تعداد کمی از میکروارگانیسمها در میکروبیوم روده دارای نقشی اساسی در دیابت نوع 2 هستند

 4 ژانویه 2021- محققان دانشگاه ایالتی اورگان دریافتند که تعداد کمی از موجودات زنده در میکروبیوم روده، نقشی اساسی در دیابت نوع 2 دارند، این کشف راه را برای درمان های احتمالی پروبیوتیکی برای این بیماری متابولیکی جدی، باز می کند.

دکتر Andrey Morgun، دانشیار علوم دارویی در کالج داروسازی OSU و یکی از رهبران این مطالعه، گفت: دیابت نوع 2 در واقع یک بیماری همه گیر جهانی است و انتظار می رود تعداد تشخیص های این بیماری در دهه ی آینده افزایش یابد. رژیم غذایی غربی- رژیم سرشار از چربی های اشباع و قندهای تصفیه شده - یکی از عوامل اصلی خطر برای این بیماری است. اما باکتریهای روده نقش مهمی در تعدیل اثرات رژیم غذایی دارند.

دیابت نوع 2 که قبلاً به عنوان دیابت بزرگسالان شناخته می شد، یک بیماری مزمن است که بر نحوه متابولیسم گلوکز- قندی که منبع اصلی انرژی است- در بدن تأثیر می گذارد. برای برخی از بیماران ، این بدان معناست که بدن آنها در برابر اثرات انسولین - هورمونی که توسط لوزالمعده تولید می شود و در را برای ورود قند به سلول باز می کند - مقاومت می کند. سایر بیماران، انسولین کافی برای حفظ سطح طبیعی قند خون تولید نمی کنند.در هر صورت، قند در جریان خون جمع می شود و در صورت عدم درمان، به بسیاری از اندام های اصلی، آسیب های شدید یا تهدید کننده زندگی وارد می کند. یک عامل اصلی خطر برای دیابت نوع 2 ، اضافه وزن است که اغلب نتیجه ی یک رژیم غذایی غربی در ترکیب با فعالیت بدنی کم است.

میکروبیوم روده ی انسان حاوی بیش از 10 تریلیون سلول میکروبی از حدود 1000 گونه ی مختلف باکتریایی است. دیس بیوز یا عدم تعادل در میکروبیوم معمولاً با اثرات مخربی بر سلامتی فرد همراه است.

دکتر Natalia Shulzhenko، استادیار علوم پزشکی در کالج داروی دامپزشکی کارلوسن در OSU و یکی از رهبران این مطالعه، گفت: برخی مطالعات نشان داده اند که دیس بیوز ناشی از تغییرات پیچیده ای است که خود ناشی از فعل و انفعالات صدها میکروب مختلف با یکدیگر است. با این حال، مطالعه ما و سایر مطالعات نشان می دهد که اعضای خاصی از جامعه میکروبی، که توسط رژیم غذایی تغییر می کنند، ممکن است تأثیر قابل توجهی بر میزبان داشته باشند.

دکتر شولژنکو و مورگان از یک رویکرد جدید، داده محور، و مبتنی بر سیستم ها در زیست شناسی به نام "تجزیه و تحلیل شبکه یtranskingdom "، برای مطالعه ی تعاملات میکروب- میزبان تحت رژیم غذایی غربی استفاده کردند. این آنالیز به آنها اجازه داد تا نقش هر یک از اعضای میکروبیوتا را بطور جداگانه در تغییرات متابولیکی القا شده توسط رژیم غذایی، در یک میزبان بررسی کنند.

دکتر مورگان گفت: این تجزیه و تحلیل میكروب های خاصی را مشخص نمود كه به طور بالقوه بر نحوه متابولیسم گلوكز و لیپیدها در فرد تأثیر می گذارند. حتی مهمتر از همه، به ما اجازه می دهد که در مورد مضر بودن یا مفید بودن این اثرات برای میزبان نتیجه گیری کنیم. همچنین ما ارتباطی را بین این میکروب ها و چاقی یافتیم.

