Inriktning på tarmens mikrobiom: ett nytt sätt att behandla diabetes

En nyligen publicerad studie i tidskriften Nutrients undersöker tarmflorans nyckelroll i patogenesen och behandlingen av diabetes mellitus (DM).

Tarmmikrobiomets roll vid diabetes

Tidigare studier har visat att typ 2-diabetes mellitus (T2DM) kan vara associerad med vissa förändringar i tarmflorans sammansättning. Mer specifikt fann man att patienter med T2DM hade lägre nivåer av Firmicutes- och Clostridia-bakterier jämfört med kontrollgruppen.

Positiva korrelationer noterades också mellan förhållandet mellan Bacteroides-Prevotella och C. coccoides-E. rectale samt Bacteroidetes-Firmicutes och plasmaglukoskoncentrationer. Patienter med typ 2-diabetes hade fler betaproteobakterier, vilket korrelerade positivt med minskad glukostolerans.

En metagenomomfattande associationsstudie (MGWAS) i Kina rapporterade mikrobiell dysbios hos patienter med typ 2-diabetes. Vissa patogener som Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum och Escherichia coli hittades i tarmen hos dessa patienter.

Det fanns också en signifikant minskning av butyratproducerande bakterier såsom Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans och Roseburia intestinalis. Tarmmikrobiomet hos typ 2-diabetespatienter hade också fler slemnedbrytande och sulfatreducerande arter.

En studie på europeiska kvinnor med typ 2-diabetes bekräftade minskade nivåer av Faecalibacterium prausnitzii och Roseburia intestinalis. En minskning av fem Clostridium-arter och en ökning av fyra Lactobacillus-arter observerades också.

Korrelationerna mellan Clostridium och glykosylerat hemoglobin (HbA1c), C-peptid, plasmatriglycerider och insulin var negativa, medan HbA1c var positivt korrelerat med Lactobacillus-nivåer. Dessa data tyder på ett samband mellan dessa mikrobiella arter och utvecklingen av typ 2-diabetes.

Dysbios påverkar patogenesen av typ 2-diabetes genom olika molekylära mekanismer. Till exempel kan tarmfloran påverka lipid- och glukosmetabolismen, vilket i sin tur påverkar utvecklingen av typ 2-diabetes. Dessa effekter kan medieras av viktiga regulatorer såsom gallsyror, grenade aminosyror (BCAA), kortkedjiga fettsyror (SCFA) och bakteriella lipopolysackarider (LPS).

Tarmfloran som ett terapeutiskt mål för diabetesbehandling

Probiotika förbättrar glykemisk kontroll och insulinkänslighet, särskilt bland diabetiker och de som riskerar att utveckla diabetes.

Vissa bakteriestammar, såsom Lactobacillus acidophilus och Bifidobacterium bifidum, utövar positiva effekter på olika metaboliska processer. En av de viktigaste verkningsmekanismerna är interaktionen mellan kortkolhydratsfettsyror och G-proteinkopplade receptorer, vilket förbättrar insulinkänsligheten. Terapeutiska strategier som syftar till att aktivera sirtuin 1 (SIRT1) har också visat lovande resultat när det gäller att förbättra insulinkänslighet och glykemisk kontroll hos diabetiker.

Fetuin-A, ett protein som produceras av levern, kan hämma insulinsignalering, och förhöjda nivåer är associerade med insulinresistens och ökad inflammation. En randomiserad kontrollerad studie fann att tillskott med Lactobacillus casei i åtta veckor minskade fetuin-A-nivåerna, ökade SIRT1 och förbättrade insulinresistens samt insulin- och postprandiala glukosnivåer. L. casei har också antiinflammatoriska egenskaper, vilket framgår av minskade nivåer av inflammatoriska markörer såsom C-reaktivt protein (CRP) och tumörnekrosfaktor α (TNF-α) efter L. casei-tillskott.

Synbiotika, kombinationer av probiotika och prebiotika, erbjuder också en lovande metod för att behandla diabetes. En studie på diabetiker som genomgår hemodialys fann att synbiotiska tillskott signifikant minskade insulinkoncentrationer, fasteglukosnivåer och insulinresistens samtidigt som de ökade insulinkänsligheten.

Fekal mikrobiell transplantation (FMT), vilket innebär att man transplanterar fekala bakterier från en frisk individ till en annan individ, har studerats för behandling av typ 2-diabetes. En studie fann att FMT, antingen ensamt eller i kombination med metformin, resulterade i signifikanta förbättringar av viktiga kliniska mått hos patienter med typ 2-diabetes, inklusive minskningar av kroppsmasseindex (BMI), glukosnivåer före och efter måltid och HbA1c-koncentrationer.

Kost och motion kan också avsevärt påverka tarmflorans sammansättning. Fullkorns- och fiberrika kostvanor främjar en gynnsam och mångsidig mikrobiell miljö, vilket leder till produktion av kortkolhydratsfetter (SCFA), vilket kan minska inflammation och förbättra insulinkänsligheten.

Regelbunden motion har också en positiv effekt på tarmfloran, vilket bidrar till att bättre reglera blodsockernivåerna. Musmodeller har visat att motion leder till produktion av kortkolhydratsfetter (SCFA) och återställer tarmhälsan.

Resultaten av granskningen indikerar att mekanismen för mikrobiotas dysbios kan vara en potentiell faktor i patogenesen av typ 2-diabetes, vilket representerar nya behandlingsalternativ riktade mot mikrobiotan. För att utveckla mer personliga medicinska interventioner behövs mer forskning för att bättre förstå rollen av störningar i tarmfloran i patogenesen och utvecklingen av typ 2-diabetes.