Пробиотики и сахарный диабет 2 типа

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.

Источник

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 2 ТИПА и КИШЕЧНАЯ МИКРОФЛОРА

Сахарный диабет 2-го типа (СД II или инсулинонезависимый диабет) — это метаболическое заболевание, которое проявляется нарушением обмена углеводов. В результате патологических изменений — приобретения инсулинорезистентности, то есть невосприимчивости клеток организма к этому гормону, — развивается гипергликемия (увеличение концентрации глюкозы в крови). Простыми словами, в организме — нормальный уровень инсулина и повышенный уровень глюкозы, которая по каким-то причинам не может попасть в клетки. Давайте рассмотрим механизм образования инсулинорезистентности.

Мы видим на рисунке 1 рецептор инсулина, который состоит из двух субъединиц:

α — реагирует с инсулином вне клетки;
β — субъединица, которая уже связана со вторичными мессенджерами, субстратами инсулинового рецептора 1-го и 2-го типов.

Рис. 1. Схема активации рецептора инсулина

Рецептор инсулина представляет собой тирозинкиназу [2]. Посредством аутофосфорилирования активируются различные пути, в частности, путь PI3K (фосфоинозитид-3-киназы), за счет которого и происходит транспорт глюкозы внутрь клетки, так как приходит в свое активное рабочее состояние транспортер глюкозы GLUT4. Так глюкоза попадает в клетку в норме.

Рассмотрим, что происходит с этим механизмом при дисбиозе, т.е. при микробном дисбалансе [1]. В организме увеличивается количество вредных бактерий, которые при взаимодействии с рецепторами на стенках кишечника могут вызывать процесс воспаления и активировать иммунную систему. Вы никогда не задумывались, почему наш организм не отвергает полезных микроорганизмов и как он различает, какие из них полезные, а какие вредные? А все потому, что в кишечной стенке присутствуют энтероциты, бокаловидные, дендритные и эндокринные клетки, которые помимо выполнения своей основной функции содержат толл-подобные рецепторы (англ. toll-like receptor, TLR; от нем. toll — замечательный) [3]. Эти рецепторы как раз и участвуют в распознавании «своих» и «чужих» микроорганизмов. Толл-подобные рецепторы реагируют на патоген-ассоциированные молекулярные структуры. Несмотря на то, что этих рецепторов 10 разновидностей, каждый из них распознает только свою «маркерную» часть микроорганизма. Например, TLR4 распознает бактериальный липополисахарид (ЛПС), TLR2 — бактериальный пептидогликан и липопептид, TLR3 — двухцепочечные молекулы РНК, TLR8 способен определить одноцепочечные молекулы РНК, TLR9 — бактериальные ДНК. Благодаря этим рецепторам наш организм не отвечает воспалительной реакцией на присутствие в кишечнике нормофлоры. Если же в нем нарушается соотношение полезной и транзиторной микрофлоры, толл-подобные рецепторы возбуждаются и передают сигнал тревоги внутрь клетки, что приводит к включению продукции целого ряда провоспалительных цитокинов, хемокинов и ко-стимуляционных молекул (которые индуцируют возбуждение Т-лимфоцитов). В итоге развивается воспаление как защитная реакция организма со стороны неспецифического иммунитета, и делаются первые шаги по развитию специфического (адаптивного) иммунитета.

При чем же тут инсулинорезистентность, спросите вы? Все довольно просто: эти толл-подобные рецепторы при контакте с патогенным организмом стимулируют иммунный ответ в надежде расправиться с чужаком. В ходе каскадных реакций стимулируется система макрофагов. Активированные M1-макрофаги (их еще называют классически активированными макрофагами, они отвечают за уничтожение чужеродных агентов) производят большое количество провоспалительных цитокинов: TNF-α (фактор некроза опухоли-альфа), IL-1 (интерлейкин-1) и IL-6, которые влияют на субстраты инсулинового рецептора и тем самым блокируют путь PI3K [4]. В результате путь не оказывает влияние на обмен глюкозы, и глюкоза не может войти в клетку. Таким способом развивается инсулинорезистентность, т.к. инсулиновые рецепторы становятся нечувствительны к инсулину, и его биологическая роль извращается. В условиях инсулиновой резистентности печень начинает активно синтезировать жирные кислоты, триглицериды, ускоряется липолиз, но уже в жировой ткани.

