Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z Uniwersytetu Florydzkiego (UF) odkryli, że istnieje związek między bakteriami z przewodu pokarmowego a ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 1.

Przyczyny cukrzycy insulinozależnej pozostają owiane tajemnicą. Wydaje się ona w niewielkim bądź żadnym stopniu uwarunkowana genetycznie – tylko 15% chorych ma najbliższych krewnych z tą samą chorobą. Sugeruje to, że w środowisku pacjenta musi istnieć jakiś wyzwalacz. Wg akademików z UF, takim zapłonem mogą być bakterie z przewodu pokarmowego. W momencie porodu nasze jelita są stosunkowo sterylne. Później jednak zaczynamy trawić mikroby występujące w otoczeniu. Większość z nas tworzy i podtrzymuje zdrową mikroflorę jelit. Pomaga nam ona w rozkładaniu pokarmu, poza tym zapewnia dodatkową warstwę ochronną dla delikatnego przewodu pokarmowego.

Najnowsze badania pokazały, że u dzieci z cukrzycą typu 1. dochodzi do zaburzenia równowagi bakteryjnej. Podczas gdy u wszystkich zdrowych maluchów flora bakteryjna ma podobny skład, u małych diabetyków pojawiają się dziwne zestawienia z obniżoną ogólną różnorodnością. Eric Triplett, szef uniwersyteckiego Wydziału Mikrobiologii i Cytologii, porównuje tę sytuację do cytatu z Anny Kareniny Tołstoja: Wszystkie szczęśliwe rodziny są do siebie podobne, każda nieszczęśliwa rodzina jest nieszczęśliwa na swój sposób.

Amerykanie przyglądali się mikroflorze jelit ośmiorga fińskich dzieci: 4, u których zdiagnozowano cukrzycę i 4 zdrowych. Bakterie zidentyfikowali i zliczyli dzięki badaniom genetycznym kału; udało im się zatem sporządzić tzw. mikrobiom. Uniformizacja puli genetycznej i zwiększona częstość występowania wśród Finów cukrzycy typu 1. sprawia, że jest to idealna populacja do genetycznego badania tej choroby - podkreśla inny członek florydzkiego zespołu Mark Atkinson.

Co ważne, w miarę postępów choroby nasilają się też zaburzenia składu mikroflory przewodu pokarmowego. Nie wiadomo, czemu u niektórych ludzi pojawiają się takie odchylenia, nie ma też całkowitej pewności, w jaki sposób zakłócenie równowagi bakteryjnej przyczynia się do wystąpienia cukrzycy. Jedna z teorii jest taka, że brak stabilnej flory odsłania delikatną ścianę jelita. Przez to do krwioobiegu dostają się nietypowo duże i złożone białka. Zostają one wykryte przez układ odpornościowy, który zaczyna zbyt silnie reagować. Za pośrednictwem dokładnie tego samego mechanizmu niestabilny "koktajl" bakterii może się przyczyniać do innych chorób autoimmunologicznych, np. choroby Leśniowskiego-Crohna, celiakii czy stwardnienia rozsianego.

Do zachwiania składu mikroflory jelit wydaje się dochodzić przed wystąpieniem pierwszych objawów cukrzycy. Odpowiedni test mógłby więc pozwolić na dużo wcześniejsze jej wykrycie czy ocenę potencjalnego ryzyka. Uprzednie badania pokazały, że wprowadzenie pewnych bakterii, takich jak te występujące powszechnie w jogurtach, pomaga przywrócić utracony porządek. Oczywiście, sprawa nie jest prosta i nie wystarczy nakarmić pacjenta jogurtem, lecz gdyby udało się stworzyć system profilowania czyjegoś mikrobiomu, kiedyś powiodłyby się też pewnie próby jego korygowania, a nawet modyfikowania [przed pojawieniem się jakiegokolwiek problemu].

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dostarczanie wraz z dietą odpowiednich typów włókien jest konieczne, by mogły się rozwijać prozdrowotne bakterie mikrobiomu jelit, zauważyli naukowcy z Wydziału Medycyny Washington University. Badania prowadzono na myszach, których jelita skolonizowano ludzkim mikrobiomem. Użyto przy tym nowych technik badania całego procesu odżywiania się.
