Microbii intestinali ar putea prezice riscul de diabet de tip 2 cu ani înainte de diagnostic
Un studiu recent realizat pe adulți în vârstă din Suedia a evidențiat că nouă specii microbiene și trei căi metabolice sunt corelate cu un risc viitor de diabet de tip 2, sugerând un posibil sistem de avertizare bazat pe microbiomul intestinal pentru bolile metabolice.
Într-o cercetare publicată în revista Cell Reports Medicine, oamenii de știință au descoperit că caracteristicile funcționale și taxonomice ale microbiomului intestinal sunt asociate cu riscul viitor de diabet de tip 2 (T2D). T2D reprezintă o povară semnificativă pentru sănătatea publică la nivel mondial, cu proiecții care indică o creștere de 61% a prevalenței sale până în 2050. Există un interes tot mai mare pentru rolul microbiomului intestinal în patofiziologia T2D.
Studiile transversale au arătat că persoanele cu T2D au o diversitate microbiană intestinală mai scăzută, împreună cu o abundență redusă a producerilor de butirat. Dovezile din studiile prospective sunt limitate. Dintre puținele studii de acest tip, majoritatea s-au bazat pe secvențierea ARN ribozomal 16S (rRNA), având dimensiuni de eșantion limitate și oferind rezultate inconsistente. Până acum, singurul studiu extins prospectiv a raportat asocieri între patru specii microbiene intestinale și T2D incident într-o cohortă finlandeză.
În analiza actuală a cohortelor suedeze, cercetătorii au investigat asocierile caracteristicilor microbiomului intestinal cu T2D incident într-o cohortă mare și prospectivă. Aceștia au analizat datele metagenomice shotgun ale participanților din cohorta Suedeză pentru Infrastructura de Cercetare Medicală asupra Populației și Mediului. Setul complet de analize (FAS) a inclus 4.685 de participanți, cu o vârstă medie de 73,9 ani, dintre care 383 au dezvoltat T2D în timpul unei urmăriri medii de 5,3 ani.
Setul de analiză cu timp de întârziere (LTAS) a exclus 52 de indivizi care au dezvoltat T2D în primul an de urmărire, rezultând în 4.633 de participanți, inclusiv 331 de cazuri de T2D incident. Caracteristicile microbiene care au arătat asocieri consistente cu T2D incident după selecția caracteristicilor și regresia Cox în ambele seturi analitice au fost considerate robuste. În FAS, α-diversitatea a fost invers asociată cu T2D incident, deși nu a atins semnificația statistică.
În ceea ce privește β-diversitatea, au fost observate asocieri semnificative între două componente principale și un risc crescut de T2D. Aceste asocieri au dispărut în LTAS. În FAS, Elastic Net a identificat 23 de specii microbiene intestinale ca predictori puternici în acest set de analize, sugerând că acestea ar putea constitui un set de bază al microbiomului relevant pentru dezvoltarea T2D. Dintre acestea, 18 au prezentat o asociere semnificativă cu T2D incident în analiza de regresie Cox multivariană.
Dintre aceste specii, 10 au fost asociate pozitiv cu riscul de T2D, iar opt invers. Speciile invers asociate au fost toate din phylumul Firmicutes, în timp ce jumătate dintre speciile asociate pozitiv au fost din phylumul Bacteroidetes. Elastic Net a selectat 17 specii ca predictori ai T2D în LTAS, inclusiv 12 identificate în FAS. Dintre acestea, nouă specii au arătat o asociere semnificativă cu T2D incident în analiza de regresie Cox multivariană și au fost considerate asociate robust în ambele seturi analitice.
Șase specii au prezentat o asociere pozitivă cu T2D incident: Alistipes communis, Alistipes finegoldii, Akkermansia muciniphila, Desulfovibrio piger, GGB3614 SGB4886 (Lachnospiraceae) și Ruminococcus gnavus. Erysipelotrichaceae bacterium, Clostridia unclassified SGB6317 și Coprococcus catus au fost asociate negativ cu T2D incident. Având în vedere legăturile cunoscute ale A. muciniphila cu aportul de fibre alimentare, a fost evaluat efectul modificator al aportului de fibre.
Asocierea dintre A. muciniphila și riscul de T2D a fost cea mai puternică și statistic semnificativă la persoanele cu cel mai scăzut aport de fibre alimentare (≤ 20 g pe zi), deși testele formale de interacțiune nu au confirmat o modificare semnificativă a efectului asupra riscului de T2D. Dintre cazurile de T2D incident, abundența A. muciniphila a fost ușor mai scăzută la cei cu un aport mai mare de fibre alimentare; totuși, diferențele semnificative au fost observate doar în LTAS. Astfel, autorii au interpretat cu precauție modelul legat de fibre.
Printre cazurile de T2D incident cu date despre nivelurile de proteină C-reactivă (CRP), a existat o interacțiune semnificativă între abundența A. muciniphila și aportul de fibre alimentare asupra inflamației. O abundență mai mare de A. muciniphila a fost asociată cu o probabilitate mai mare de inflamație în contextul unui aport scăzut de fibre alimentare. În contrast, aceasta a fost asociată cu o probabilitate redusă de inflamație în rândul persoanelor cu un aport ridicat de fibre alimentare.
Nu au existat dovezi ale unei asocieri specifice de linie pentru A. muciniphila cu T2D incident. Potențialul funcțional al microbiomului intestinal a fost caracterizat folosind module metabolice intestinale (GMMs). Dintre cele 103 GMMs, trei au arătat asocieri consistente cu T2D incident. GMM-ul de degradare a asparaginei a fost asociat cu un risc mai mare de T2D incident, în timp ce modulele de căi metabolice non-oxidative de fosfat pentozic și degradare a manozei au fost asociate cu un risc mai mic.
În concluzie, studiul a constatat că un GMM și șase specii microbiene intestinale au fost asociate cu un risc crescut de T2D. În contrast, două GMM-uri și trei specii au fost asociate cu un risc mai mic de T2D. Diversitatea microbiană intestinală nu a fost asociată cu riscul de T2D. În ansamblu, aceste descoperiri prospective oferă perspective asupra etiologiei T2D și, dacă vor fi replicate, ar putea susține abordări informate de microbiom intestinal pentru predicția și prevenția riscului de T2D. Cu toate acestea, autorii au avertizat că confuzia reziduală, cohorta suedeză mai în vârstă, prelevarea de probe de scaun la un singur punct în timp și designul observațional limitează interpretarea cauzală și generalizabilitatea.
