Группа российских учёных, включая руководителя Лаборатории постгеномных исследований НИИ Физико-химической медицины и сотрудника МФТИ Елену Кострюкову и аспирантку МФТИ Марию Вахитову обнаружила, что наличие определённых бактерий в кишечнике может быть связано с развитием диабета второго типа.
Сахарный диабет второго типа, он же инсулиннезависимый диабет, является серьёзным нарушением обмена веществ. При этом заболевании клетки организма утрачивают способность реагировать на инсулин – гормон, управляющий усвоением глюкозы. Из-за невозможности взаимодействовать с инсулином клетки перестают усваивать глюкозу и начинают “голодать” даже при достаточном питании, высоком уровне глюкозы в крови и достаточном количестве инсулина.
По оценкам ВОЗ, в мире насчитывается около 285 миллионов больных диабетом второго типа. Распространённость болезни и тяжесть её осложнений (например, у больных в 20 раз возрастает риск гангрены нижних конечностей) заставляет врачей и учёных искать как причины нарушений, так и новые способы борьбы с ними.
В последнее время исследователи стали располагать серьёзными аргументами в пользу того, что диабет может быть связан в том числе и с составом микробного сообщества внутри кишечника человека, с так называемой кишечной микробиотой. Именно изменения микробиоты толстого кишечника изучали специалисты четырёх российских научных центров, чья работа была опубликована в журнале Endocrinology Connections.
Микробиотой кишечника называют совокупность всех живых микроорганизмов, обитающих в нём (включая даже некоторых одноклеточных грибов и архей). Ещё часто можно услышать, что жители кишечника зовутся микрофлорой — это исторический термин, сложившийся во времена, когда бактерий считали растениями.
Учёные проанализировали состав кишечной микробиоты у 92 человек, включая 20 пациентов с сахарным диабетом и 48 здоровых людей без каких-то хронических болезней; ещё у 24 наблюдались признаки нарушения обмена веществ, которые медики отнесли к предиабету — состоянию, способному привести к развитию диабета второго типа с течением времени. Уровень глюкозы, как важнейший индикатор обмена веществ, также был проконтролирован у участников исследования при помощи анализа крови.
“Главными героями” этого исследования были бактерии. Чтобы определить, с какими именно микроорганизмами исследователи имеют дело, они анализировали ДНК, выделенную из образцов кала. Получив генетический материал, учёные секвенировали его (считали и расшифровали последовательность “букв” в ДНК). Затем по этим данным они определили, с какими бактериями имеют дело в том или ином случае.
Сопоставив состав микробиома с диагнозом (диабет/предиабет/отсутствие нарушений) и диетой участвовавших в исследовании добровольцев, исследователи сделали несколько выводов.
Прежде всего, они смогли связать уровень непереносимости глюкозы с наличием трёх специфических представителей микробиоты: бактерий родов Blautia, Serratia и Akkermansia. Все они есть и у здоровых людей, но при предиабете и диабете их доля значительно увеличивается.
А вот повышение уровней бифидобактерий (их больше всего в кишечнике детей, питающихся материнским молоком, и их принято считать одним из важнейших компонентов микробиоты) удалось связать с высоким потреблением пищевых волокон, то есть клетчатки. Это перекликается с результатами более раннего исследования микробиоты кишечника городов и сёл России, проведенного с участием той же группы учёных.
Тогда исследователи выяснили, что у жителей сёл Тувинской области бифидобактерий значительно больше, чем у жителей других регионов: предположительно, это связано с тем, что в диете сельского населения преобладают натуральные продукты, а доля “промышленной” пищи с пониженным содержанием клетчатки, напротив, невелика.
Полученные данные приближают учёных и медиков к пониманию сложных причинно-следственных связей между изменением доли определённых видов бактерий, нарушениями обмена веществ и диетой. Как указывают авторы исследования, одним из возможных механизмов влияния микроорганизмов на диабет может быть провоцирование реакции иммунитета — такая теория ранее высказывалась финскими специалистами.