Различия микробиома (микрофлоры кишечника) у больных с сахарным диабетом 1 типа

На кафедре экспериментальной медицины (CIRM) под руководством проф. Юрия Захарова изучены различия качественного и количественного состава практически здоровых детей и детей с сахарным диабетом 1 типа. Именно поэтому, при поступлении мы проводим оценку WGS/NGS для последующей коррекции с помощью разработанных нами и выпускаемых биопрепаратов. Главная цель такой коррекции — ремоделирование иммунной системы, на что уходит не менее восьми месяцев. Без этого даже самые современные иммунные препараты просто не будут работать эффективно.

Основными представителями КМ (кишечной микрофлоры) у здорового человека являются бактерии типа Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria, Fusobacteria и Verrucomicrobia, причем два типа Firmicutes и Bacteroidetes составляют 90% КМ. Однако у пациентов с СД1 и СД2 наблюдается изменения КМ.

В исследовании TEDDY оценивались метагеномы образцов стула у 783 детей ежемесячно, в возрасте от 3 месяцев до явления сероконверсии (обнаружение специфических аутоантител). У детей с островковыми аутоантителами (ОААТ) наблюдалась более высокая распространенность Streptococcus group mitis/oralis/pneumoniae, тогда как в контрольной группе наблюдалось более высокое содержание Lactobacillus rhamnosus и Bifidobacterium dentium. На уровне типа численность Actinobacteria и Firmicutes, а также соотношение Firmicutes и Bacteroidetes были ниже у детей с СД1, чем у здоровых детей. В другом лонгитюдном исследовании образцы крови и стула, а также клинические метаданные, собирались в возрасте от 1 месяца до 3 лет у 1000 новорожденных с гаплотипами HLA высокого риска из Финляндии, Эстонии и России. Данное исследование выявило уменьшение микробного разнообразия и содержание бактериальных генов у детей с положительными ОААТ во время прогрессирования СД1. У детей с манифестным СД1 обнаружено снижение количества Lachnospiraceae и Veillonellaceae и увеличение количества Streptococcus, Blautia и Ruminococcus.

Увеличение кишечной проницаемости (КП), наблюдаемое при СД1, приводит к микробной транслокации в систему кровообращения, вызывая как прямое, так и косвенное воспалительное иммуноопосредованное повреждение β-клеток поджелудочной железы. У пациентов с СД1 имеется воспаление кишечника, выраженное в более высоких уровнях воспалительных белков (галектин-3 и фибриллин-1), а также наблюдается повышение КП вследствие более высокой деградации муцина и более низкой продукции бутирата. Сообщалось, что некоторые микробные токсины непосредственно нарушают функцию β-клеток поджелудочной железы. Например, инъекция токсина Streptomyces и бафиломицина A1 приводила к уменьшению размера островков и снижению массы β-клеток поджелудочной железы, а также к нарушению толерантности к глюкозе. Недавно было высказано предположение о прямом взаимодействии между КМ и β-клетками поджелудочной железы, о чем свидетельствует наблюдение, что экзокринная часть поджелудочной железы секретирует в кишечный тракт как пищеварительные ферменты, так и антимикробные пептиды (AMП), такие как кателицидины и дефенсины, которые играют центральную роль не только в защите от инфекций, но и в регуляции КМ, а также в модуляции врожденной и адаптивной иммунной системы. Кроме того, на моделях животных кателицидин оказывал трофическое действие как на кишечные стволовые клетки, так и на β-клетки поджелудочной железы, регулируя их функции и ослабляя воспалительные реакции.

Применение пробиотиков у пациентов с СД1 привело к снижению уровня ГН по сравнению с уровнями до терапии. Концентрации интерлейкина 8 (ИЛ-8), интерлейкина 17 (ИЛ-17), макрофагального воспалительного протеина-1β (MIP-1β), хемокина, выделяемого при активации Т-клеток (RANTES) и фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α) были значительно снижены и были связаны с повышенной экспрессией трансформирующего фактора роста–β1. В первом метаанализе, включающем эффективность пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков при СД1, подтверждено улучшение ГН у пациентов с СД1, получавших син- или пробиотические добавки, а также незначительное снижение уровня HbA1c. Информации о взаимосвязи между манифестацией СД1 и дисбиозом кишечника становится все больше. В рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом клиническом исследовании терапия пробиотическим препаратом, содержащим Lactobacillus GG 5×109 колониеобразующих единиц [КОЕ]), Lactobacillus rhamnosus 5×109 КОЕ), Bifidobacterium breveBb99 2×108 КОЕ) и Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii JS 2×109 КОЕ, не повлияла на возникновение СД1 у детей в возрасте 13 лет или на аутоиммунитет к островковым клеткам у детей в возрасте 5 лет.

ПИТАНИЕ: Средиземноморская диета, характеризующаяся высоким потреблением оливкового масла первого отжима (холодного отжима), овощей, включая зеленые листовые овощи, фруктов, круп, орехов и бобовых, а также умеренным потреблением рыбы и мяса, связана с повышением уровня Prevotella и Firmicutes, разлагающих клетчатку, что приводит к увеличению выработки КЦЖК и снижению низкоинтенсивного воспаления в кишечнике. www.omet-endojournals.ru/jour/article/view/13027