Master în biologie a sănătății - Disbioza microbiotei intestinale în centrul intoleranței la glucoză a
Disbioza microbiotei intestinale în centrul intoleranței la glucoză: o nouă țintă de tratament ?
Postat pe 1 ianuarie 2019
C. Legrand, D. Maymard, B. Jouanmiqueou, M. Majdoubi
1. Introducere
Diabetul de tip 2 (T2DM) este o problemă majoră de sănătate publică datorită prevalenței sale în creștere și a impactului său socio-economic. Potrivit estimărilor OMS 1, peste 356 de milioane de oameni suferă de aceasta în întreaga lume. Această cifră va fi probabil dublată în 10 ani. Dacă natura ereditară a riscurilor asociate cu T2DM nu mai este de demonstrat, stilul de viață și, prin intermediul acesteia, dieta au, de asemenea, o influență puternică asupra dezvoltării acestei patologii 2. Microbiota intestinală reprezintă unul dintre primele intermediare dintre bolusul alimentar și gazda sa 3. Pe larg descrisă în literatură, microbiota este compusă din mai mult de 1,5 kg de bacterii împărțite în 5 filuri bacteriene: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria și Verrucomicrobia (în ordinea preponderenței) 4. Microbiota este implicată în multe funcții esențiale ale gazdei sale, cum ar fi imunitatea, menținerea homeostaziei tisulare sau digestia 5. Implicarea sa a fost deja demonstrată în multe patologii, legate direct în tractul digestiv, cum ar fi boala celiacă sau cancerul colorectal 6 sau nu, cum ar fi anumite patologii cardiace 7 sau boala Parkinson 8.
Câteva elemente duc la interesul microbiotei în contextul T2DM. Încă din 2004, studiile efectuate pe șoareci axenici, adică lipsiți de microbiote, demonstrează că rezistă obezității și rezistenței la insulină induse de o dietă bogată în lipide9. Cu toate acestea, această rezistență nu este observată pentru toate tipurile de dietă, sugerând că nu a fost atât prezența microbiotei, cât interacțiunea acesteia cu bolusul alimentar care provoacă aceste tulburări la gazda lor 10.
Studiile efectuate pe gemeni homozigoti de diferite structuri (obezi și sănătoși) au arătat o diferență semnificativă între compoziția microbiotei lor, sugerând o corelație între obezitate și compoziția microbiotei dincolo de factorul ereditar 11. În cele din urmă, un alt element care determină interesul pentru microbiota în contextul T2DM este transferabilitatea fenotipului obez și rezistent la insulină prin transferul microbiotei, fie de la șoarece la șoarece 12, fie de la om la șoarece 13.
În această revizuire, ne vom concentra pe rolul disbiozei, adică pe dezechilibrul dintre populațiile bacteriene din microbiotă, în dezvoltarea și menținerea rezistenței la insulină legată de T2DM. În prima parte, ne vom concentra pe o lipopolizaharidă bacteriană, lipopolizaharida (LPS), care a demonstrat interesul microbiotei în reglarea metabolismului energetic, apoi ne vom concentra asupra disbiozei caracteristice pacientului diabetic și a tulburărilor funcționale că acest lucru generează. În a doua parte, vom analiza modul în care este posibil să vizăm microbiota pentru a îmbunătăți sensibilitatea la insulină. În primul rând, vom analiza impactul antidiabeticelor actuale asupra microbiotei intestinale și apoi vom fi interesați de posibile tratamente care vizează direct microbiota.
2. Disbioză și rezistență la insulină
2.1. Lipopolizaharidă (LPS): demonstrație a legăturii dintre microbiotă și metabolism
2.2. Disbioza pacientului diabetic și implicația sa în rezistența la insulină
Un studiu care a comparat microbiota gemenilor obezi de construcție normală a arătat o diversitate bacteriană mai mică la indivizii obezi și o puternică alterare a tulpinilor legate de metabolism.11 De fapt, la subiecții obezi, un dezechilibru în favoarea Firmicutes în raportul Bateroidetes/Firmicutes, adică cele mai abundente două tulpini ale microbiotei 3. Acest dezechilibru a fost observat la șoareci 17 și la oameni 18. O altă modificare notabilă a microbiotei la persoanele obeze este reducerea Bifidobacteriei, o tulpină aparținând Actinobacteriei, a treia bacteriană filele reprezentate în intestin 19, 20. Sunt cunoscute în special pentru capacitățile lor de protecție împotriva agenților patogeni. Și într-adevăr, o analiză efectuată asupra microbiotei pacienților cu diabet chinez a arătat o prezență crescută a agenților patogeni oportuniste și a tulpinilor dăunătoare, cum ar fi Clostridium symbiosum sau Escherichia coli la pacienții care suferă de DT221.
Guilloteau și colegii săi au demonstrat această scădere a bacteriilor care produc butirat67, un acid gras cu lanț scurt cu efecte antiinflamatoare în special.
În cele din urmă, un studiu mai aprofundat, incluzând pacienții prediabetici, a arătat că disbioza microbiotei intestinale era atât de caracteristică încât a devenit un predictor mai bun decât indicele de masă corporală (IMC) 18, 21.
Deși consecințele acestei disbioze nu au fost încă pe deplin elucidate, vom explora consecințele asupra rezistenței la insulină prin exemplele de permeabilitate intestinală și producția de acizi grași cu lanț scurt (SCFA), molecule care sunt atât nutritive, cât și de semnalizare.
2.3. Permeabilitatea intestinală
Prezența puternică în sângele persoanelor cu diabet zaharat cu LPS a contribuit la atragerea atenției asupra permeabilității intestinale. Într-adevăr, a fost observată o modificare a permeabilității intestinale la pacienții cu DT222 și mai multe modele arată că acest lucru poate fi un precursor al apariției acestei boli 23, 24. Modularea compoziției microbiotei datorită antibioticelor a făcut posibilă permeabilitatea intestinală corectă, demonstrând astfel implicația sa directă în acest fenomen 25. Șoarecii hrăniți cu o dietă grasă prezintă o scădere a proteinelor de joncțiune strânsă, cum ar fi occludinele, ceea ce explică creșterea permeabilității intestinale favorizând trecerea în sânge a unor molecule precum LPS și, prin urmare, instalarea rezistenței la insulină în țesuturile periferice. Distribuția acestor ocludine este inhibată de receptorul CB1, a cărui degradare este redusă de prezența AGCC produsă de microbiota 29, 30. Acest lucru ne conduce la examinarea modificărilor producției de AGCC de către microbiota pacienților cu T2DM.