В недавнем исследовании питательных веществ сравнивается состав микробиома кишечника у пациентов с преддиабетом и здоровых людей.

Что такое преддиабет?

Преддиабет определяется как уровень гликированного гемоглобина в пределах 5,7-6,5% и уровень глюкозы в крови натощак в пределах 100-126 мг / дл. Преддиабет значительно увеличивает риск смертности и нагрузку на систему здравоохранения; поэтому был разработан ряд мероприятий для поддержания здорового уровня глюкозы.

Например, для предотвращения прогрессирования преддиабета до диабета обычно используются изменения образа жизни, бариатрическая хирургия и медикаментозное лечение. Несмотря на эти вмешательства, в недавнем отчете Американской диабетической ассоциации указано, что у большинства пациентов с преддиабетом в конечном итоге развивается диабет. Следовательно, крайне важно разработать более эффективные вмешательства для предотвращения или обращения вспять преддиабетического состояния.

Микробиом кишечника и диабет

Кишечный микробиом играет жизненно важную роль в регуляции метаболизма липидов и глюкозы, поскольку дисбиоз кишечных микроорганизмов приводит к развитию многих заболеваний. Например, изменения бактериального состава и численности бактерий в кишечнике влияют на проницаемость кишечника, что вызывает резистентность к инсулину и поступление бактериальных липополисахаридов в кровоток.

Кишечный микробный дисбиоз напрямую связан с повышенной проницаемостью кишечника, что способствует низкосортному системному воспалению. Это состояние является ключевым фактором метаболического синдрома и различных хронических заболеваний, таких как сахарный диабет 2 типа.

Учитывая эти наблюдения, важно понять механизм, с помощью которого изменения в кишечных бактериях влияют на развитие диабета. Эта информация в конечном итоге может способствовать разработке новых подходов к предотвращению прогрессирования преддиабета в сахарный диабет.

Диета, лекарства и возраст играют важную роль в изменении микробиоты кишечника. Хотя в нескольких исследованиях были установлены различия в кишечных бактериях между больными сахарным диабетом и здоровыми людьми, в немногих исследованиях оценивался состав кишечных бактерий у пациентов с преддиабетом и его влияние на физиологические механизмы этого состояния здоровья.

Об исследовании

В текущем исследовании сравнивался микробный состав кишечника у пациентов с преддиабетом и здоровых людей. Влияние диеты на микробиом кишечника пациентов с преддиабетом также оценивалось в попытке определить мероприятия, основанные на питании, которые потенциально могли бы предотвратить прогрессирование преддиабета до диабета.

В общей сложности 57 участников исследования были набраны в Тайбэйской больнице Цзи-Чи на Тайване. Данные о микробиоте кишечника 60 здоровых людей в возрасте от 18 до 65 лет были получены из биобанков и использованы в качестве контрольной группы.

Участникам исследования было рекомендовано вести трехдневный учет продуктов питания и собирать образцы кала на третий день. Состав питательных веществ в рационе участников измерялся с помощью программного обеспечения Nutritionist Professional 2.0.

Результаты исследования

Состав, разнообразие и обилие кишечной микробиоты были значительно снижены у пациентов с преддиабетом по сравнению со здоровыми людьми. Это открытие согласуется с предыдущими исследованиями, которые указывали на различный микробный состав у пациентов с сахарным диабетом. Пациенты с преддиабетом также демонстрировали более высокий индекс массы тела (ИМТ), чем контрольная группа.

Профиль микробиома кишечника из 117 образцов кала на уровне рода. Остальные бактериальные роды суммируются как ‘Другие’.

В соответствии с предыдущими исследованиями сахарного диабета 2 типа, в текущем исследовании сообщалось о более высоких уровнях Mediterraneibacter, Bifidobacterium, Blautia, Anaerostipes, Clostridium и Butyricicoccus в образцах кала здоровых людей, чем у пациентов с преддиабетом.

Предыдущие исследования показали, что бутират поддерживает целостность слизистой оболочки кишечника. Этот метаболит синтезируется кишечными бактериями, а именно, Anaerostipes и Faecalibacterium.

Поддержание целостности слизистой оболочки кишечника может предотвратить проникновение патогенных бактерий в кровь и разрушение β-клеток поджелудочной железы. Это открытие указывает на косвенную роль Anaerostipes и Faecalibacterium в регуляции уровня глюкозы в крови.

В отличие от преддиабетных образцов, в образцах кала здоровых людей были обнаружены высокие уровни эггертеллы и стрептококка. Однако в образцах фекалий до диабета наблюдалось более высокое содержание Phascolarctobacterium, Bacteroides, Paraprevotella, и Parabacteroides.

У пациентов с преддиабетом наблюдались множественные изменения физиологических метаболических путей, которые влияют на трансмембранную передачу сигналов инсулина и сверхэкспрессию гена I, индуцируемого ретиноевой кислотой (RIG-I). Эта метаболическая дисфункция заставляет иммунные клетки атаковать β-клетки, влияя на уровень глюкозы в крови. Предыдущие исследования также показали, что нарушение метаболизма сфинголипидов приводит к резистентности к инсулину и апоптозу нейронов.

Диета играет жизненно важную роль в поддержании разнообразия и изобилия бактерий в кишечнике. Поэтому пациентам с преддиабетом рекомендуется придерживаться низкоуглеводной (ЖК) диеты с повышенным потреблением пищевых волокон. Эта комбинация может улучшить целостность кишечного барьера, тем самым предотвращая прогрессирование преддиабета до диабета.

Выводы

У пациентов с преддиабетом наблюдались различия в составе и численности кишечных микроорганизмов по сравнению со здоровыми контрольными группами. Это различие также связано с измененными метаболическими и физиологическими реакциями. Эти результаты свидетельствуют о том, что улучшение микробиома кишечника может предотвратить развитие диабета путем поддержания нормального физиологического метаболизма.