Вот мы и разобрали механизм инсулинорезистентности (отсюда и влияние на ожирение). Ученые подтвердили роль микробиоты на инсулинорезистентность экспериментально [5] путем пересадки микрофлоры от здорового донора к пациенту с сахарным диабетом 2 типа. В результате эксперимента у пациентов увеличилась чувствительность к инсулину на несколько недель.

С дополнительно:

См. также:

Роль микрофлоры в развитиии сахарного диабета 1-го и 2-го типов
Микрофлора играет ключевую роль в классическом лечении диабета 2 типа
Диабет 2 типа (СД2) и ожирение
Кишечные бактерии могут изменять защитные эффекты гена, который предотвращает сахарный диабет 1 типа”
Пробиотики снижают риск гестационного диабета
Как кишечная микрофлора может вызывать ожирение
Ученые описали особенности кишечной микрофлоры, характерные для диабета
Пробиотики улучшают показатели липидограммы и гликемический контроль
Пробиотики предотвращают сахарный диабет второго типа
Антибиотики изменяют микробиом и могут привести к диабету
Аминокислота Аргинин в лечении сахарного диабета

По материалам biomolecula.ru

К разделу “Микрофлора и сахарный диабет”

Литература

Ussar S., Fujisaka S., Kahn C.R. (2016). Interactions between host genetics and gut microbiome in diabetes and metabolic syndrome. Mol. Metab. 5, 795–803;
Северин Е.С. Биохимия. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2003. — 779 с.
Yiu J.H., Dorweiler B., Woo C.W. (2016). Interaction between gut microbiota and toll-like receptor: from immunity to metabolism. J. Mol. Med. (Berl). doi:10.1007/s00109-016-1474-4;
Troutman T.D., Bazan J.F., Pasare C. (2012). Toll-like receptors, signaling adapters and regulation of the pro-inflammatory response by PI3K. Cell Cycle. 11, 3559–3567;
Vrieze A., Van Nood E., Holleman F., Salojärvi J., Kootte R.S., Bartelsman J.F. et al. (2012). Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology. 143, 913–916;

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

ПРОБИОТИКИ
ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
БИФИКАРДИО
КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
ПРОПИОНИКС
ЙОДПРОПИОНИКС
СЕЛЕНПРОПИОНИКС
МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
БИФИДОБАКТЕРИИ
ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
СИНБИОТИКИ
РОЛЬ МИКРОБИОМА В ТЕРАПИИ РАКА
АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
МИКРОБИОМ ЧЕЛОВЕКА
МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
МИКРОБИОМ И АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ
ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
ПРОБИОТИКИ, БЕРЕМЕННОСТЬ, РОДЫ
ДИСБАКТЕРИОЗ
ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
НОВОСТИ

Наши партнеры:

Источник

РОЛЬ МИКРОФЛОРЫ В РАЗВИТИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА 1-го и 2-го ТИПОВ

Коррекция микробиома может стать перспективным методом лечения сахарного диабета

Лечение и профилактика СД 2-го типа тесно связаны с нормализацией веса. А она требует изменения характера питания (соотношения макро- и микронутриентов) в сочетании с увеличением физической активности: то есть важно создать условия некоторого энергетического дефицита, когда калорий тратится больше, чем поступает [2]. И хотя роль микробиоценоза кишечника в регуляции энергетического обмена ясна не до конца, уже сейчас понятно, что воздействие на микрофлору определенно может способствовать устранению ожирения и компенсации СД 2-го типа.

И, как ни странно, подобное воздействие способно переломить и тревожную ситуацию с заболеванием, в корне отличающимся патогенетически, — СД 1-го типа. Это аутоиммунное заболевание, связанное с агрессией Т-лимфоцитов против β-клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Если в случае СД 2-го типа повышение уровня глюкозы в крови происходит вследствие нечувствительности тканей к инсулину (которая мешает клеткам усваивать глюкозу), то при СД 1-го типа просто не хватает самогό инсулина. Для развития этого заболевания требуется стечение ряда обстоятельств — генетических и средовых, а в числе последних, как оказалось, огромную роль играют перестройки кишечного микробиома. Нормофлора кишечника сразу после заселения тренирует иммунную систему хозяина, чтобы та различала своих и чужих, бурно реагировала на чужих, но вовремя останавливалась [1]. Видимо, при СД 1-го типа что-то в этой цепочке ломается.

