Puasa Boleh Membantu Merawat Diabetes Jenis 1 dengan Mengubah Mikrobiom Usus

Diabetes jenis 1 autoimun (T1D) adalah lebih daripada sekadar insulin dan gula darah. Kumpulan bukti yang semakin meningkat mengaitkan mikrobiom usus dengan risiko, kursus, dan keradangan yang berkaitan dengan penyakit autoimun. Diet adalah salah satu cara terpantas untuk mengubah mikrobiota, jadi minat terhadap puasa terapeutik adalah semula jadi: ia telah mengubah komposisi mikrob dan litar imun pada orang yang sihat dan dalam beberapa penyakit autoimun. Tetapi bagaimana sebenarnya mikrobiom orang dengan T1D akan bertindak balas terhadap puasa masih belum jelas sehingga kini. Satu kajian baharu dalam Frontiers in Endocrinology menutup sebahagian daripada jurang ini, menunjukkan bahawa seminggu berpuasa yang diawasi secara perubatan secara dramatik dan secara ringkas menstruktur semula mikrobiota dalam T1D, dengan peralihan membawanya lebih dekat kepada profil orang yang sihat - dan secara mengejutkan sebahagiannya bertindih dengan apa yang dilihat dalam penyakit autoimun lain, multiple sclerosis (MS).

Latar belakang kajian

Diabetes mellitus jenis 1 (T1DM) ialah penyakit autoimun di mana sistem imun memusnahkan sel β pankreas; dianggarkan kira-kira 9 juta orang di seluruh dunia tinggal bersamanya. Sebagai tambahan kepada genetik, faktor persekitaran dengan ketara mempengaruhi risiko dan perjalanan T1DM, dan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, mikrobiom usus telah menjadi salah satu "suspek" utama: pada orang dengan T1DM, komposisi dan fungsinya berbeza daripada orang yang sihat, dan perubahan dalam mikrobiota telah diterangkan walaupun sebelum permulaan penyakit; lebih kerap, peningkatan kebolehtelapan usus dan perubahan dalam metabolit yang menjejaskan imuniti (asid lemak rantaian pendek, derivatif vitamin A, triptofan, dll.) direkodkan. Semua ini sesuai dengan idea bahawa "ekologi usus" boleh memutarbelitkan tindak balas imun dan perjalanan autoimun.

Diet adalah tuil terpantas untuk mempengaruhi mikrobiota, jadi terdapat minat yang semakin meningkat dalam puasa terapeutik dan pendekatan "pasca-mimetik". Dalam model dan sukarelawan yang sihat, jeda makanan yang berpanjangan menstruktur semula komposisi mikrob, dan dalam eksperimen haiwan, kitaran berulang "diet meniru puasa" mengurangkan kumpulan sel T autoagresif dan sel T pengawalseliaan yang disokong; isyarat serupa juga diperolehi dalam model sklerosis berbilang. Walau bagaimanapun, persoalannya kekal: bagaimanakah mikrobiom orang yang mempunyai T1D bertindak balas terhadap puasa dan sama ada "tanda tangan mikrob" puasa yang diterangkan sebelum ini dalam kumpulan lain akan diulang.

Terdapat juga aspek keselamatan. Dari segi sejarah, sekatan diet jangka panjang telah dianggap berisiko dalam T1D disebabkan oleh risiko hipo/hiperglisemia dan ketoasidosis. Walau bagaimanapun, data keselamatan terkawal terkumpul: Puasa Ramadan telah disempurnakan dengan selamat pada pesakit terpilih, dan tiada kesan buruk yang teruk, termasuk DKA, telah dilaporkan dengan puasa 7 hari yang diawasi secara perubatan. Ini membuka pintu untuk protokol klinikal yang berhati-hati di mana matlamatnya bukan untuk "kelaparan diabetes" tetapi untuk mengkaji campur tangan pendek dan terkawal untuk memahami mekanisme dan potensi kesan adjuvant.

