Diéta môže zmeniť účinnosť lieku na diabetes typu 2 jeho pôsobením na črevné baktérie,

ukazuje štúdia Výskum publikovaný v Bunka 29. augusta skupiny Filipeho Cabreira z Londýnskeho inštitútu lekárskych vied MRC a Imperial College MRC a Christopha Kaletu z Kielovej univerzity v Nemecku dokázali, že diéta môže zmeniť účinnosť lieku na diabetes typu 2 jeho pôsobením na črevné baktérie.

Baktérie, ktoré sa nachádzajú v našom gastrointestinálnom trakte, označovaný ako črevný mikrobióm, produkujú početné molekuly schopné ovplyvniť zdravie a choroby. Je známe, že funkcia črevného mikrobiómu je regulovaná diétou aj liekmi, ako je napríklad metformín, ktorý sa používa na liečbu cukrovky typu 2 a bolo preukázané, že predlžuje životnosť niekoľkých organizmov. Avšak, porozumieť zložitému, viacsmerné vzťahy medzi diétou, liekov a črevný mikrobióm predstavuje značnú výzvu. „Rozpojenie tejto siete interakcií je mimoriadne dôležité, pretože konkrétny mechanizmus účinku metformínu je stále nejasný, “hovorí Filipe Cabreiro.

Nová skríningová technika

Cabreiro a jeho tím vyvinuli inovatívnu štvorsmernú vysokovýkonnú skríningovú techniku, aby lepšie pochopili, ako diéta Lieky a črevný mikrobióm interagujú, aby ovplyvnili fyziológiu hostiteľa. Použili hlístového červa C. elegans kolonizované ľudskými črevnými baktériami E. coli ako zjednodušený model hostiteľský mikrobióm a vystavené metformínu v prítomnosti stoviek rôznych výživových zlúčenín.

Zistili, že liečba metformínom zmenila metabolizmus a životnosť C. elegans hostiteľa a že tieto účinky je možné buď zosilniť, alebo potlačiť špecifickými živinami. Podstatné je, ukázalo sa, že črevné baktérie hrali kľúčovú úlohu pri sprostredkovaní tohto javu.

Dôležitosť stravy a črevných baktérií vysvetľuje, prečo sa predtým ukázalo, že metformín nemá žiadny vplyv na životnosť iného bežne študovaného organizmu, ovocná muška. Helena Cochemé, ktorý spolupracoval na tejto štúdii, hovorí:„Ako sa ukázalo, typická laboratórna potrava ovocných mušiek je bohatá na cukry. Po odstránení cukru sme tiež videli pozitívne účinky metformínu na ovocné mušky kolonizované E. coli. “

Signalizácia bakteriálnych živín je centrálnym modulátorom interakcií mikrób-hostiteľ-liek

Ďalšia analýza odhalila, že baktérie majú sofistikovaný mechanizmus, ktorý im umožňuje koordinovať výživové a metformínové signály a podľa toho prepájať svoj vlastný metabolizmus. V dôsledku tejto úpravy baktérie akumulujú metabolit nazývaný agmatín, ktorý sa ukázal byť potrebný pre pozitívne účinky metformínu na zdravie hostiteľa.

A čo ľudia?

Cabreiro spolupracoval s Christophom Kaletom z Kielovej univerzity, aby vyšetril, či výsledky nájdené v C. elegans bolo možné pozorovať aj u zložitejších mikrobiotík ľudí. Analyzovali údaje súvisiace s mikrobiómom, stav výživy a liekov veľkej kohorty diabetických pacientov typu 2 a zdravých kontrol. "Zaujímavé je, zistili sme, že liečba metformínom je silne spojená so zvýšenou kapacitou produkcie bakteriálneho agmatínu, "hovorí Kaleta. Dôležité je, mohli svoje zistenia reprodukovať v niekoľkých nezávislých kohortách diabetických pacientov typu 2 v celej Európe. Navyše, bakteriálnymi druhmi, o ktorých sa zistilo, že sú hlavnými producentmi agmatínu, boli druhy, o ktorých je známe, že sú zvýšené v črevnom mikrobióme pacientov s diabetom 2. typu liečených metformínom.

Dôsledky liečby metformínom

Naše výsledky objasňujú, ako komplexná sieť interakcií medzi diétou, mikrobiota a hostiteľ ovplyvňujú účinnosť liekov. Vďaka nášmu vysokovýkonnému skríningovému prístupu máme teraz konečne k dispozícii nástroj, ktorý nám umožňuje riešiť túto zložitosť “.

Filipe Cabreiro z Londýnskeho inštitútu lekárskych vied MRC

Zistenia tejto štúdie môžu pomôcť informovať o diétnych pokynoch alebo vývoji geneticky modifikovaných baktérií, ktoré by bolo možné použiť na zvýšenie priaznivých účinkov metformínu. Môžu tiež poskytnúť cenný pohľad na dôkazy, ktoré naznačujú, že pacienti s diabetom typu 2 liečení metformínom sú zdravší a žijú dlhšie ako nediabetickí jedinci.

• Mikróby spojené s infarktom zisťujú štúdiu
• Dar dlhovekosti pre pacienta s rakovinou pankreasu