Кишечная микробиота способна сигнализировать о вероятности появления диабета второго типа раньше, чем это зафиксируют анализы крови. Такое заключение сделали специалисты, проанализировавшие информацию о более чем 229 тысячах человек. О том, что именно выяснили ученые и допустимо ли применять исследование микробиома для заблаговременной оценки риска, читайте в статье «Известий».

Что искали ученые

Диабет второго типа и предиабет выявляются посредством исследований крови: определяют уровень гликированного гемоглобина HbA1c, глюкозу натощак или оценивают, как организм справляется с поступлением сахара. Предиабетом называют состояние, когда концентрация глюкозы уже выше допустимой нормы, но еще не достигает порога, при котором ставится диагноз диабета. При оценке вероятности болезни врачи также учитывают возраст, массу тела и семейный анамнез.

Создатели нового исследования задались иным вопросом: можно ли увидеть признаки нарушений до того, как стандартные показатели сахара выйдут за границы нормы. Их внимание привлек кишечный микробиом — сообщество микроорганизмов, чей состав связан с питанием, образом жизни и состоянием тела.

Ранее проведенные работы уже выявляли отличия между микробиотой пациентов с диабетом и здоровых людей. Правда, при сопоставлении крупных групп исследователи не всегда получали одинаковый перечень бактерий, ассоциированных с недугом. Коллектив Габриэля Бальданци и Николы Сегаты из Университета Тренто вместе с британскими коллегами решил проверить подобные связи на более обширной выборке.

Ученые сравнили медицинские данные добровольцев с результатами метагеномного анализа — последовательностями ДНК микробов, обнаруженных в кишечнике. В общей сложности в работе участвовали 229 025 человек; средний возраст достигал 50 лет, 73,8% выборки составляли женщины. Диабет второго типа был диагностирован у 3627 участников, предиабет — у 14 022. У остальных 211 376 человек уровень глюкозы находился в пределах нормы.

Какие бактерии оказались связаны с диабетом

Скорректировав данные по возрасту, полу и индексу массы тела, исследователи выявили 789 видов бактерий, чья численность различалась у лиц с диабетом второго типа и без него. Среди них 168 видов встречались у больных в большем количестве, а 621 вид — в меньшем. Речь идет о статистических ассоциациях: обнаружение той или иной бактерии само по себе не означает наличие диабета или неизбежное его развитие в будущем.

Как пример авторы упоминают Enterocloster bolteae: у диабетиков эта бактерия встречалась чаще. А вот Romboutsia timonensis, наоборот, оказывалась у них в меньшем количестве. Часть микроорганизмов из выявленного профиля пока мало изучена: некоторые виды удалось идентифицировать лишь по генетическим данным, хотя в лаборатории их еще не выделяли и не культивировали.

Особо выраженными отличия оказались у тех, кто принимал препараты для лечения диабета. Это существенно для интерпретации итогов: сама терапия способна влиять на состав микробиоты. Тем не менее характерные сдвиги исследователи наблюдали и у диабетиков, не получавших лекарства. Более того, 587 из 789 видов коррелировали с предиабетом у участников без медикаментозной терапии.

«Эти результаты позволяют лучше понять связь кишечного микробиома с метаболическими заболеваниями. Если характерные изменения микробиома удастся выявлять до ухудшения показателей сахара, это может помочь раньше принимать меры — корректировать питание и образ жизни», — отметил соавтор исследования, научный сооснователь ZOE Тим Спектор.

Также он отметил шанс более раннего подбора терапии. На данный момент это лишь перспектива, а не подтвержденный способ профилактики на базе исследования микробиома.

Что обнаружили у людей с нормальным уровнем глюкозы

На следующем этапе исследователи проанализировали сведения о 135 093 добровольцах, у которых не было ни диабета, ни предиабета. Они сопоставили их микробный состав с концентрацией глюкозы на протяжении двух часов после еды.

Обычно после приема пищи уровень сахара растет, а затем снижается. Если он остается повышенным дольше, это может указывать на то, что ткани хуже реагируют на инсулин. Такую реакцию рассматривают как один из ранних признаков метаболических нарушений, связанных с развитием диабета второго типа.

У людей, чей сахар после еды дольше оставался высоким, чаще наблюдался микробный профиль, характерный для диабетиков. По данным авторов, отличия в составе бактерий становились заметнее по мере усиления признаков инсулинорезистентности. Именно эта часть исследования позволяет говорить о потенциальном дополнительном маркере риска у тех, чьи обычные показатели глюкозы пока находятся в пределах нормы.

Тем не менее тут имеется принципиальное ограничение. Работа показывает взаимосвязь микробиоты с уже зафиксированными параметрами здоровья и реакцией организма на пищу. Представленные данные не устанавливают, сколько участников впоследствии заболели диабетом и насколько точно микробиомный анализ способен спрогнозировать такой исход для конкретного человека. Из них также нельзя заключить, что обнаруженные бактерии сами вызывают болезнь.

Можно ли теперь сдать анализ микробиома вместо анализа крови

Авторы работы особо подчеркивают, что изучение микробиома не должно подменять стандартные обследования для диагностики диабета и предиабета. В будущем сведения о кишечных бактериях могут дополнить оценку риска с учетом возраста, индекса массы тела и семейной истории. Однако перед практическим применением необходимо проверить, дает ли такой анализ надежную дополнительную информацию и помогает ли выбирать действенные профилактические меры. Ученые также предполагают, что отслеживание изменений микробиоты могло бы наглядно показывать людям результат перемен в образе жизни.

«Мы знаем, что изменения питания и физическая активность способны предотвратить или отсрочить развитие диабета второго типа. Но людям часто трудно заметить, что их усилия работают, если не считать возможного снижения веса», — пояснил Бальданци.

Как он отметил, выявление ранних сдвигов в микробиоме могло бы стать дополнительной мотивацией продолжать эти изменения. Правда, такая возможность пока тоже нуждается в проверке.

Как заявил руководитель лаборатории вычислительной метагеномики Университета Тренто Никола Сегата, значимость работы обусловлена и масштабом выборки, и методами обработки генетической информации. Часть бактерий из выявленного профиля была впервые идентифицирована непосредственно по этим данным. Это расширяет представление о разнообразии кишечных микроорганизмов, но одновременно показывает, как много еще предстоит узнать об их свойствах и возможной роли в патогенезе болезни.

На данный момент практическая рекомендация не меняется: людям с факторами риска стоит обсуждать обследование с врачом, а уровень сахара оценивать проверенными анализами крови. Коррекция рациона и регулярная физическая активность уже используются для снижения риска диабета второго типа. Новый результат со временем, возможно, позволит точнее определять, кому профилактика особенно нужна, однако готового диагностического теста из него пока не следует.