Berlatarkan latar belakang ini, juruterbang dari Frontiers dalam Endokrinologi merumuskan hipotesis yang jelas: jika "kekurangan substrat nutrien" adalah pemacu penyusunan semula mikrobiota yang bebas penyakit, maka puasa selama seminggu harus mendorong tanda perubahan dalam T1D yang serupa dengan yang dilihat pada individu yang sihat dan keadaan autoimun yang lain. Langkah seterusnya adalah untuk menguji sejauh mana anjakan ini boleh dihasilkan semula, berapa lama ia bertahan, dan sama ada ia sekurang-kurangnya dikaitkan dengan perubahan dalam parameter klinikal (lipid, tekanan darah), untuk memutuskan sama ada untuk beralih kepada ujian yang lebih besar dan lebih lama.

Bagaimana kajian disusun (siapa, apa dan bila)

Kajian rintis termasuk 19 orang dewasa dengan T1DM (95% wanita) dan 10 kawalan sihat. Semua menjalani kursus puasa terapeutik selama 7 hari dalam keadaan pesakit dalam (bukan hospital, tetapi dalam pemerhatian): ~200 kcal/hari disebabkan oleh sup sayur-sayuran, jus dan sup oat; air dan teh herba - tanpa sekatan. Najis dikumpul: pada hari 0 (sebelum), hari 7 (sejurus selepas) dan pada hari 150 (selepas ~ 5-6 bulan); komposisi mikrobiota dinilai oleh penjujukan 16S. Secara berasingan, penulis menambah subsampel dari kajian NAMS pada MS: 10 pesakit dengan MS menjalani dua minggu berpuasa dengan selang 6 bulan (di antara mereka - tetingkap selang harian 14 jam), diet semasa fasa puasa adalah sehingga ~ 400 kcal / hari.

Apa yang telah berubah dalam mikrobiota - perkara utama

Penemuan yang paling ketara: pada pesakit diabetes jenis 1, mikrobiota "melompat" selepas kelaparan - mengikut kepelbagaian beta, komposisi pada hari ke-7 telah menumpu kepada profil orang yang sihat, manakala dalam mengawal corak keseluruhan untuk minggu yang sama hampir tidak berubah secara statistik (mungkin disebabkan oleh kumpulan kecil). Menjelang hari ke-150, kesannya telah reda - "keseimbangan baharu" yang stabil tidak timbul.

Apabila dipecahkan mengikut genus, 21 taksa menunjukkan perubahan berbeza pada orang yang mengalami T1D selepas berpuasa. Walaupun kawalan mempunyai kepentingan yang lebih rendah, arah peralihan adalah sama. Contohnya:

• Kurangkan: Agathobacter, Fusicatenibacter, Oscillospiraceae UCG-003;
• Pertumbuhan: Escherichia/Shigella, Kumpulan tork Ruminococcus, Ruminococcaceae UBA1819.

Pada tahap yang lebih halus (ASV, "hampir khusus spesies"): hanya dalam DM1 Bacteroides vulgatus dan salah satu Prevotella tumbuh, manakala dalam kawalan Roseburia intestinalis dan beberapa ASV lain jatuh. Secara keseluruhan, ini mengesahkan bahawa puasa memberikan "klik" yang singkat tetapi kuat pada mikrobiota, dan butirannya bergantung pada status awal.

"Tandatangan Lapar": Anjakan Berulang dalam T1DM, MS dan Individu Sihat

Perbandingan dengan kumpulan MS mendedahkan "tandatangan kelaparan" mikrobiom bebas daripada penyakit itu. Tujuh genera berubah dalam arah yang sama dalam semua: Agathobacter, Bifidobacterium, Fusicatenibacter dan Lachnospiraceae UCG-001 menurun, dan Erysipelatoclostridium, Escherichia/Shigella, Eisenbergiella meningkat - dan ini juga ditunjukkan oleh kajian yang lebih besar dalam populasi bukan autoimun. Dalam fasa kedua, MS menunjukkan kebolehulangan yang tinggi: kira-kira separuh daripada ASV yang ketara telah diulang dalam kedua-dua minggu kelaparan. Gambar itu bertepatan dengan biologi umum kelaparan: "pencinta serat tumbuhan" (banyak Lachnospiraceae) merosot, dan musin- dan glycosaminoglycan-destroyers ( R. gnavus, R. torques, Hungatella ) meningkat, beralih kepada sumber hos; Eisenbergiella dikaitkan dengan ketosis dan mungkin menggunakan β-hydroxybutyrate sebagai bahan api.

Adakah ini berkaitan dengan petunjuk kesihatan?

