מחקר חדש של עכברים מגלה כי פרוביוטיקה שנבחרו בקפידה יכולה להוריד את רמות הסוכר בדם, שומן בגוף וכולסטרול תוך עיצוב חילוף חומרים מעי, מה שמצביע על אסטרטגיה מבטיחה למניעת סוכרת עתידית.
מחקר: פרוביוטיקה מדויקת מווסתת גלוקוז בדם, כולסטרול, אחוז שומן בגוף ומשקל מתחת לדיאטה עתירת שומן בשמונה שבועות. קרדיט תמונה: Anusorn Nakdee / Shutterstock
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מטבוליטיםהחוקרים פיתחו קוקטייל פרוביוטי מדויק לשיפור ההומאוסטזיס של הגלוקוז בדם. היפרגליקמיה מתקרבת לשכיחות המגיפה ברחבי העולם, כאשר כשליש מאוכלוסיית ארצות הברית מוערכת כבעלי הומאוסטזיס לגלוקוז לקוי. היפרגליקמיה כרונית עלולה להוביל למצבים מסכנת חיים, כמו נוירופתיה, סרטן, נפרופתיה, רטינופתיה, קטואידוזיס סוכרתית ומחלות לב וכלי דם. זה קשור גם לתסמונת מטבולית, השמנת יתר והפחתה באיכות החיים ותוחלת החיים.
פרוביוטיקה מבטיחה התערבויות לסיבוכים הקשורים להיפרגליקמיה. מטה-אנליזה שנערכה לאחרונה מצאה שיפורים משמעותיים בהערכת המודל ההומאוסטטי של עמידות לאינסולין, ליפופרוטאין בצפיפות גבוהה (HDL) כולסטרול, והמוגלובין גליזציה עם תוסף פרוביוטיקה. עם זאת, יש צורך בשילובים פרוביוטיים ספציפיים למתח שנבחרו על סמך יכולת צריכת הגלוקוז הגבוהה שלהם ומותאמים להפחתת גלוקוז.
המחקר והממצאים
במחקר הנוכחי, החוקרים פיתחו קוקטייל פרוביוטי מדויק כדי לשפר את צריכת הגלוקוז המיקרוביאלי של מעי, ובכך שיפרו את ירידה במשקל ובקרת גלוקוז בדם. שנים עשר זני מיקרוביאלים של מעי נבדקו לצריכת גלוקוז * במבחנה *. אלה כללו Lactobacillus Acidophilus– ל. קייסי– ל. גאסרי– L. Rhamnosus– L. plantarum– L. paracasei– ל. סליבריוס– L. Reuteri– Bifidobacterium bifidum– ב. לונגום– B. Animalisוניסל 1917.
גלוקומטר שימש למדידת צריכת גלוקוז על ידי כל זן לאחר 24 שעות של דגירה במדיום האנאירובי GIFU (GAM) ודה מן, רוגוסה ושאפ (גְבֶרֶת) מרק. הידלדלות הגלוקוז במרק ה- MRS הייתה גבוהה משמעותית עבור דגימות שחוסנו עם B. bifidum וכן לקטובצילוס זנים מאשר לריק הבלתי מחוסל, ל. סליבריוס– L. Rhamnosus– ל. גאסריו L. Reuteri צרכו כמעט את כל הגלוקוז הזמין.
הידלדלות הגלוקוז ב- GAM הייתה גדולה משמעותית בכל הדגימות המחוסנות בהשוואה לריק. בעקביות, L. Rhamnosus– ל. סליבריוסו L. Reuteri הראו את הידלדלות הגלוקוז הגבוהה ביותר. על סמך תוצאות אלה, שישה עכברים C57BL/6J זכרים לקבוצה הוזנו תזונה עשירה בשומן (HFD) במשך שמונה שבועות, ו L. Rhamnosus– ל. סליבריוסו L. Reuteri נבחרו לבדיקות * in vivo * כקוקטייל פרוביוטי מדויק. עכברים הוחלפו עם 5 × 10^8 CFU/100 μl מכל זן במי מלח עם חצץ פוספט בכל יומיים, או מלח בלבד (בקרות).
משבוע 2 של האכלת HFD הלאה, עכברים שקיבלו את הקוקטייל הפרוביוטי היה בעקביות גלוקוז דם צום נמוך יותר (FBG) רמות מאשר בקרות. FBG נמדד מדי שבוע לאחר צום של 6 שעות באמצעות גלוקומטר כף יד. ראוי לציין כי ביקורות הראו FBG גבוה משמעותית בשבוע 8 בהשוואה לקו הבסיס. בנוסף, בקבוצה הפרוביוטיקה הייתה בעקביות משקולות גוף נמוכות משמעותית בשבועות 1 ו -8 מאשר קבוצת הביקורת. גודל ההבדלים בעלייה במשקל בין הקבוצות עלה במשך שבועות 3 עד 8, מה שמצביע על היתרונות המתמשכים.