دانشمندان چهار واحد طبقه بندی عملیاتی یاOTU[1] را شناسایی کردند که به نظر می رسد بر متابولیسم گلوکز تأثیر می گذارند.OTU ، ابزاری برای دسته بندی باکتریها بر اساس شباهت توالی ژنی است.OTU های مشخص شده مربوط به چهار گونه باکتریایی به نامهای:Lactobacillus johnsonii ، Lactobacillus gasseri ، Romboutsia ilealis  و Ruminococcus gnavus بودند.

دکتر شولژنکو گفت: دو میکروب اول" بهبود دهنده " بالقوه ، و دو مورد دیگر" وخیم تر کننده " بالقوه ی متابولیسم گلوکز در نظر گرفته شدند. نشانه کلی این است که انواع جداگانه ای از میکروب ها و / یا فعل و انفعالات آنها، و نه دیس بیوز در سطح جامعه ی میکروبی، بازیگران اصلی موثر در بروز دیابت نوع 2 هستند.

محققان معادل یک رژیم غذایی غربی را به موش ها دادند و سپس به این جوندگان میکروب های بهبود دهنده و وخیم تر کننده، را به عنوان مکمل دادند. لاکتوباسیل ها سلامتی میتوکندریها را در کبد افزایش دادند، به این معنی که متابولیسم گلوکز و لیپیدها را در میزبان بهبود بخشیدند، همچنین موش هایی که این لاکتوباسیل ها را دریافت کردند، دارای شاخص توده چربی کمتری نسبت به گروه تغذیه شده با رژیم غذایی غربی به تنهایی بودند.

با بررسی نتایج موش ها با داده های مطالعه ی قبلی بر روی انسان، دانشمندان ارتباطی بین شاخص توده بدنی انسان و وفور چهار باکتری پیدا کردند: بطوریکه داشتن جمعیت بیشتری از باکتریهای بهبود دهنده به معنای شاخص توده بدنی بهتر بود، و وجود تعداد بیشتری از باکتریهای وخیم کننده با BMI کمتر سالم، مرتبط بود.

دکتر شولژنکو گفت: ما دریافتیم کهR. ilealis ، در بیش از 80٪ بیماران چاق وجود دارد و این نشان می دهد که این میکروب می تواند یک " pathobiont" شایع در افراد دارای اضافه وزن باشد.پاتوبیونت، موجودی است که به طور معمول با میزبان خود رابطه ی همزیستی دارد اما تحت شرایطی می تواند به عامل بیماری زا تبدیل شود.

دکتر شولژنکو گفت: در مجموع، مشاهدات ما از نتایج موشهای تغذیه شده با رژیم غذایی غربی پشتیبانی می کند و در بررسی تمام متابولیت ها، موارد معدودی را یافتیم که بخش عمده ای از اثرات پروبیوتیک ناشی از درمان با لاکتوباسیل ها را توضیح می داد. لاکتوباسیلوس، نوعی میکروب است که شامل صدها سویه ی مختلف باکتریایی است. نمایندگان آن در بین پروبیوتیک ها رایج هستند و اغلب در بسیاری از انواع غذاهای تخمیر شده و محصولات لبنی غنی شده با لاکتوباسیلوس مانند ماست یافت می شوند.

دکتر مورگان، گفت: مطالعه ی ما سویه های بالقوه ی پروبیوتیک را برای درمان دیابت نوع 2 و چاقی مشخص نمود و همچنین بینشی در مورد مکانیسم عملکرد آنها ارائه داد، این بیشتر به معنای فرصتی برای توسعه درمان های هدفمند است تا تلاش برای بازیابی کلی "میکروبیوتای سالم".

منبع:

Rodrigues, R.R., et al. (2021) Transkingdom interactions between Lactobacilli and hepatic mitochondria attenuate western diet-induced diabetes. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-20313-x.

https://www.news-medical.net/news/20210104/Few-organisms-in-the-gut-microbiome-found-to-play-a-key-role-in-type-2-diabetes.aspx