Nouă tipuri de bacterii intestinale asociate cu riscul de diabet de tip 2
Un studiu amplu desfășurat pe un grup de adulți în vârstă din Suedia a identificat bacterii intestinale specifice și funcții microbiene legate de riscul viitor de diabet de tip 2, cu fibra alimentară având potențialul de a modifica efectele uneia dintre speciile cele mai studiate ale microbiomului.
Un studiu recent publicat în Cell Reports Medicine a analizat datele metagenomice shotgun pentru a identifica caracteristicile taxonomice și funcționale ale microbiomului intestinal asociate cu riscul viitor de dezvoltare a diabetului de tip 2 (T2D) în rândul adulților suedezi.
Diabetul de tip 2 (T2D) este o afecțiune metabolică cronică definită prin creșterea persistentă a glucozei în sânge din cauza secreției insuficiente de insulină, a rezistenței la insulină sau a ambelor. T2D reprezintă o preocupare majoră pentru sănătatea globală, cu o prevalență care se estimează că va crește semnificativ până în 2050.
Studii recente evidențiază microbiomul intestinal ca un jucător cheie în fiziopatologia T2D. Studiile transversale raportează frecvent o diversitate microbiană intestinală redusă și o abundanță mai mică a bacteriilor producătoare de butirat în T2D; totuși, designul lor transversal împiedică inferența cauzală, iar interferențele din medicamentele antidiabetice, precum metforminul, rămân o preocupare.
Fibra alimentară joacă un rol central în modelarea microbiomului intestinal, susținând bacteriile fermentatoare de fibră care produc acizi grași cu lanț scurt (SCFA), cum ar fi butiratul. În schimb, un consum scăzut de fibră reduce producția de SCFA și afectează integritatea barierei intestinale, facilitând inflamația sistemică și crescând riscul de T2D.
Deși interesul pentru microbiomul intestinal și T2D este în creștere, studiile prospective care investighează această legătură sunt încă rare. Cele mai multe lucrări existente se bazează pe dimensiuni mici ale eșantionului și pe secvențierea 16S rRNA, limitând reproducibilitatea și consistența. Doar un studiu extins care a folosit metagenomica shotgun a legat specii microbiene specifice de T2D, iar puține au evaluat în mod cuprinzător metabolitul intestinal sau funcția microbiomului într-un context prospectiv. Aceste lacune subliniază necesitatea unor studii mari, integrative care să combine analizele taxonomice și funcționale pentru a clarifica rolul microbiomului în dezvoltarea T2D.
Studiul de față a examinat caracteristicile taxonomice și funcționale ale microbiomului intestinal asociate cu incidența T2D într-o populație fără tratament medicamentos. Datele au fost obținute din Infrastructura Suedeză pentru Cercetări Medicale Bazate pe Populație și Mediu (SIMPLER), o platformă cuprinzătoare care integrează informații din două cohorte mari, bazate pe populație: Cohorta Suedeză a Mamografiilor (SMC) și Cohorta Bărbaților Suedezi (COSM). Datele SIMPLER sunt legate de registrele naționale suedeze de sănătate și populație.
Participanții selectați aleatoriu s-au alăturat subcohortelor clinice, oferind informații extinse de sănătate și, pentru unii, probe biologice, inclusiv probe fecale. Datele metagenomice au fost disponibile pentru 6.150 de participanți care au furnizat probe fecale. Persoanele cu cancer colorectal, boli inflamatorii intestinale, utilizare recentă de antibiotice sau diabet prezent au fost excluse, rezultând un eșantion analitic final de 4.685 de participanți.
Profilarea la nivel de tulpină a Akkermansia muciniphila a fost realizată folosind StrainPhlAn, cu probele și markerii reținuți conform parametrilor stabiliți. După filtrare, 2.425 de probe au fost incluse pentru analiza filogenetică. Informațiile cu privire la covariate au fost obținute din chestionare, măsurători clinice și date din registre.
Peste o perioadă medie de urmărire de 5,3 ani, datele metagenomice shotgun de la 4.685 de participanți din cohorta SIMPLER suedeză au fost analizate. Cohorta avea o vârstă medie de 73,9 ani, dintre care 49% erau femei. În această perioadă, 383 de participanți, reprezentând 8,2% din populația studiului, au dezvoltat diabet de tip 2, cazurile fiind distribuite în trei subcohorturi definite prin vârstă și locație.
Diversitatea microbiomului intestinal nu a fost semnificativ asociată cu riscul de T2D. Deși unele modele de compoziție microbiană păreau inițial legate de un risc crescut, aceste asocieri nu au persistat în timp. La nivel de specie, 23 de bacterii intestinale au fost identificate ca markeri microbieni puternici asociați cu riscul viitor de T2D, dintre care 18 au arătat asocieri semnificative. Zece au fost legate de un risc mai mare, provenind în principal din grupul Bacteroidetes, în timp ce opt, în principal din grupul Firmicutes, au fost asociate cu un risc mai scăzut.
Șase specii, Desulfovibrio piger, Alistipes communis, Alistipes finegoldii, Akkermansia muciniphila, Ruminococcus gnavus și GGB3614_SGB4886 (Lachnospiraceae), au fost cele mai puternic legate de un risc crescut de T2D. Trei specii, Erysipelotrichaceae bacterium, Coprococcus catus și Clostridia nespecificate SGB6317, au arătat constant o asociere protectoare. Aceste constatări evidențiază bacteriile cheie care pot fi asociate cu riscul de T2D.
Pentru cele mai multe specii cheie, riscul de T2D a crescut sau a scăzut linear cu abundenta. Cu toate acestea, doar niveluri foarte scăzute ale lui Coprococcus catus au fost asociate cu un risc crescut, sugerând că o depleție severă a acestei bacterii poate fi deosebit de dăunătoare.
Asocierea dintre Akkermansia muciniphila și riscul de T2D a fost mai puternică în rândul participanților cu un consum scăzut de fibră alimentară, dar mai slab în cazul unei diete bogate în fibră, sugerând un efect posibil dependent de dietă; totuși, testele statistice formale nu au confirmat o interacțiune semnificativă între consumul de fibră și riscul de T2D. Este demn de remarcat faptul că legătura dintre A. muciniphila și inflamație a variat, de asemenea, în funcție de consumul de fibră; niveluri mai ridicate ale bacteriei au crescut riscul de inflamație în dietele cu conținut scăzut de fibră, dar l-au scăzut în dietele bogate în fibră. Aceste constatări sugerează că efectele asupra sănătății ale A. muciniphila depind de contextul dietetic și sunt legate de abundenta totală, mai degrabă decât de tulpini specifice.
Tre trei căi metabolice microbiene au arătat asocieri robuste cu riscul de T2D. Degradarea asparaginei a fost asociată cu un risc mai mare, în timp ce degradarea manozei și calea fosfatului pentozic non-oxidativ au fost asociate cu un risc mai scăzut. Aceste rezultate indică faptul că activitățile metabolice microbiene specifice pot fi legate de dezvoltarea diabetului.
Analiza de sensibilitate a