בעוד ששתי הקבוצות הפגינו עלייה במשקל, הביקורות הייתה העלייה המשמעותית ביותר מתחילת הבסיס. לאחר שמונה שבועות, שומן הטרמינלי היה נמוך כמעט בשליש בקבוצה הפרוביוטיקה מאשר בביקורות. אחוז שומן בגוף כימות בשבוע 8 על ידי Echomri. לקבוצה הפרוביוטיקה היו רמות אינסולין במחזור נמוך יותר של כ- 50% בהשוואה לקבוצת הביקורת. לקוקטייל הפרוביוטי היו גם רמות נמוכות משמעותית של ליפופרוטאין בצפיפות נמוכה (LDL) וליפופרוטאין בצפיפות נמוכה מאוד (Vldl), כולסטרול מוחלט (TC), וטריגליצרידים בהשוואה לבקרות.
סקירה סכמטית של הגישה הרומנטית שלנו לפיתוח פרוביוטיקה מדויקת לבקרת גלוקוז בדם. זני חיידקים (n = 12) נבדקו במבחנה כדי לזהות זנים עם יכולות צריכת הגלוקוז הגדולות ביותר. שלושת הזנים הראשונים שולבו כדי לייצר את הקוקטייל הפרוביוטי. היעילות של הקוקטייל נבדקה אז in vivo בעכברים זכריים C57BL/6J בתזונה עתירת שומן שקיבלו חוטות דרך הפה של הפרוביוטיקה (n = 6) או PBS ברכב (n = 6) כל יום אחר במשך שמונה שבועות. משקל הגוף וריכוז הגלוקוז בדם נמדדו מדי שבוע. הרכב גוף הטרמינל נמדד בשמונה שבועות. דגימות סרום מסוף וכבד נקצרו לצורך ניתוח מטבולומי. דגימות צואה נאספו עבור רצף וניתוח RRNA של 16S. נוצר בביורנדר. פטרסון, ג'יי (2025). גישה ב -3 ביולי 2025. Https://biorender.com/bjkw2oe.
HDL הרמות לא היו שונות באופן משמעותי בין הקבוצות, אם כי יחס TC/HDL היה נמוך משמעותית בקבוצה הפרוביוטיקה. יתר על כן, דגימות סרום בצום סופני היו נתונים למטבולומיקה לא ממוקדת. זה חשף הבדלים משמעותיים בריכוזי 62 מטבוליטים בין הקבוצות.
אלה כללו מטבוליטים הקשורים להיווצרות אדנוזין טריפוספט (D-ribose-1-phosphate), מוצרי מטבוליזם של ויטמין C (חומצה l-threonic), מצעים מייצרים אנרגיה (D-Mannose, חומצה פירובית, ו- D-glucose), ונגזרות קרניטין (O-propanoylcanrantine, 3-dehdydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydydythydydythydydydydydythydydicine, 2-ethylacrylylcarnitine). ניתוח מסלול מטבולי של דגימות סרום משתי הקבוצות חשף מסלולי ייצור אנרגיה שונים.
יתר על כן, נאספו דגימות כבד כדי להעריך את ההשפעות על מטבוליטים של רקמות. חומצה L-threonic וחומצה אוקסוגלוטרית (ביניים במחזור החומצה הטריקארבוקסילית) הראו שפע מוגבר בכבד בקבוצה הפרוביוטיקה ביחס לביקורות. בנוסף, L-lysine, חומצה אמינדיפית, N6-אצטיל-ל-ליזין וחומצה מתילמלונית הוגברו באופן משמעותי בקבוצה הפרוביוטיקה, ואילו הקריאטינין הופחת.
ניתוח המסלול המטבולי של הכבד זיהה גם מסלולי חילוף חומרים ואנרגיה שונים של חומצות אמינו וייצור אנרגיה. לבסוף, דגימות צואת מסוף היו נתונים לרצף rRNA של 16S. כימות ה- α Phylogentic של פיית 'הצביעו על שינויים משמעותיים בקבוצה הפרוביוטיקה. הייתה ויסות משמעותי של Muribaculaceae ו- Lachnospiraceae חיידק 609-Strain וירידה באודוריבק בקבוצה הפרוביוטיקה.
מסקנות
המחקר הציג קוקטייל פרוביוטי מדויק שהפחית משמעותית את העליות במשקל הגוף ו- FBG בעכברים שהוזנו ב- HFD בהשוואה לביקורת. הקוקטייל שיפר משמעותית את האינסולין המסתובב, VLDL/LDL ו- TC. ניתוחים מטבולומיים חשפו התאמות מטבוליות מארחות למסלולי ייצור אנרגיה.
הממצאים הם פרה-קליניים במודל עכבר גבוה-שומן-שומן עם קבוצות קטנות בלבד, בלבד; היעילות האנושית דורשת ניסויים קליניים גדולים יותר. בסך הכל, הממצאים מדגישים את הפוטנציאל של פרוביוטיקה מדויקת בשיפור צריכת הגלוקוז מיקרוביאלי מעי והפחתת זמינות הגלוקוז למארח.
שני מחברים מועסקים על ידי Metabiotics LLC, ואחד על ידי נתוני Theriome Inc. זמינים לפי בקשה עקב פטנט שהוגש. לא דווח על מימון חיצוני.
