Search
​​​​​​​Study: Strain-specific gut microbial signatures in type 2 diabetes identified in a cross-cohort analysis of 8,117 metagenomes. Image Credit: SewCreamStudio/Shutterstock.com

כיצד מיקרוביום המעי שלך משפיע על הסיכון למחלה

במחקר שפורסם לאחרונה ב רפואת טבעצוות מדענים בחן למעלה מ-8,000 רצפים מטגנומיים של רובה ציד מאנשים עם טרום סוכרת, סוכרת מסוג 2 ומצב גליקמי תקין כדי לקבוע כיצד תכונות ותפקודים מיקרוביאליים ספציפיים לתת-מינים וזנים תורמים למנגנונים הפתולוגיים של סוכרת מסוג 2.

מחקר: חתימות חיידקיות מעיים ספציפיות לזן בסוכרת מסוג 2 שזוהו בניתוח צולב קוהורט של 8,117 מטאנומים. קרדיט תמונה: SewCreamStudio/Shutterstock.com

רקע כללי

סוכרת מסוג 2 היא דאגה בריאותית עולמית שגדלה במהירות ומשפיעה על למעלה מ-500 מיליון אנשים ברחבי העולם. המסה והתפקוד של תאי β של הלבלב בחולי סוכרת מסוג 2 יורדים עם הזמן, כאשר תנגודת לאינסולין מלווה לרוב בדלקת מערכתית בדרגה נמוכה.

עדויות מצביעות על כך שמיקרוביום המעי ממלא תפקיד קריטי בחילוף החומרים ובבריאות האדם ולעיתים קרובות מקיים אינטראקציה עם גורמים גנטיים והסביבה. מחקרים זיהו גם סימנים שונים של חיידקים במעיים הקשורים לסוכרת מסוג 2.

עם זאת, רבים מהמחקרים הללו נערכו בקרב אוכלוסיות מחקר קטנות או לא התייחסו למבלבלים או גורמי סיכון כמו שומן או שימוש בתרופה מטפורמין.

נדרשים נתונים מתוקננים מאוכלוסיה גדולה כדי להבין את התפקיד של תפקוד מיקרוביום המעי, ספציפי לתת-מינים וזנים וברמה המולקולרית, בפתולוגיה של סוכרת מסוג 2.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, החוקרים בחנו נתונים מטאנומיים שהתקבלו מ-10 קבוצות של אנשים מרחבי אירופה, ארצות הברית וסין בעלי מצב גליקמי תקין, טרום סוכרת או סוכרת מסוג 2 כדי לפענח את התפקוד הספציפי לזן ואת התכונות המולקולריות של מיקרוביוטה של ​​המעי. התורמים באופן מכני לפתולוגיה של סוכרת מסוג 2.

בעוד שמחקרים קודמים זיהו מינים ספציפיים של חיידקים במעיים וקהילות מיקרוביאליות המגבירים את גורמי הסיכון המטבוליים לסוכרת מסוג 2, הם לא לקחו בחשבון את העובדה שהמנגנונים הפתוגניים של חיידק הם ספציפיים לזן. לדוגמה, זן K12 של אי קולי אינו מזיק, בעוד שזן O157:H7 הוא פתוגני.

החוקרים השיגו למעלה מ-8,000 נתונים מטאנומיים של רובה ציד משישה מערכי נתונים שפורסמו וארבעה חדשים שנוצרו על פני עשר קבוצות של אנשים עם מצב גליקמי משתנה.

הנתונים הפנוטיפיים מהקבוצות והרצפים המטאנומיים עובדו לראשונה לסטנדרטיזציה, ואוכלוסיית המחקר הסופית כללה 1,851 חולי סוכרת מסוג 2, 2,770 אנשים עם טרום סוכרת ו-2,277 משתתפים עם מצב גליקמי תקין.

הקריטריונים האבחוניים של האגודה האמריקאית לסוכרת, הכוללים בדיקת סבילות לגלוקוז דרך הפה, רמות גלוקוז בצום, שימוש בתרופות וגורמי סיכון כגון אינדקס מסת הגוף ובדיקות מעבדה לגורמים דלקתיים ומטבוליים שימשו להרמוניה של מערך הנתונים.

הקשר בין מצב סוכרת מסוג 2 לבין תצורת המיקרוביום הכוללת של המעי הוערך תחילה. לאחר מכן, נעשה שימוש במודלים של רגרסיה כדי לזהות חתימות ברמת המין והבדלים בהתפלגות התכונות המיקרוביאליות בין הקבוצות על סמך מצב גליקמי.

החוקרים ערכו גם מטה-אנליזות ספציפיות לקבוצה כדי לחקור את הקשר בין תפקוד מיקרוביאלי ברמת הקהילה, כגון אנזימים ומסלולים ביוכימיים, לבין סוכרת מסוג 2.

בנוסף, נערכו גם ניתוחי רגישות כדי להבטיח שהחתימות המיקרוביאליות שזוהו כקשורות לסוכרת מסוג 2 לא הושפעו חלקית ממחלות נלוות.

תוצאות

המחקר מצא 19 מינים שונים מבחינה פילוגנטית שהיו בדיסביוזיס בחולים עם סוכרת מסוג 2. המיקרוביום של המעי בחולים עם סוכרת מסוג 2 נמצא כבעל שפע גבוה יותר של Clostridium bolteae ונמוך יותר Butyrivibrio crossotus שפע.

יתר על כן, השינויים התפקודיים שהתרחשו ברמת הקהילה המיקרוביאלית עקב דיסביוזה זו נקשרו להפרעות במטבוליזם של גלוקוז ופתולוגיה של סוכרת מסוג 2.

מסלולים אחרים הקשורים לסוכרת מסוג 2 שהיו קשורים לשינויים תפקודיים ברמת הקהילה המיקרוביאלית כללו ירידה בתסיסת בוטיראט וסינתזה מוגברת של רכיבים מבניים אימונוגניים חיידקיים.

כאשר הניתוחים נפתרו עבור זני חיידקים ספציפיים, המחקר מצא גם שהקשרים בין פתולוגיה של סוכרת מסוג 2 למיקרוביום המעי הראו הטרוגניות בתוך המינים.

פונקציות ספציפיות לזן כגון העברת גנים אופקית, ביוסינתזה של חומצות אמינו מסועפות, ואלו הקשורות לדלקת וללחץ חמצוני תרמו באופן משמעותי להטרוגניות.

השונות בסיכון לסוכרת מסוג 2 בקרב פרטים נמצאו גם קשורות למגוון בתוך המינים עבור 27 מינים של חיידקי מעיים, כולל Eubacterium rectaleשהראה ספציפיות זן ברמת האוכלוסייה.

מסקנות

בסך הכל, המחקר מצא כי דיסביוזה של מיקרוביום מעי ממלאת תפקיד פונקציונלי בפתוגנזה של סוכרת מסוג 2, עם מעורבות ישירה במנגנונים כמו חילוף החומרים של גלוקוז ותסיסת בוטיראט.

יתר על כן, הממצאים דיווחו על תפקודים ספציפיים לזן שהיו קשורים באופן הטרוגני לפתולוגיה של סוכרת מסוג 2, וסיפקו תובנות חדשות לגבי המנגנונים שבאמצעותם מיקרוביום המעי קשור לסוכרת מסוג 2.

דילוג לתוכן