Более 380 млн человек во всем мире страдают сахарным диабетом 2 типа (СД2), а к 2030 году это число может вырасти до 550 млн. В литературе появляется все больше данных о роли кишечной микрофлоры в метаболизме глюкозы и патогенезе инсулинорезистентности и СД2. Так, у пациентов с СД2 наблюдается снижение α-разнообразия (таксономического состава микробиома) кишечной микробиоты, в частности количества некоторых видов бутират-продуцирующих бактерий, включая представителей класса
Чтобы понять, какие именно группы бактерий вносят наибольший вклад в патогенез инсулинорезистентности и СД2, авторы обсервационного проспективного когортного исследования, опубликованного в журнале JAMA Network, проанализировали видовое разнообразие кишечной микрофлоры у пациентов с СД2 (n=193) и здоровых испытуемых (n=2166; n=193 пациентов с СД2) с использованием метода секвенирования 16S рибосомальной РНК. Данные были собраны в рамках исследований Rotterdam Study (n=1418; средний возраст 62.4±5.9 лет; 57.5% мужчин) и LifeLines-DEEP Study (n=748; средний возраст 44.7±13.4 лет; 57.6% мужчин).
Для оценки α-разнообразия (количества видов внутри одной группы или среднего числа видов на единицу площади) использовали индекс Shannon. Более высокие значения индекса отражают большее разнообразие или представленность различных групп бактерий в исследуемом образце. β-разнообразие (разнообразие между бактериальными сообществами), отражающее изменчивость α-разнообразия при переходе от одного типа сообщества к другому, рассчитывали на основе матрицы сходства Bray-Curtis (Bray-Curtis dissimilarity matrix). Для оценки инсулинорезистентности проводили измерение уровня инсулина и глюкозы натощак и рассчитывали индекс HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance). Полученные данные были скорректированы по показателям образа жизни, физического здоровья и социодемографическим факторам.
У пациентов с СД2 наблюдалось снижение видового разнообразия бактерий кишечника, что соответствовало более низким значения индекса Shannon (отношение шансов, ОШ 0.93; 95% ДИ [0.88; 0.99]). β-разнообразие служило предиктором повышенного риска инсулинорезистентности (R2=0.004, P=0.001 в исследовании Rotterdam Study и R2=0.005, P=0.002 в исследовании LifeLines-DEEP).
Ученым удалось определить 12 групп бактерий, участвующих в патогенезе инсулинорезистентности и СД2. Увеличение количества бактерий семейства Christensenellaceae (β = −0.08; 95% ДИ [−0.12;−0.03]; P<0.001), Christensenellaceae R7 (β = −0.07; 95% ДИ [−0.12;−0.03]; P<0.001), Marvinbryantia (β = −0.07; 95% ДИ [−0.11; −0.03]; P<0.001), Ruminococcaceae UCG005 (β = −0.09; 95% ДИ [−0.13; −0.05]; P<0.001), Ruminococcaceae UCG008 (β = −0.07; 95% ДИ [−0.11; −0.03]; P<0 .001), Ruminococcaceae UCG010 (β = −0.08; 95% ДИ [−0.12; −0.04]; P<0.001) и Ruminococcaceae NK4A214 (β = −0.09; 95% ДИ [−0.13; −0.05; P<0.001) было связано с более низкими значениями индекса HOMA-IR и риском инсулинорезистентности, а преобладание бактерий семейства Clostridiaceae 1 (ОШ 0.51; 95% ДИ [0.41; 0.65]; P<0.001), Peptostreptococcaceae (ОШ 0.56; 95% ДИ [0.45; 0.70]; P<0.001), C sensu stricto 1 (ОШ 0.51; 95% ДИ [0.40; 0.65]; P<0.001), Intestinibacter (ОШ 0.60; 95% ДИ [0.48; 0.76]; P<0.001) и Romboutsia (ОШ 0.55; 95% ДИ [0.44; 0.70]; P<0.001) − с более низким риском СД2.
Все описанные группы бактерий способны метаболизировать клетчатку с образованием бутирата – короткоцепочечной жирной кислоты, которая служит основным источником энергии для клеток кишечника, участвует в регуляции пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток и экспрессии генов глюконеогенеза, обладает противовоспалительным действием и усиливает барьерьную функцию кишечного эпителия.