auttaa säätelemään verensokeritasoja paremmin. Hiirimallit ovat osoittaneet, että liikunta johtaa lyhytketjuisten rasvahappojen tuotantoon ja palauttaa suoliston terveyden.

Katsauksen tulokset osoittavat, että mikrobiston dysbioosin mekanismi voi olla mahdollinen tekijä tyypin 2 diabeteksen patogeneesissä, mikä edustaa uusia mikrobistoon kohdistuvia hoitovaihtoehtoja. Yksilöllisempien lääketieteellisten interventioiden kehittämiseksi tarvitaan lisää tutkimusta, jotta ymmärretään paremmin suoliston mikrobiston häiriöiden roolia tyypin 2 diabeteksen patogeneesissä ja etenemisessä.