Penulis membandingkan anjakan "bakteria" dengan perubahan dalam penanda klinikal dalam T1DM dan kawalan. Selepas menyesuaikan diri untuk beberapa perbandingan, mereka memperoleh 9 persatuan penting. Sebagai contoh, Oscillospiraceae UCG-002 berkorelasi dengan dinamik LDL, dan dalam kawalan - juga HDL dan tekanan diastolik; pertumbuhan Erysipelatoclostridium (kawalan) dan Romboutsia (T1DM) bertepatan dengan penurunan tekanan darah; Lachnospira "pergi" bersama dengan penurunan sitrat kencing dalam T1DM. Ini adalah korelasi, bukan kausalitas, tetapi ia berima dengan kesusasteraan tentang kesan takson individu pada lipid dan nada vaskular.

Bagaimanakah ini sesuai dengan fisiologi kelaparan?

Logiknya mudah: apabila terdapat defisit substrat makanan, mikrob dengan keupayaan metabolik yang luas dan akses kepada sumber tuan rumah - lendir (mucin), glikosaminoglikan, badan keton - menang. Oleh itu, puasa secara semula jadi mengalihkan ekosistem daripada penapai aktif serat makanan ( Agathobacter dan saudara-maranya adalah pengeluar besar butirat, mereka "mencintai" serat) kepada "generalis" dan "pemakan lendir". Perubahan serupa (termasuk pertumbuhan Akkermansia ) telah pun diterangkan selepas berpuasa 3-10 hari dalam kumpulan lain; kerja semasa menunjukkan bahawa hala tuju tetap sama dalam diabetes jenis 1.

Apakah maksud ini untuk orang yang mempunyai T1D?

• Ini mengenai mikrobiom, bukan "merawat diabetes" dengan kelaparan. Perubahan adalah jangka pendek dan terutamanya berkaitan dengan komposisi bakteria; tiada "penstrukturan semula" jangka panjang yang stabil telah direkodkan dalam tempoh 5-6 bulan.
• Keselamatan adalah kunci. Puasa tujuh hari dalam diabetes jenis 1 adalah mungkin di bawah keadaan pemantauan (tiada DKA diperhatikan dalam kajian rintis), dan terdapat data tentang keselamatan berpuasa Ramadan pada pesakit terpilih. Tetapi ini bukan sebab untuk bereksperimen di rumah - risiko hipo/hiperglisemia dan ketoasidosis adalah nyata.
• Di manakah faedah praktikal? Para penyelidik membayangkan dua vektor: (1) untuk memahami taksa yang dikaitkan dengan peningkatan dalam tekanan darah dan lipid; (2) untuk menguji sama ada tandatangan lapar boleh ditiru oleh langkah pemakanan "lembut" (makan tingkap, komposisi diet) atau probiotik/prebiotik, tanpa seminggu penuh berpuasa.

Sekatan

Ini adalah juruterbang dengan kumpulan kecil; statistik utama telah "ditarik" oleh DM1, kepentingannya merosot dalam kawalan. Kaedah - 16S (taksonomi, bukan fungsi); virus/mycobiome tidak diprofilkan. Korelasi dengan penanda klinikal adalah bersekutu; hubungan sebab-akibat antara bakteria tertentu dan, katakan, LDL masih belum disahkan. Dan, akhirnya, kesannya ternyata bersifat sementara - "jejak" kelaparan dipadamkan dalam beberapa bulan.

Apakah yang perlu dilakukan oleh sains seterusnya?

• RCT yang lebih besar dengan objektif klinikal (kebolehubahan glisemik, tekanan darah, lipid), multi-omik (metagenomik/metabolomik) dan pemantauan ketahanan kesan.
• Perbandingan rejimen: minggu puasa vs. tetingkap selang waktu (cth 14-16 jam), fasa ketogenik, protokol "pasca-mimetik".
• Sasaran mikrobiota: menguji sama ada 'tandatangan kelaparan' boleh dikira semula melalui diet/makanan tambahan tanpa berpuasa ketat dalam T1D.

Sumber: Graef FA et al. Puasa menimbulkan perubahan tandatangan mikrobiom usus yang meluas kepada pesakit diabetes jenis 1. Sempadan dalam Endokrinologi, 13 Ogos 2025. DOI 10.3389/fendo.2025.1623800