Кишечная микрофлора в патогенезе сахарного диабета 2 типа: роль бутират-продуцирующих бактерий

Ученые обнаружили 12 видов бутират-продуцирующих бактерий кишечника, участвующих в метаболизме глюкозы и способствующих снижению риска развития инсулинорезистентности и сахарного диабета 2 типа.


Более 380 млн человек во всем мире страдают сахарным диабетом 2 типа (СД2), а к 2030 году это число может вырасти до 550 млн. В литературе появляется все больше данных о роли кишечной микрофлоры в метаболизме глюкозы и патогенезе инсулинорезистентности и СД2. Так, у пациентов с СД2 наблюдается снижение α-разнообразия (таксономического состава микробиома) кишечной микробиоты, в частности количества некоторых видов бутират-продуцирующих бактерий, включая представителей класса Clostridia и рода Faecalibacterium.

Чтобы понять, какие именно группы бактерий вносят наибольший вклад в патогенез инсулинорезистентности и СД2, авторы обсервационного проспективного когортного исследования, опубликованного в журнале JAMA Network, проанализировали видовое разнообразие кишечной микрофлоры у пациентов с СД2 (n=193) и здоровых испытуемых (n=2166; n=193 пациентов с СД2) с использованием метода секвенирования 16S рибосомальной РНК. Данные были собраны в рамках исследований Rotterdam Study (n=1418; средний возраст 62.4±5.9 лет; 57.5% мужчин) и LifeLines-DEEP Study (n=748; средний возраст 44.7±13.4 лет; 57.6% мужчин).

Для оценки α-разнообразия (количества видов внутри одной группы или среднего числа видов на единицу площади) использовали индекс Shannon. Более высокие значения индекса отражают большее разнообразие или представленность различных групп бактерий в исследуемом образце. β-разнообразие (разнообразие между бактериальными сообществами), отражающее изменчивость α-разнообразия при переходе от одного типа сообщества к другому, рассчитывали на основе матрицы сходства Bray-Curtis (Bray-Curtis dissimilarity matrix). Для оценки инсулинорезистентности проводили измерение уровня инсулина и глюкозы натощак и рассчитывали индекс HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance). Полученные данные были скорректированы по показателям образа жизни, физического здоровья и социодемографическим факторам.

У пациентов с СД2 наблюдалось снижение видового разнообразия бактерий кишечника, что соответствовало более низким значения индекса Shannon (отношение шансов, ОШ 0.93; 95% ДИ [0.88; 0.99]). β-разнообразие служило предиктором повышенного риска инсулинорезистентности (R2=0.004, P=0.001 в исследовании Rotterdam Study и R2=0.005, P=0.002 в исследовании LifeLines-DEEP).

Ученым удалось определить 12 групп бактерий, участвующих в патогенезе инсулинорезистентности и СД2. Увеличение количества бактерий семейства Christensenellaceae (β = −0.08; 95% ДИ [−0.12;−0.03]; P<0.001), Christensenellaceae R7 (β = −0.07; 95% ДИ [−0.12;−0.03]; P<0.001), Marvinbryantia (β = −0.07; 95% ДИ [−0.11; −0.03]; P<0.001), Ruminococcaceae UCG005 (β = −0.09; 95% ДИ [−0.13; −0.05]; P<0.001), Ruminococcaceae UCG008 (β = −0.07; 95% ДИ [−0.11; −0.03]; P<0 .001), Ruminococcaceae UCG010 (β = −0.08; 95% ДИ [−0.12; −0.04]; P<0.001) и Ruminococcaceae NK4A214 (β = −0.09; 95% ДИ [−0.13; −0.05; P<0.001) было связано с более низкими значениями индекса HOMA-IR и риском инсулинорезистентности, а преобладание бактерий семейства Clostridiaceae 1 (ОШ 0.51; 95% ДИ [0.41; 0.65]; P<0.001), Peptostreptococcaceae (ОШ 0.56; 95% ДИ [0.45; 0.70]; P<0.001), C sensu stricto 1 (ОШ 0.51; 95% ДИ [0.40; 0.65]; P<0.001), Intestinibacter (ОШ 0.60; 95% ДИ [0.48; 0.76]; P<0.001) и Romboutsia (ОШ 0.55; 95% ДИ [0.44; 0.70]; P<0.001)  − с более низким риском СД2.

Все описанные группы бактерий способны метаболизировать клетчатку с образованием бутирата – короткоцепочечной жирной кислоты, которая служит основным источником энергии для клеток кишечника, участвует в регуляции пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток и экспрессии генов глюконеогенеза, обладает противовоспалительным действием и усиливает барьерьную функцию кишечного эпителия.

 

Источник: Chen Z. et al. Association of Insulin Resistance and Type 2 Diabetes With Gut Microbial Diversity: A Microbiome-Wide Analysis From Population Studies. JAMA Netw Open, 2021; DOI:10.1001/jamanetworkopen.2021.18811

 


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт