очарователната

Интересни връзки между нашите микробиоми и автоимунни заболявания като диабет.

Широко се съобщава, че автоимунните заболявания, включително диабет тип 1, се увеличават в световен мащаб. При автоимунно заболяване имунната система се обърква и започва атака срещу собствените клетки на човека, като ги идентифицира погрешно като заплаха за атака.

И така, защо в нашия развит свят, където имаме по-добър достъп до хранене, модерни санитарни условия и модерни медицински грижи, автоимунните заболявания като диабет тип 1 стават все по-разпространени? Все по-често лекарите започват да вярват, че има връзка между здравето на чревния микробиом и нарастващите нива на диабет тип 1.

Тази статия ще: изследва науката зад връзката между диабет тип 1 и здравето на чревния микробиом; погледнете как нашият съвременен свят може да повлияе на чревния микробиом и да доведе до повишени нива на диабет тип 1; и изследвайте науката и логиката зад това как подобряването на микробното здраве може да предотврати или забави появата на диабет тип 1 при тези, които са изложени на риск да го получат.

Диабет тип 1

Диабетът обикновено се класифицира в два клона, известни като диабет тип 1 и тип 2.

Диабет тип 1, известен също като младежки диабет или инсулинозависим диабет е автоимунно заболяване, при което панкреасът вече не произвежда (или произвежда в недостатъчно количество) хормона инсулин. Инсулинът позволява на захарта да навлезе в клетките на тялото, където тя може да се превърне в енергия. Когато захарта не може да влезе в клетките, тя се натрупва в кръвта и причинява много вреди, включително слепота и потенциално смъртоносни усложнения като сърдечно-съдови заболявания и увреждане на бъбреците.

В това състояние има силен генетичен компонент. Само че генетиката не обяснява изцяло нейната честота, тъй като някои хора с генетична чувствителност към болестта не я развиват. Проучвания, включващи еднояйчни близнаци, показват, че ако единият близнак развие заболяването, другият близнак има вероятност да попадне на диабет тип 1 под 35%. Следователно нещо в допълнение към гените отключва болестта при хората при тези, които имат предразположение към нея.

Процентът на диабета тип 1 нараства драстично - само през последните петдесет години се увеличава 7 пъти само в някои части на света диабетът тип 1 се ускорява по-бързо от други. Нещо в допълнение към наследствеността трябва да предизвика този възход, тъй като миграционните проучвания потвърждават, че когато хората емигрират от части с ниска честота на земното кълбо в региони с висока честота, те и техните потомци показват повишен риск от развитие на болестта - съответстващо повече на където са се преместили, а не откъде са дошли техните предци (и гени).

Въпреки че заболяването най-често започва в детска или юношеска възраст, то може да се появи и в зряла възраст. То се задейства, когато имунната система на човек, възприемайки ги погрешно като заплаха, атакува и унищожава клетките, произвеждащи инсулин (наречени клетки на островчета) в панкреаса. Честото проследяване на нивата на захар в кръвта и приемането на допълнителен инсулин може да предотврати някои от най-лошите ефекти на болестта, като същевременно увеличи продължителността на живота. Не е известно лечение за диабет тип 1.

За тези, които изучават проблема, става ясно, че промените в микробите, съставляващи чревния микробиом, влияят върху развитието на диабет тип 1. Поради тази причина човешкият микробиом се превърна в обещаваща област за текущи медицински изследвания, които могат да дадат нова надежда за профилактика на диабета, както и да предоставят насърчителни възможности за проучване за допълнителни лечения и евентуално лечение.

Промени в чревния микробиом, свързани с диабет тип 1

Медицинската наука от известно време признава, че в червата на хората с диабет тип 1 липсват здрави микроби. Това може да се види както при по-нисък брой микроби, така и при намалено разнообразие от видове (различни видове) микроби, които са особено свързани с доброто здраве. На този етап обаче науката не знае дали (1) диабетът причинява намаляване на здравите чревни микроби, (2) намаляването на здравите микроби отключва диабет или (3) дали причинява някакъв друг несвързан фактор и двете неща да се случват независимо едно от друго. Последните проучвания започват да хвърлят светлина върху този основен въпрос за причинно-следствената връзка.

Освен това лекарите наблюдават, че пациентите с диабет тип 1 имат по-висока пропускливост на червата, отколкото се очаква при здрави пациенти. Червата обикновено осигурява плътна бариера, за да предотврати изтичането на вещества в храносмилателния тракт в коремната кухина и кръвния поток. Там, където има повишена пропускливост (понякога наричана „течащо черво“), чужди вещества могат да проникнат в тялото, където причиняват възпаление. Възпалението е реакцията на имунната система на организма към спусъка - тук веществата, които изтичат от червата. Дългосрочното възпаление може да доведе до заболяване.