      Naukowcy odkryli, że istnieją włókna, które pomagają w rozwoju pożytecznych dla nas mikroorganizmów i sprawdzili, które składniki tych włókien mają tak korzystny wpływ. Opracowali również sztuczną molekułę, która działała jak czujnik pozwalający monitorować procesy zachodzące w jelitach.
      Jesteśmy świadkami rewolucji w naukach o żywieniu. Dysponujemy bowiem zaawansowanymi narzędziami analitycznymi, które pozwalają nam na zidentyfikowanie konkretnych molekuł wchodzących w skład pożywienia. W ten sposób tworzymy zbiory informacji na temat składników odżywczych, co daje nam możliwość zrozumienia, w jaki sposób mikroorganizmy wchodzące w skład mikrobiomu jelit wykrywają i przekształcają te składniki w potrzebne im i nam produkty. Zrozumienie, jakich składników poszukują korzystne dla naszego zdrowia bakterie jest kluczem do stworzenia pokarmów poprawiających zdrowie, mówi główny autor badań, profesor Jeffrey I. Gordon, dyrektor Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology.
      Nie od dzisiaj wiemy, że włókna w diecie pomagają w utrzymaniu zdrowia. Jednak zachodnia dieta jest uboga w owoce, warzywa, nasiona strączkowe i pełna ziarno. Włókna zawierają olbrzymie bogactwo różnorodnych złożonych molekuł. Dotychczas jednak nie wiadomo, które ze składników włókien są wykorzystywane przez bakterie mikrobiomu i które są dla nas najbardziej korzystne. Jako, że w ludzkim genomie występuje niewiele genów związanych z rozkładaniem włókien, a z kolei bakterie mikrobiomu mają bogate zestawy takich genów, nasza zdolność do trawienia włókien jest uzależniona od bakterii.
      Na potrzeby najnowszych badań naukowcy przyjrzeli się 34 różnym typom włókien, które zostały im dostarczone przez koncern Mondelez International. W przeszłości koncern nosił nazwę Kraft Foods, a obecnie jest właścicielem takich marek jak Belvita, Oreo, LU, Milka, Cadbury, TUC, Toblerone czy Alpen Gold. Wśród dostarczonych włókien były i takie, które nie są wykorzystywane w produkcji żywności, jak np. skórki z warzyw i owoców czy łuski z nasion.
      Badania rozpoczęto od hodowli myszy w sterylnych warunkach, których jelita skolonizowano bakteriami pochodzącym z jelit zdrowego człowieka. Genom tych mikroorganizmów został zsekwencjonowany i zachowany w bazie danych. Myszy posiadające ten modelowy ludzki mikrobiom były początkowo żywione ludzką dietą zawierającą dużo tłuszczów nasyconych a mało włókien. Następnie na podstawie tej diety stworzono 144 diety zawierające różne ilości i rodzaje włókien. Naukowcy szczegółowo monitorowali wpływ tych dodanych włókien na liczbę i rodzaj bakterii w jelitach myszy oraz sprawdzali ekspresję białek kodowanych przez genomy tych bakterii.
      Mikroorganizmy są wspaniałymi nauczycielami. Ich geny, które reagują na różne włókna, dostarczyły nam ważnych informacji na temat rodzajów molekuł, jakie w konkretnych włóknach były wykorzystywane przez bakterie, mówi Gordon.
      Jeden z głównych autorów badań, doktor Michael L. Patnode, wyjaśnia: nasze analizy pozwoliły na zidentyfikowanie włókien, które w sposób selektywny wpływały na bakterie z rodzaju Bacterioides. W wyniku eksperymentów dowiedzieliśmy się, że w włóknie z groszku aktywnym składnikiem molekularnym jest pewien typ polisacharydu o nazwie arabinan, podczas gdy w pektynie pochodzącej ze skórki pomarańczy Bacterioides poszukują polisacharydu o nazwie homogalakturonan, który pomaga im w namnażaniu się.
