Bélbaktériumokkal az inzulinrezisztencia kialakulása ellen

A Nature augusztus 30-án közölte a Japánban működő RIKEN Center for Integrative Medical Sciences (IMS) kutatóinak cikkét, akik olyan bélbaktériumokat fedeztek fel, amelyek segíthetnek az inzulinrezisztencia kialakulásának megakadályozásában, így protektív hatásúak lehetnek a kóros elhízás (obezitás) és a 2-es típusú cukorbetegség ellen. A Hiroshi Ono professzor vezette kutatócsoport az emberi széklet mikrobiomjának genetikai és metabolikus elemzését végezte el, majd elhízott egereken végzett vizsgálatokkal igazolta megállapításait.

Az inzulin a hasnyálmirigy által a vércukorszintre válaszul felszabaduló hormon, normál esetben segít eljuttatni a cukrot az izmokba és a májba, hogy azok felhasználhassák az energiát. Ha valakinél inzulinrezisztencia alakul ki, az azt jelenti, hogy az inzulin nem tudja elvégezni a feladatát, ennek következtében több cukor marad a vérében, de a hasnyálmirigy nem pihen, továbbra is inzulint termel. Az inzulinrezisztencia elhízáshoz, prediabéteszhez és 2-es típusú cukorbetegséghez vezethet. Bélrendszerünkben baktériumok trilliói élnek, amelyek közül sokan lebontják az általunk elfogyasztott szénhidrátokat, amikor azok egyébként emésztetlenül maradnának. Bár sokan felvetették, hogy ez a jelenség összefügg az elhízással és a prediabétesszel, ez a kérdés továbbra sem tisztázott, mivel nagyon sokféle baktérium létezik, és a metabolizmusukra vonatkozó adatok igen hiányosak. Ohno és csapata a RIKEN IMS-ben végzett átfogó munkájukkal ezt a hiányosságot próbálták orvosolni, és a vizsgálatok során felfedeztek több olyan baktériumcsoportot, amely segíthet az inzulinrezisztencia csökkentésében.

A kutatók első lépésben annyi anyagcsereterméket vizsgáltak meg, amennyit csak ki tudtak mutatni több mint 300 felnőtt által a rendszeres egészségügyi vizsgálatok során leadott székletmintákból. Ezeket hasonlították össze az ugyanezen emberektől kapott inzulinrezisztencia-szintekkel. Feltűnő volt, hogy a magasabb inzulinrezisztencia összefüggött a székletben található szénhidrátok normálisnál nagyobb mennyiségével, különösen az olyan monoszacharidok esetében, mint a glükóz, a fruktóz, a galaktóz és a mannóz.

Ezt követően pontosabban is feltérképezték a vizsgálatban résztvevők bélmikrobiomját, valamint a mikrobiomok inzulinrezisztenciával és a székletből származó szénhidrátokkal való kapcsolatát. A magasabb inzulinrezisztenciával rendelkezők bélrendszerében több baktérium volt a “c” taxonómiai rendből, mint más rendekből. Emellett a Lachnospiraceae baktériumokat tartalmazó mikrobiomok és a széklet normálisnál magasabb szénhidrátszintje között kapcsolatot fedeztek fel. Ezzel ellentétben az inzulinrezisztencia és a monoszacharidok szintje alacsonyabb volt azoknál a résztvevőknél, akiknek a beleiben több Bacteroidales típusú baktérium volt.

A kutatócsoport ezután laboratóriumi sejtkultúrában, majd egerekben vizsgálta meg a baktériumok közvetlen hatását az anyagcserére. A sejtkultúrákban a Bacteroidales rendbe tartozó baktériumok ugyanazokat a monoszacharidokat fogyasztották, amelyeket a magas inzulinrezisztenciával rendelkező emberek székletében találtak, de közülük is az Alistipes indistinctus faj fogyasztotta a legtöbb féle monoszacharidot. A kutatók ezután elhízott egereken vizsgálták meg, hogy a különböző baktériumokkal való kezelés hogyan befolyásolja a vércukorszintet. Azt találták, hogy az A. indistinctus adagolása csökkentette a vércukorszintet és az inzulinrezisztenciát.

Ezek az eredmények párhuzamot mutattak az embereknél tapasztalt jelenségekkel, és a későbbiekben akár a diagnózisra, akár a kezelés során is hasznosak lehetnek, mivel az inzulinrezisztenciával mutatott összefüggés miatt a bélben élő Lachnospiraceae baktériumok jelenléte jó biomarker lehet a prediabéteszre. Hasonlóképpen, az A. indistinctus-t tartalmazó probiotikumokkal való kezelés javíthatja a glükózintoleranciát a prediabéteszben szenvedő betegeknél.

Bár a legtöbb vény nélkül kapható probiotikum jelenleg nem tartalmazza a tanulmányban azonosított baktériumokat, Ohno óvatosságra int, amennyiben később esetleg ilyen készítmények elérhetővé válnának: "Ezeket az eredményeket humán klinikai vizsgálatokban kell igazolni, mielőtt az inzulinrezisztencia kezelésére bármilyen probiotikumot kezdenénk ajánlgatni".

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

A type of gut bacteria may protect against the development of obesity and type-2 diabetes

Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance

Irodalmi hivatkozás:

Takeuchi, T., et al. (2023). Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature. doi.org/10.1038/s41586-023-06466-x.