Една от многото полезни функции, които ни осигурява нашият микробиом в червата, е да подрежда храносмилателния тракт и да укрепва непропускливостта на червата. Една от възможностите е, че промените в пропускливостта на лигавицата на червата, наблюдавани в червата при диабет тип 1, се създават от дисбаланса на чревните микроби.

Смята се, че автоимунните заболявания, като диабет тип 1, включват хронично възпаление. Тъй като много пациенти с диабет тип 1 имат микробиоми, на които липсват важни микроби, а много от тях имат и течащи черва, за които знаем, че причиняват възпаление, медицинската наука сега изследва връзката между диабет тип 1 и микробиома.

Води ли нездравословният чревен микробиом до диабет тип 1?

Лекарите се опитват да разберат дали промените, които се случват в червата, могат да причинят диабет тип 1 и дали манипулирането на чревния микробиом може да забави появата на диабет тип 1 при лица, които са изложени на висок риск от заболяването.

Различия в микробните обитатели

Група изследователи решиха да изследват специфичния състав на микробите в чревните микробиоми на деца с диабет тип 1 и при деца без него. Те открили, че двете групи са имали доста различни микробни обитатели. Проучването, контролирано за кърмене и начин на раждане (C-сечение срещу вагинално) при участниците, за да се гарантира, че тези два фактора, за които е известно, че променят комбинацията от микроби, които колонизират чревния тракт при деца, не нарушават резултати.

Резултатите показват, че децата с диабет имат по-ниски нива на Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium бактерии, отколкото здравите деца. Известно е, че тези три вида насърчават човешкото здраве и играят важна роля за предотвратяване на пропускливостта на червата (и по този начин възпаление, причинено от течаща черва). Така че, това е важна констатация.

Изследователите също така наблюдават разлики в съотношението на Firmicultes към Bacteroidetes бактерии при диабетик спрямо здравите деца. Изследвания върху затлъстяването са установили, че съотношението на тези два вида в червата може да повлияе на това колко енергия се извлича от храната и изследователите смятат, че тази променена дажба може да повлияе на нивата на кръвната захар при децата с диабет.

Проведено е амбициозно, дългосрочно проспективно проучване за изследване на промените в чревния микробиом преди появата на диабет тип 1 при деца. Медицински изследователи проведоха периодични оценки на състава на чревния микробиом при деца, които бяха генетично изложени на риск от диабет тип 1 от раждането до 3-годишна възраст. Те направиха това, като оцениха кои микроби присъстват във фекалните проби, които бяха събрани. В малкия брой деца, които Направих продължават да развиват болестта по време на проучването, изследователите забелязват, че имат 25% спад в разнообразието (броя на различните видове) на чревните микроби, настъпили една година преди началото на болестта. Също така една година преди диагностицирането на заболяването, изследователите наблюдават промяна в съотношението на различните видове микроби в червата на децата, които са се разболявали - има непропорционално намаляване на бактериите, за които е известно, че помагат за укрепването на здравето на червата и едновременно увеличаване на бактериите, за които е известно, че стимулират възпалението. Както бе споменато по-горе, диабет тип 1 е заболяване, което включва хронично възпаление.

Д-р Джесика Дън, директорът на Discovery Research в JDRF (финансиращият проучването) каза: „От предишни изследвания върху хора знаем, че промените в чревния бактериален състав корелират с ранното развитие на диабет тип 1 и че взаимодействията между бактериалните мрежи могат да допринесат фактор за това защо някои хора в риск от заболяването развиват диабет тип 1, а други не. “ Това е първото проучване, което показва как специфичните промени в микробиома влияят върху прогресията до симптоматичен T1D. "

В. Раздел, Ограничено кърмене и ранни антибиотици

Микробиомът на бебетата се развива след раждането и през първите месеци от живота. Методът на раждане, продължителността на кърменето и ранното излагане на антибиотици оказват влияние върху състава на микробите, които колонизират червата на малко дете. Всеки от тези фактори е свързан с промени в броя и разнообразието на микробите в червата на детето. Случайно или не, тези три фактора също са свързани с повишен процент на диабет тип 1.

Здравият и разнообразен чревен микробиом тренира имунната система. Той също така учи имунната система да идентифицира кои клетки са „себе си“ спрямо „другите“. Това е важно за предотвратяване на автоимунни заболявания, като диабет, при които имунната система атакува собствените клетки на тялото, произвеждащи инсулин.

Здравият микробиом също успокоява възпалението, което, както споменахме, е фактор за диабета.

Поради тези причини тези, които изучават този въпрос, вярват, че относително лошият микробиом при бебета може да допринесе за по-висок процент на диабет тип 1.

Цезарово сечение

Доказано е, че човешките деца, родени чрез цезарово сечение, са по-склонни да развият диабет тип 1, с 20% повишен риск от заболяването в сравнение с вагинално доставените си връстници.

Пътувайки през родовите канали, бебето се влива във вагиналните микроби на майка й. Сместа от тези микроби се развива по време на бременността в подготовка за раждането, като става по-висока в микробите, които са оптимални за колонизация на храносмилателния тракт на бебето. Детето буквално ги вдишва и ги поглъща, където продължават, за да съставят по-голямата част от ранния микробиом.

Бебетата, родени чрез секцията C., не получават една и съща микробна баня и е доказано, че имат по-малък брой и разнообразие от микроби в храносмилателните си пътища, които са склонни да продължат с течение на времето - едно проучване установи, че микробиомните нарушения, наблюдавани при тези бебета, могат да продължат 7 години.

Кърмене

Кърменето на дете е друг важен начин, по който здравите бактерии се прехвърлят от майка на дете, където те отиват, за да колонизират червата на бебето и да тренират неговата развиваща се имунна система. Доказано е, че кърмените бебета имат по-здрави и разнообразни микробни общности, отколкото техните връстници, хранени предимно с адаптирано мляко. Някои проучвания предполагат, че кратката продължителност на кърменето увеличава риска от диабет тип 1.

Антибиотици

Разработването на антибиотици е една от основните причини, че продължителността на живота се е увеличила толкова драстично през 1900-те. Те действат, като убиват бактериите, както добрите, така и лошите. Когато здравите бактерии бъдат убити, устойчиви на антибиотици или вредни, могат да се преместят в освободеното недвижимо имущество в червата. Дрожди, които могат да бъдат здрави в по-малък брой, но могат да причинят проблеми в по-големи количества, също са склонни да се размножават след курс на антибиотици.

Тъй като микробиомът все още се развива и е нестабилен при кърмачета, курсовете антибиотици в началото на живота са особено разрушителни за колонизацията на здравословния микробиом и обучението на имунната система, което добрите микроби осигуряват. Антибиотиците могат да бъдат животоспасяващи, но те не са без странични ефекти - един от тях е вредата, която могат да причинят на установяването на здрави микроби в червата и по този начин да нарушат развитието на имунната система.

Многократното излагане на антибиотици в ранна детска възраст е свързано с повишен риск от развитие на диабет тип 1.

Може ли промяната на нашите чревни бъгове да повлияе на появата на диабет тип 1?

Знанието, че чревните микроби се променят както по брой, така и по вид преди началото на заболяването, е много интригуващо за изследователите на диабета. Резултатите от по-ранни проучвания, показващи връзката между състава на чревните бактерии и честотата на диабет тип 1, ги кара да се замислят дали биха могли да причинят или да предотвратят появата на диабет тип 1, като умишлено променят чревните микробиоми на субектите в генетичен риск за заболяването.

При проучвания върху животни изследователите отглеждат мишки без затлъстяване, но генетично склонни към диабет (NOD) мишки в среда без микроби, което означава, че червата им не съдържат никакви бактерии. Тези плъхове са имали много по-висока честота на диабет тип 1, отколкото контролната група на NOD мишки, отглеждани в обикновена среда, пълна с микроби. Обратно, нестерилните NOD мишки, на които са дадени антибиотици преди началото на диабета, показват намален процент на заболяването от контролната група. Взети заедно, тези проучвания придават тежест на теорията, че някои микроби играят роля в задействането на диабет тип 1, докато други видове микроби имат защитна роля срещу болестта и че манипулирането на микробната смес може да увеличи или намали степента на заболяването.

В друго проучване изследователите дават пробиотични добавки на плъхове NOD. Резултатите показаха, че даването на пробиотичната добавка VSL # 3 (смес от видове Bifidobacterium и Lactobacillus и Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus) едновременно намалява честотата и забавя появата на версията на гризачи на диабет тип 1 при лабораторни плъхове.

В още едно проучване на гризачи, даването на диета с ниско съдържание на мазнини, допълнена с пробиотичните бактерии Lactobacillus, изглежда намалява честотата на диабет при животните.

Тези резултати са интригуващи, но плъховете не са хора и са необходими повече изследвания, преди това изследване да започне да предлага реално обещание на хората в риск от развитие на диабет тип 1.

Могат ли микробите да „излекуват“ диабет тип 1?

Изследователи от университета Корнел показаха, че тази интригуваща концепция един ден може да се превърне в реалност.

Те генетично са проектирали определен тип пробиотични бактерии, които секретират хормон, способен да преобразува както епителни клетки на плъхове, така и човешки (клетки, които покриват кухините на тялото) в клетки, секретиращи инсулин, подобни на тези, които са унищожени от диабет тип 1 След това те хранеха тези специално създадени микроби на NOD плъхове.

Впоследствие плъховете развиват клетки, произвеждащи инсулин в тънките им черва, способни да произвеждат 25-35% количеството инсулин, открито при недиабетни плъхове. Удивително! Въпреки че тези бактерии не заместват разрушените от болестта островни клетки, те могат да изпълняват същата функция - осигурявайки необходимия инсулин.

Следващото предизвикателство ще бъде увеличаването на производството на инсулин от тези микроби до нива, необходими за оптимално здраве. По-важното е, че дългосрочната ефикасност и по-важното безопасността на този подход трябва да бъдат тествани и потвърдени. За съжаление това ще отнеме време.

Къде ни оставя това?

Като се има предвид успехът в промяната на микробиома на гризачите за предотвратяване, забавяне на началото или дори лечение на диабет тип 1, са необходими по-обширни проучвания при хора, за да се види дали същият полезен ефект може да бъде показан за нас.

Проучванията при хора продължават, но са трудни за провеждане, тъй като диабет тип 1 обикновено възниква в детска възраст, така че проучванията ще изискват деца доброволци, които са генетично податливи на болестта, но все още не са се разболели. Не само ще бъде предизвикателство да се намерят достатъчен брой от тези деца, но също така ще бъде изключително трудно да се намерят родители, които са готови да им позволят да участват и могат да се съобразят с изискванията на проучването.

Междувременно обаче все още има стъпки, които човек може да предприеме, за да популяризира здравословен микробиом, който може би ще осигури някаква полза за предотвратяване на генетичната чувствителност към болестта. Диабетът тип 1 се свързва с променен микробиом и с повишена пропускливост на червата („Синдром на пропускливи черва“), което води до нискостепенно възпаление. Правенето на промени в начина на живот, за да се поддържа здравето на чревния микробиом, може да бъде в състояние да предотврати или дори да лекува течащо черво и произтичащото от това възпаление, свързано с диабет тип 1. Ето няколко начина да го направите.

Диета. Яжте, за да поддържате здрав микробиом. Диетата с ниско съдържание на мазнини и високо съдържание на фибри поддържа здравословен микробиом. Непастьоризираните ферментирали храни като кисело зеле, кимчи, кисели краставички, мътеница, сирене и кефир могат да осигурят високи дози здравословни пробиотици. Приемът на пробиотична добавка може временно да увеличи броя на полезните микроби. Ограничете храните с консерванти или други химически добавки, които могат да навредят на микробиома.

Излишни медицински интервенции. Знаем, че както антибиотиците, така и цезаровото сечение могат да променят микробиома по нездравословни начини. Разчитането на тези лечения само когато е необходимо ще намали вредата за микробиома, особено за кърмачета, които са изложени на генетичен риск от диабет тип 1. Ексклузивното кърмене за препоръчаната продължителност може да допълни микробиома на бебето със здрави микроби, което може да бъде особено важно, ако генетично предразположено бебе е родено чрез секцията C. или е било лекувано с антибиотици.

Алкохол, стрес и упражнения. Прекомерната употреба на алкохол вреди на нашите здрави микроби, така че помислете за тяхното здраве следващия път, когато посегнете към третата си чаша вино. Така също прави и продължителен стрес. Алтернативно, упражненията насърчават растежа на нашите здрави чревни бъгове, така че помислете за замяна на няколко бири след дълъг, тежък работен ден с бърза разходка из квартала, вместо.

Въпреки че в най-лошия случай тези промени може да не повлияят на появата на диабет тип 1, те със сигурност няма да навредят. Здравият микробиом поддържа вашата имунна система, подпомага храносмилането и синтеза на витамини, предотвратява затлъстяването, поддържа психичното здраве и дори намалява алергиите. Това не е за кихане!

Предвид изчисленията, които диабетът тип 1 може да поеме върху тялото и въздействието, което постоянно управлението на кръвната захар оказва върху качеството на живот, предприемането на тези практически стъпки за подобряване на здравето на червата, особено ако сте генетично податливи на болестта, изглежда добре смисъл.

Ако сте прочели дотук, вероятно много ви е грижа за този проблем, който не е бил широко обхванат в основната преса. Моля, споделете вашите собствени мисли в коментарите по-долу.