      Tak szczegółowe rozróżnienie było możliwe dzięki stworzeniu sztucznych molekuł zawierających mikroskopijne szklane kule magnetyczne. Na powierzchni każdej z kul nałożono konkretny polisacharyd z włókna, który dodatkowo oznaczono fluorescencyjnym znacznikiem. Molekuły takie jednocześnie wprowadzono do jelit myszy żywionych różnymi dietami, u których występowały różnej wielkości kolonie Bacterioides. Molekuły, po przejściu przez przewód pokarmowy myszy, były zbierane i badano ilość polisacharydów, jaka pozostała na powierzchni kul. To działało jak czujnik biologiczny, który pozwalał nam sprawdzić, jak obecność różnych gatunków Bacterioides wpływa na zdolność populacji bakterii do przetwarzania różnych polisacharydów. Byliśmy też w stanie badać stopień rozkładu włókien, dodaje Patnode.
      Bacterioides to najliczniej występujący rodzaj bakterii w ludzkim przewodzie pokarmowym. Okazało się też, że różne rodzaje Bacterioides bezpośrednio konkurują ze sobą o dostęp do zasobów, podczas gdy inne ustępują przed sąsiadującymi koloniami. Zrozumienie tych interakcji jest bardzo ważne dla stworzenia żywności, która w optymalny sposób będzie działała na mikrobiom jelit.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      MikroRNA miR-204 jest biomarkerem wczesnej utraty komórek beta w przebiegu cukrzycy typu 1.
      MiR-204 z surowicy może zapewnić tak potrzebne nowe podejście do oceny związanej z cukrzycą typu 1. wczesnej utraty komórek beta (również występującej przed ujawnieniem się choroby) - podkreśla dr Anath Shalev z Uniwersytetu Alabamy w Birmingham.
      W ramach uprzednich badań Shalev odkryła, że miR-204 odgrywa kluczową rolę w regulowaniu produkcji insuliny oraz innych krytycznych procesów komórek beta.
      Ostatnio Amerykanie zauważyli, że miR-204 jest uwalniany przez umierające komórki beta. Potem można go wykryć we krwi.
      Badania próbek krwi pokazały, że poziom miR-204 jest podwyższony w surowicy dzieci i dorosłych z wczesną cukrzycą typu 1. oraz znajdujących się w grupie ryzyka osób z autoprzeciwciałami, ale nie u pacjentów z innymi chorobami autoimmunologicznymi i cukrzycą typu 2.
      Do stwierdzenia, że miR-204 jest biomarkerem, prowadziła długa, wieloetapowa droga. Wszystko zaczęło się od spostrzeżenia, że ekspresja miR-204 jest w komórkach beta aż 108-krotnie wyższa niż w komórkach alfa.
      Później akademicy posłużyli się streptozotocyną, która wykazuje powinowactwo do DNA komórek beta trzustki. Najpierw wprowadzili ją do hodowli szczurzych komórek beta i wywołali w ten sposób ich śmierć i uwalnianie miR-204. Podanie antybiotyku o działaniu cytostatycznym myszom doprowadziło zarówno do cukrzycy, jak i do masywnych wzrostów poziomu miR-204 w surowicy.
      W kolejnym etapie badań ekipa zademonstrowała, że związane z cukrzycą typu 1. cytokiny zapalne, które wywołują śmierć komórek beta, powodują uwalnianie miR-204 z hodowlanych szczurzych komórek beta oraz izolowanych ludzkich wysp trzustkowych.
      By przetestować miR-204 u ludzi, naukowcy przyglądali się surowicy pacjentów otrzymujących przeszczepy autologicznych wysp trzustkowych; skądinąd wiadomo, że krótko po transplantacji zachodzi masywne obumieranie komórek beta. Naukowcy odkryli, że 20-40 min po infuzji wysepek dochodziło do ostrych wzrostów stężenia miR-204 w surowicy.
