Metaboličke bolesti, kao što je dijabetes tipa 2, povezane su sa promenama sastava u mikrobiomu ljudskog creva, uključujući gljivičnu frakciju koja se naziva mikobiom. Ali istraživanje o mikobiomu i načinu na koji dijabetes tipa 2 ili njegov uobičajeni tretman, metformin, mogu da interaguju, ostaju relativno ograničeni uprkos sugestijama da ove gljive mogu uticati na ukupno zdravlje mikrobioma, prema istraživačkom timu u Penn State-u.
Tim, predvođen Emili Van Siok, postdoktorskim istraživačem u One Health Microbiome Centru, i Erikom Ganda, docentom za mikrobiome životinja u hrani, kurirao je najveću međunarodnu kohortu koja karakteriše mikobiom ljudskog creva i istražio kako dijabetes tipa 2 (T2D) i metformin uticati na to.
Njihovi nalazi, za koje su istraživači rekli da imaju implikacije na razumevanje kako farmaceutske intervencije mogu uticati na istraživanja mikrobnog ekosistema creva, objavljeni su 20. maja u mBio.
„Otkrili smo da metformin — najčešći tretman prve linije za T2D — i T2D predstavljaju suptilne, ali značajne i jasne varijacije u mikobiomu creva među ljudskim populacijama“, rekao je Van Siok. „Ovaj rad po prvi put ističe da metformin može zbuniti asocijacije crevnih gljivica sa T2D i opravdava potrebu da se razmotre farmaceutske intervencije u istraživanju veza između metaboličkih bolesti i stanovnika crevnih mikroba.“
Istraživači su procenili sastav mikobioma ispitanika bez T2D, nelečenih pacijenata sa T2D i pacijenata koji su lečeni metforminom sa T2D. Njihov skup podataka se sastojao od više od 1.000 uzoraka zasnovanih na postojećim podacima o mikrobiomu ljudskog creva i metapodacima iz devet prethodnih studija koje obuhvataju više zemalja. Zatim su filtrirali podatke za najzastupljenije gljive, stvarajući osnovni profil mikobioma nezavisno od geografije i ishrane.
„Mikrobiomi creva su veoma različiti između pojedinaca, što znači da moramo da analiziramo veliku veličinu uzorka da bismo otkrili signal iznad buke“, rekao je Van Siok. „Mnoge prethodne studije mikobioma creva i dijabetesa tipa 2 sprovedene su sa malim brojem pojedinaca, jer su ova ispitivanja skupa i dugotrajna.
„Kombinovanjem podataka u više studija, ne možemo samo da proširimo veličinu našeg uzorka i povećamo statističku moć, već možemo da prijavimo i razlike koje postoje u različitim geografskim područjima, ishrani i kulturama.“
U svim uzorcima, istraživači su identifikovali 34 gljivična roda, taksonomska kategorija koja obuhvata vrste, koje se prvenstveno sastoje od Saccharomices. Zatim su istraživali potencijalne veze između određenih gljivičnih grupa i kliničkih metaboličkih markera.
Povećana koncentracija Saccharomices-a je bila povezana sa povećanim nivoom glukoze u krvi natašte, čiji su visoki nivoi pokazatelj dijabetesa, a smanjenje Zigosaccharomices-a povezano je sa povećanjem insulina u plazmi natašte, još jednog indikatora dijabetesa. Prema istraživačima, ovi rezultati ukazuju na vezu između poremećenih mikobioma i hiperglikemije i gojaznosti.
„Najuzbudljiviji aspekt ovog projekta je to što je on prvi koji pokazuje da gljivice creva mogu biti pogođene oralnim farmaceutskim tretmanom“, rekao je Van Siok. „Upravo počinjemo da učimo o tome kako crevni mikrobiom može da stupi u interakciju sa lekovima i promeni način na koji oni rade u telu. Međutim, ovo polje se u potpunosti fokusiralo na interakcije sa lekovima i crevnim bakterijama, a gljive su izostavljene iz jednačine – do sada.“
Istraživači su zatim testirali svoje nalaze na modelu glodara i otkrili da je metformin doprineo 30% varijabilnosti uočene u mikobiomu. Pored toga, tretman metforminom je rezultirao prelaskom na rodove Fusarium, Thermothielavioides, Criptococcus koji su bili uporedivi sa ljudskim uzorcima T2D tretiranim metforminom.
Prema Van Sioku, otkrivanje sličnih poremećaja na crevnim gljivama kod miševa kao i kod ljudi sugeriše da metformin može da stupi u interakciju sa nekim mikroorganizmima bez obzira na domaćina, kao što je njen prethodni rad pokazao sa suplementacijom metformina i efektima na crevne bakterije kod pilića koji uzgajaju brojlere.
„Nadamo se da će ova studija inspirisati istraživače i oblast u celini da razmotre gljivice creva kao sastavni deo crevnog mikrobioma i da prošire način na koji razmišljamo o višedimenzionalnim mikrobnim zajednicama koje su u interakciji sa ljudskom fiziologijom“, rekao je Ganda.
„Ova studija je svedočanstvo korišćenja javno dostupnih podataka za generisanje novih znanja i otvaranje novih linija istraživanja.“
