Menyasarkan mikrobiom usus: pendekatan baru untuk pengurusan diabetes

Kajian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Nutrients mengkaji peranan utama mikrobiota usus dalam patogenesis dan pengurusan diabetes mellitus (DM).

Peranan Mikrobiom Usus dalam Diabetes

Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa diabetes mellitus jenis 2 (T2DM) mungkin dikaitkan dengan perubahan tertentu dalam komposisi mikrobiota usus. Khususnya, pesakit dengan T2DM didapati mempunyai tahap bakteria Firmicutes dan Clostridia yang lebih rendah berbanding dengan kawalan.

Korelasi positif juga dicatatkan antara Bacteroides-Prevotella kepada C. coccoides-E. nisbah rektal dan Bacteroides kepada Firmicutes dan kepekatan glukosa plasma. Pesakit T2DM mempunyai lebih banyak Betaproteobacteria, yang berkorelasi positif dengan penurunan toleransi glukosa.

Kajian persatuan metagenome-wide (MGWAS) di China melaporkan dysbiosis mikrob pada pesakit dengan T2DM. Patogen tertentu seperti Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum, dan Escherichia coli ditemui dalam usus pesakit ini.

Terdapat juga pengurangan ketara dalam bakteria penghasil butirat seperti Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans, dan Roseburia intestinalis. Mikrobiom usus pesakit T2D juga mempunyai lebih banyak spesies yang merendahkan mukus dan mengurangkan sulfat.

Satu kajian pada wanita Eropah dengan T2DM mengesahkan penurunan tahap Faecalibacterium prausnitzii dan Roseburia intestinalis. Penurunan dalam lima spesies Clostridium dan peningkatan dalam empat spesies Lactobacillus juga ditemui.

Korelasi antara Clostridium dan hemoglobin glikosilasi (HbA1c), C-peptida, trigliserida plasma, dan insulin adalah negatif, manakala HbA1c berkorelasi positif dengan tahap Lactobacillus. Data ini mencadangkan persatuan spesies mikrob ini dengan perkembangan T2DM.

Dysbiosis mempengaruhi patogenesis T2DM melalui pelbagai mekanisme molekul. Sebagai contoh, mikrobiota usus boleh mempengaruhi metabolisme lipid dan glukosa, yang seterusnya mempengaruhi perkembangan T2DM. Kesan ini mungkin dimediasi oleh pengawal selia penting seperti asid hempedu, asid amino rantai bercabang (BCAA), asid lemak rantai pendek (SCFA), dan lipopolisakarida bakteria (LPS).

Mikrobiota usus sebagai sasaran terapeutik untuk rawatan diabetes

Probiotik meningkatkan kawalan glisemik dan kepekaan insulin, terutamanya dalam kalangan pesakit kencing manis dan mereka yang berisiko menghidap diabetes.

Beberapa strain bakteria, seperti Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium bifidum, memberi kesan positif ke atas pelbagai proses metabolik. Salah satu mekanisme tindakan utama ialah interaksi SCFA dengan reseptor berganding protein G, yang meningkatkan kepekaan insulin. Strategi terapeutik yang bertujuan untuk mengaktifkan sirtuin 1 (SIRT1) juga telah menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam meningkatkan sensitiviti insulin dan kawalan glisemik dalam pesakit diabetes.

Fetuin-A, protein yang dihasilkan oleh hati, boleh menghalang isyarat insulin, dan tahap yang tinggi dikaitkan dengan rintangan insulin dan peningkatan keradangan. Percubaan terkawal rawak mendapati bahawa suplemen dengan Lactobacillus casei selama lapan minggu mengurangkan tahap fetuin-A, meningkatkan SIRT1, dan meningkatkan rintangan insulin dan tahap insulin dan glukosa selepas makan. L. casei juga mempunyai sifat anti-radang, seperti yang dibuktikan oleh pengurangan tahap penanda keradangan seperti protein C-reaktif (CRP) dan faktor nekrosis tumor α (TNF-α) berikutan suplemen L. casei.

Sinbiotik, gabungan probiotik dan prebiotik, juga menawarkan pendekatan yang menjanjikan untuk merawat diabetes. Satu kajian dalam pesakit kencing manis yang menjalani hemodialisis mendapati bahawa suplemen sinbiotik secara signifikan mengurangkan kepekatan insulin, tahap glukosa puasa, dan rintangan insulin sambil meningkatkan kepekaan insulin.

Pemindahan mikrob najis (FMT), yang melibatkan pemindahan bakteria najis daripada individu yang sihat kepada individu lain, telah dikaji untuk rawatan T2DM. Satu kajian mendapati bahawa FMT, sama ada secara bersendirian atau digabungkan dengan metformin, menghasilkan peningkatan ketara dalam langkah klinikal utama pada pesakit dengan T2DM, termasuk pengurangan dalam indeks jisim badan (BMI), paras glukosa sebelum dan selepas makan, dan kepekatan HbA1c.

Diet dan senaman juga boleh mempengaruhi komposisi mikrobiota usus dengan ketara. Diet yang kaya dengan bijirin penuh dan serat menyokong persekitaran mikrob yang menggalakkan dan pelbagai, yang membawa kepada pengeluaran SCFA, yang boleh mengurangkan keradangan dan meningkatkan kepekaan insulin.

Senaman yang kerap juga mempunyai kesan positif pada mikrobiota usus, membantu mengawal paras glukosa darah dengan lebih baik. Model tetikus telah menunjukkan bahawa senaman membawa kepada pengeluaran SCFA dan memulihkan kesihatan usus.

Keputusan semakan menunjukkan bahawa mekanisme dysbiosis mikrobiota mungkin merupakan faktor yang berpotensi dalam patogenesis T2DM, mewakili pilihan rawatan baharu yang menyasarkan mikrobiota. Untuk membangunkan lebih banyak campur tangan perubatan yang diperibadikan, lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk lebih memahami peranan gangguan mikrobiota usus dalam patogenesis dan perkembangan T2DM.