В одном из экспериментов с крысами, предрасположенными к СД 1-го типа, выявили различия в составе кишечной микрофлоры у животных с уже развившимся диабетом и без него [3]. У последних обнаружили более низкое содержание, как ни странно, представителей типа Bacteroidetes — того, что в ряде исследований от метаболических расстройств, скорее, защищал. Но, как мы знаем, эффекты бактерий радикально разнятся не то что от типа к типу, а даже от штамма к штамму… Применение антибиотиков у этих крыс предотвращало развитие диабета. Исследователи предположили, что изменения кишечной микрофлоры, вызванные приемом антибиотиков, приводят к снижению общей антигенной нагрузки и последующего воспаления, которое может способствовать разрушению β-клеток поджелудочной железы. Однако, как водится, в ряде других экспериментов с животными и людьми эффект антибиотиков (которые, конечно, различались) был обратным [4].

У человеческих детей с СД 1-го типа и здоровых контролей выявили существенную разницу в составе кишечной микробиоты, причем у диабетиков было повышено соотношение Bacteroidetes/Firmicutes и преобладали бактерии, утилизирующие молочную кислоту. У здоровых детей было больше продуцентов масляной кислоты. В целом полагают, что определенные отклонения в составе микрофлоры, происходящие преимущественно в критические периоды онтогенеза (во время эмбриогенеза, рождения, грудного вскармливания и пубертата) способствуют усилению провоспалительной сигнализации со всеми вытекающими иммунными последствиями [4]. Возможно, что из-за сопутствующего нарушения барьерной функции кишечного эпителия выходящие в кровоток и проникающие в панкреатические лимфоузлы бактериальные антигены взаимодействуют с рецепторами NOD2 и провоцируют Т-клетки на атаку панкреатических β-клеток [5].

Таким образом, полученные к настоящему моменту данные создают основу для дальнейшего изучения роли кишечной микрофлоры в механизмах развития сахарного диабета 1-го и 2-го типов, в т.ч. ожирения, а также указывают на возможность профилактики и лечения этих патологий новыми способами — с помощью коррекции нашего микробиома.

К разделу: МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ

По теме см. также:

Пробиотики и пребиотики для улучшения состояния при сахарном диабете 1 типа: перспективы настоящего и будущего
Кишечные бактерии связали с развитием диабета 1 типа
Сахарный диабет 2 типа и кишечная микрофлора
Кишечный микробиом и СД 2-го типа
Кишечные бактерии могут изменять защитные эффекты гена, который предотвращает сахарный диабет 1 типа”
Микрофлора играет ключевую роль в классическом лечении диабета 2 типа
Пробиотики снижают риск гестационного диабета
Как кишечная микрофлора может вызывать ожирение
Ученые описали особенности кишечной микрофлоры, характерные для диабета
Пробиотики улучшают показатели липидограммы и гликемический контроль
Пробиотики предотвращают сахарный диабет второго типа
Антибиотики изменяют микробиом и могут привести к диабету
Аминокислота Аргинин в лечении сахарного диабета

ЛИТЕРАТУРА:

Биомолекула: «Микробиом кишечника: мир внутри нас»;
Korner J. and Leibel R.I. (2003). To eat or not to eat — how the gut talks to the brain. N. Engl. J. Med. 349, 926–928;
Brugman S., Klatter F.A., Visser J.T., Wildeboer-Veloo A.C., Harmsen H.J., Rozing J., Bos N.A. (2006). Antibiotic treatment partially protects against type 1 diabetes in the bio-breeding diabetes-prone rat: is the gut flora involved in the development of type 1 diabetes? Diabetologia. 49, 2105–2108;
Paun A., Yau C., Danska J.S. (2016). Immune recognition and response to the intestinal microbiome in type 1 diabetes. J. Autoimmun. 71, 10–18;
Costa F.R., Françozo M.C., de Oliveira G.G., Ignacio A., Castoldi A., Zamboni D.S. et al. (2016). Gut microbiota translocation to the pancreatic lymph nodes triggers NOD2 activation and contributes to T1D onset. J. Exp. Med. 213 (7), 1223–1239.

Будьте здоровы!

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

ПРОБИОТИКИ
ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
БИФИКАРДИО
КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
ПРОПИОНИКС
ЙОДПРОПИОНИКС
СЕЛЕНПРОПИОНИКС
МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
БИФИДОБАКТЕРИИ
ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
СИНБИОТИКИ
РОЛЬ МИКРОБИОМА В ТЕРАПИИ РАКА
АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
МИКРОБИОМ ЧЕЛОВЕКА
МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
МИКРОБИОМ И АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ
ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
ПРОБИОТИКИ, БЕРЕМЕННОСТЬ, РОДЫ
ДИСБАКТЕРИОЗ
ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
НОВОСТИ

Наши партнеры:

Источник