Как кишечная микробиота влияет на гликемию при сахарном диабете

Хорошо известно, что кишечная микробиота (микрофлора) играет важную роль в нашем здоровье. Наука подтверждает, что микробиота влияет на обменные процессы. Поддержание баланса глюкозы в крови не является исключением. Рассказываем кратко, какие механизмы, связанные с микроорганизмами, влияют на регуляцию глюкозы в крови в контексте диабета типа 1 и типа 2. А также какие микроорганизмы чаще выявляют у людей с повышенной вероятностью возникновения диабета.

Совокупность бактерий, вирусов и грибков, которые живут в теле человека и на нем, вместе известны как микробиота (устаревшее — микрофлора), в последнее время рассматривается, как важный фактор в физиологии и заболеваниях человека. В частности, кишечник представляет собой биологическую нишу, в которой обитают разнообразные микробы, которые влияют почти на все аспекты биологии человека через их взаимодействие с хозяином; новые технологии раскрывают все больше подробностей во взаимодействии хозяина и микроба.

В подробном обзоре научных публикаций, который был опубликован в прошлом выпуске Frontiers in Endocrinology, исследователи объясняют, что выявлено несколько молекулярных механизмов, которые связаны с функциональными отношениями между микробитой и гликемическим контролем. Некоторые микроорганизмы могут участвовать в регуляции глюкозы в крови через:

Производство инкретина (экстракт слизистой кишечника). Инкретины помогают увеличить производство инсулина. Они обычно производятся в кишечнике в ответ на прием пищи. Было показано, что у людей с сахарным диабетом 2 типа более вероятно снижение выработки инкретина. Некоторые бактерии могут напрямую регулировать секрецию инкретина за счет производимых ими метаболическими соединений. Это значит, что опосредовано такая микробиота связана с гликемической регуляцией.

Производство жирных кислот короткой цепи. Наше питание обеспечивает микроорганизмы субстратом, которым они питаются (неперевариваемые пищевые волокна — клетчатка, пектин, инулин, лактулоза и т.п.). Это своеобразная стимуляция роста бактерий, причем употребление пребиотиков (неперевариваемых пищевых волокон) эффективнее, чем употребление продуктов с самими бактериями (пробиотики). Кишечные бактерии генерируют жирные кислоты короткой цепи, которые наш организм  может использоваться в качестве субстрата. Интересно, что было показано, что эти молекулы важны для регуляции уровня глюкозы в крови.

Метаболизм желчных кислот: желчные кислоты — это соединения, вырабатываемые печенью, которые способствуют пищеварению и усвоению определенных питательных веществ. Хотя многие исследования все еще продолжаются и многие пробелы в знаниях остаются, следует отметить, что все больше фактов свидетельствует о том, что взаимодействия микробиота-желчные кислоты также играют роль в быстром улучшении гликемического контроля после бариатрической операции (операция по уменьшению размера желудка).

Регулирование жировой ткани. Жировая ткань все чаще рассматривается,  как сложный орган, который влияет на множество физиологических процессов, в том числе и на регуляцию обмена глюкозы (например, чувствительности к инсулину). Интересно, что было показано, что определенные микроорганизмы могут регулировать уровень воспаления и влиять на функции жировой ткани.

Более того, недавние исследования также выявили другие подходящие пути для исследования, включая специфические воспалительные пути и эндоканнабиноид*-опосредованную регуляцию.

*Эндоканнабиноидная система — система в организме человека, в которой по требованию тела  выделяется вещество эндоканнабиод, который выполняет роль нейротрансмиттера (вещество, которое проводит сигналы между нервными клетками или от нейронов к исполнительным клеткам -мышцам, клеткам желез и т.п.).
Эндоканнабиодная система влияет на ряд основных функций в организме, в т.ч.: аппетит, метаболизм, боль, сон, настроение, подвижность, температура, память и обучение, иммунитет, воспалительные процессы, нейронное развитие, нейропротекция, сердечно-сосудистая функция, пищеварение, репродукция.
Помимо поддержания основных функций, эндоканнабиноидная система также реагирует на болезни. Выявлено, что количество эндоканнабиодных рецепторов увеличивается при заболеваниях, связанных с болевым синдромом (прим. онкология, хроническая боль, артриты).

Диабет 1 типа

Неудивительно, что микробиота может играть роль в аутоиммунном заболевании, поскольку способность микроорганизмов влиять на иммунные процессы хорошо известна. Фактически, были выявлены связи между частотой диабета 1 типа и специфическими профилями микробиоты (соотношениями разных видов микроорганизмов).

Bacteroidetes phylum, семейство Bacteroidaceae и род Bacteroides чаще встречались у аутоантителпозитивных детей, чем у аутоантителнезависимых сверстников. Faecis roseburia faecis был более распространен у аутоантителнегативных детей, чем у аутоантителпозитивных детей, тогда как Clostridium perfringens был более распространен у детей с аутоиммунитетом бета-клеток, чем у детей без них. Род Bacteroides был связан с положительностью аутоантител.
У детей с более высоким числом аутоантител было меньше бактерий, которые производят короткоцепочечных жирных кислот, чем у контрольных детей. Авторы предполагают, что соотношение определенных бактериальных результатов с числом положительных аутоантител может указывать на роль дисбиоза в прогрессировании аутоиммунного процесса в сторону заболевания диабетом.

Однако эксперты также отмечают, что некоторые исследования противоречат друг другу. Это может быть отчасти связано с демографическими (географическими) различиями в исследовательских группах. Авторы недавнего обзора публикаций, в которых изучались полученные данные, предположили, что микробиота кишечника может быть более вовлечена в процесс перехода от начала аутоиммунитета к бета-клеткам до диабета 1 типа, чем в само заболевание.

Некоторые эксперты считают, что лучшее понимание микробиоты в том, что касается возникновения и прогрессирования диабета 1 типа, может выявить потенциальные стратегии профилактики и лечения.

Диабет 2 типа

При диабете 2 типа  установлено, что микробиота играет важную роль в регуляции сахара крови. Здесь задействованы ряд факторов в регуляции жировой ткани ( факторы ожирения, инсулинорезистентности, воспалений). Интересно, что некоторые лекарства против диабета 2 типа (например, метформин), как было показано, изменяют кишечную микробиоту. В настоящее время неясно, способствуют ли эти изменения терапевтическому эффекту.

Аналогично к 1 типу, эксперты считают, что лучшее понимание микробиоты поможет выявить потенциальные стратегии профилактики и лечения.

Как помочь своей микробиоте?

Есть несколько способов, как сбалансировать микробиоту и повысить количество полезных бактерий:

употребляйте продукты с пребиотиками и пробиотическими добавками;

не принимайте антибиотики без назначения врачом (для этого также  есть ряд других факторов!);

не курите;

снизьте уровень стресса;

регулярно занимайтесь спортом;

поддерживать или стремитесь к оптимальной массе тела;

питайтесь полноценно, употребляйте наименее обработанную пищу с высоким содержанием клетчатки.

Выводы

Микробиота кишечника может играть роль в процессе развития диабета 1 и 2 типа. Хотя в настоящее время проводятся многочисленные исследования, эксперты отмечают, что мы находимся на вершине айсберга в понимании сложных взаимодействий внутри микробиоты и между микробиотой и хозяином. Пока мы не понимаем до конца взаимодействие хозяин-микроб, в т.ч.  как соотношение разных штаммов организмов может провоцировать или, наоборот, защищать от возникновения заболеваний.
Однако, взгляд на микробиоту с такого угла позволяет сказать, что от вопроса защиты бетаклеток поджелудочной мы переходим к вопросу полного предотвращения заболевания.