      W dalszej kolejności naukowcy zauważyli, że poziom miR-204 w surowicy jest znacząco podwyższony u dzieci ze świeżo rozpoznaną cukrzycą typu 1. Stwierdzono także, że jego stężenie jest podwyższone, odpowiednio, blisko 3-krotnie i ponad 2-krotnie u dorosłych ze świeżo rozpoznaną cukrzycą typu 1. i z autoprzeciwciałami. Dla odmiany u chorych z cukrzycą typu 2. i reumatoidalnym zapaleniem stawów (RZS) poziom miR-204 nie był znacząco podwyższony. U diabetyków, którzy od dawna mieli cukrzycę typu 1. i stracili większość komórek beta, stężenie miRNA również nie było znacząco podwyższone.
      Autorzy publikacji z pisma American Journal of Physiology: Endocrinology and Metabolism podkreślają, że poziom miR-204 w surowicy koreluje ujemnie z resztkową funkcją wydzielniczą komórek beta, ocenianą na drodze wartości peptydu C po stymulacji mieszanym posiłkiem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bakterie z blaszek miażdżycowych są prozapalne. Wg naukowców, może to prowokować reakcję zapalną oraz destabilizację i pękanie blaszek, a to z kolei groziłoby zawałem.
      Zespół, który przedstawił uzyskane wyniki na tegorocznym kongresie Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego, oceniał wkład mikrobiomu w niestabilność blaszek miażdżycowych.
      Akademicy zebrali grupę 30 pacjentów z ostrym zespołem wieńcowym (ang. Acute Coronary Syndrome, ACS) i 10 chorych ze stabilną chorobą wieńcową. Z próbek kału wyizolowano bakterie mikroflory jelitowej. Bakterie blaszek miażdżycowych wyekstrahowano z cewnika balonowego.
      Porównanie mikroflory jelitowej i z blaszek miażdżycowych pokazało, że w przypadku tej pierwszej skład był heterogeniczny, z zaznaczoną obecnością Bacteroidetes i Firmicutes. Blaszki miażdżycowe zawierały zaś głównie proteobakterie i Actinobacteria o fenotypie prozapalnym.
      To sugeruje wybiórczą retencję prozapalnych bakterii w blaszkach miażdżycowych, co może prowokować reakcję zapalną i pękanie blaszek - podkreśla Eugenia Pisano z Polikliniki Gemelli.
      Analizy ujawniły także różnice mikrobiomu jelitowego pacjentów z ostrym zespołem wieńcowym i stabilną chorobą wieńcową. Osoby z ACS miały więcej Firmicutes, Fusobacteria i Actinobacteria, podczas gdy Bacteroidetes i proteobakterie były liczniejsze u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową.
      Odkryliśmy odmienny skład mikrobiomu pacjentów z ACS i stabilną chorobą wieńcową. Różne związki wytwarzane przez te bakterie mogą wpływać na destabilizację blaszki i zawał. Potrzeba dalszych badań, by sprawdzić, czy metabolity oddziałują na niestabilność blaszki - opowiada Pisano.
      Włoszka dodaje, że jak dotąd badania nie wykazały bezsprzecznie, że zakażenia i wynikające z nich stany zapalne są bezpośrednio zaangażowane w proces destabilizacji blaszki i zapoczątkowanie zawału; antybiotyki przeciw Chlamydophila pneumoniae nie zmniejszyły np. ryzyka zdarzeń sercowych.
      Choć nasze studium było niewielkie, uzyskaliśmy ważne wyniki, które "reaktywowały" twierdzenie, że przynajmniej w pewnej podgrupie pacjentów wyzwalacze zapalne mogą odgrywać bezpośrednią rolę w destabilizacji blaszki. Dalsze badania pokażą, czy i u kogo antybiotyki mogą zapobiec zdarzeniom sercowo-naczyniowym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bakterie mikrobiomu wpływają na reakcję na leki. Amerykanie zidentyfikowali bakterie jelitowe, które metabolizują ponad 150 doustnych leków.
