Американские ученые выяснили, что определенные микроорганизмы (грибок Candida dubliniensis, бактерии Escherichia coli и Enterococcus gallinarum), присутствующие в кишечнике новорожденных мышей, могут защитить их от возникновения диабета в будущем, стимулируя развитие инсулин-продуцирующих клеток поджелудочной железы. Это открытие может послужить основой для разработки новых методов профилактики и лечения диабета у людей. Исследование опубликовано в журнале Science.
Диабет — заболевание, при котором организм не может эффективно регулировать уровень сахара в крови из-за недостатка инсулина — гормона, вырабатываемого бета-клетками поджелудочной железы. Ученые давно подозревали, что микробиом кишечника играет важную роль в развитии этих клеток, особенно в раннем возрасте. Однако механизмы, связывающие микробы и метаболические функции организма человека, оставались загадкой. Теперь ученые показали, как определенные микроорганизмы могут влиять на развитие бета-клеток и снижать риск развития диабета.
Исследователи провели серию экспериментов на мышах, чтобы изучить, как микробиом влияет на развитие бета-клеток. Они использовали антибиотики и противогрибковые препараты, чтобы нарушить микробный баланс у новорожденных мышей, и наблюдали за их метаболическим состоянием в течение жизни. Ученые также вводили мышам определенные микроорганизмы, включая грибок Candida dubliniensis, чтобы проверить их влияние на развитие бета-клеток. Для анализа использовались методы секвенирования РНК и иммунологические тесты. С их помощью исследовали изучали, как микробы взаимодействуют с компонентами иммунной системы и клетками поджелудочной железы.
Результаты показали, что у мышей, которые получали антибиотики в первые 10 дней жизни, развивалось меньше бета-клеток, а уровень сахара в крови был выше, чем у мышей из контрольной группы. Однако когда мышам вводили Candida dubliniensis, количество бета-клеток увеличивалось, а уровень инсулина в крови нормализовался. Более того, у самцов мышей с генетической предрасположенностью к диабету, которые получали этот грибок, заболевание развивалось только в 15% случаев, по сравнению с 90% у тех, кому лечение не оказывалось. Ученые также обнаружили, что C. dubliniensis стимулирует рост бета-клеток через взаимодействие с макрофагами — иммунными клетками, которые играют ключевую роль в развитии поджелудочной железы. «Это, надо сказать, было довольно шокирующим и немного пугающим для меня, — рассказал Джун Раунд, старший автор исследования из Университета Юты. — Это показало, насколько важна микробиота в очень короткий ранний период развития».
Открытие имеет огромное значение для понимания того, как микробиом влияет на благосостояние метаболизма человеческого организма. Ученые надеются, что в будущем можно будет использовать подобные микроорганизмы для профилактики диабета у людей, особенно у тех, кто генетически предрасположен к этому заболеванию. «Одна из возможностей в далеком будущем — это то, что такие сигналы можно будет использовать не только для профилактики, но и для терапии, чтобы помочь восстановить функции поджелудочной железы в более позднем возрасте», — отметила Дженнифер Хилл из Университета Юты. Однако пока результаты получены только на мышах, и потребуются дополнительные исследования, чтобы подтвердить эффективность описываемого метода у людей. Тем не менее исследование значительно расширяет наши представления о роли микробиома в развитии диабета и других метаболических нарушений.
Автор: Богдан Скиба.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