      Możliwe, że da się wykorzystać geny czy gatunki bakteryjne do przewidywania zdolności mikroflory jelitowej danej osoby do metabolizowania leku - podkreśla Maria Zimmermann-Kogadeeva z Uniwersytetu Yale. To pierwszy krok w kierunku zidentyfikowania biomarkerów, które pomogą lekarzom przepisywać leki, które są najbezpieczniejsze i najbardziej skuteczne dla danego pacjenta.
      Przez długi czas uważano, że metabolizowanie leków jest rolą wyłącznie narządów, np. wątroby. Badania metabolizmu leków zazwyczaj nie oceniają wkładu mikrobiomu. Jednak anegdotyczne przykłady leków metabolizowanych przez mikroflorę pojawiały się w ostatniej dekadzie - dodaje Andrew Goodman.
      By sporządzić mapę połączeń między mieszkańcami jelit i lekami, naukowcy sprawdzali, czy i jak każdy z 271 doustnych leków jest chemicznie modyfikowany przez 76 rodzajów bakterii z ludzkiego przewodu pokarmowego. Okazało się, że prawie 2/3 leków były metabolizowane przez co najmniej 1 gatunek bakterii.
      W dalszym etapie autorzy raportu z pisma Nature sporządzili biblioteki genetyczne wybranych bakterii metabolizujących leki. Dzięki temu można było systematycznie zidentyfikować wiele genów odpowiedzialnych za chemiczne transformacje substancji.
      Stwierdzono, że liczba tych genów różni się zacznie u zdrowych osób, co może wyjaśniać, czemu mikrobiomy pewnych ludzi metabolizują leki szybko, podczas gdy u innych modyfikują te same leki wolno lub wcale.
      Mam nadzieję, że to badanie stanowi pierwszy krok w rozumieniu wkładu mikrobiomu do metabolizmu leków - podsumowuje Goodman.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Od dawna trwają poszukiwania czynników wyzwalających, które mogą podwyższać ryzyko cukrzycy typu 1. Okazuje się, że jednym z nich są koksakiwirusy.
      Za podwyższonym ryzykiem stoi czynnik transkrypcyjny - czynnik indukowany hipoksją (HIF-1, ang. hypoxia inducible factor), a konkretnie jego podjednostka alfa (HIF-1 jest heterodimerem złożonym z dwóch podjednostek – HIF-1α i HIF-1β - które należą do grupy czynników transkrypcyjnych).
      Naukowcy odkryli bowiem, że myszy, w których komórkach beta nie występuje HIF-1α, mają po zakażeniu wirusami, w tym koksakiwirusami, o wiele wyższe ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 1. Brak HIF-1α nasila obumieranie komórek beta i zwiększa zapadalność na cukrzycę typu 1.
      Zdrowe komórki beta regenerują się po stresach, takich jak infekcje wirusowe, i cukrzyca się nie rozwija. Jeśli jednak komórki beta nie radzą sobie dobrze z takim sytuacjami, może to wyzwalać proces immunologiczny prowadzący do cukrzycy typu 1. - opowiada prof. Jenny Gunton z Westmead Institute for Medical Research.
      Nasze studium wykazało także, że podwyższone ryzyko cukrzycy może być wynikiem ekspozycji na inne stresory, np. na toksyny. [...] Ustaliliśmy, że HIF-1α odgrywa ważną rolę, gdy ważą się losy komórek beta (gdy decyduje się, czy dojdzie do ich śmierci, czy regeneracji).
      Wyniki opublikowane na łamach pisma Cell Reports wskazują na potencjał HIF-1α przy opracowywaniu nowych metod terapii. Niewykluczone też, że szczepienie przeciwko koksakiwirusom pomoże w zapobieganiu cukrzycy typu 1. w grupie podwyższonego ryzyka.
      Choć w cukrzycy typu 1. jest silny komponent genetyczny, same geny nie mogą wyjaśnić rosnących światowych wskaźników cukrzycy. Obecnie jednym lekarstwem na to schorzenie są przeszczepy całych trzustek bądź wysp trzustkowych. Ludzie muszą [więc] przez całe życie przyjmować insulinę. Nic więc dziwnego, że istnienie strategii zapobiegawczych wydaje się ekscytujące.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...