Защо не всички хора със затлъстяване развиват диабет тип 2

Изследователи от държавния университет в Орегон създадоха нов аналитичен метод, който разкрива защо някои пациенти със затлъстяване развиват диабет тип 2, а други – не.

Диабет тип 2 е сериозно метаболитно заболяване, което засяга около един от десет американци. То нарушава механизма, по който тялото разгражда глюкозата – вид захар, основен източник на енергия. Много често болестта се свързва със затлъстяването.

Роля на инсулина

При част от пациентите тялото не реагира правилно на инсулин и се бори с неговите ефекти. Инсулинът е хормон, произвеждан от панкреаса, който позволява на захарта да навлезе в клетките. В крайната фаза на болестта панкреасът вече е твърде изтощен и спира да отделя количеството хормон, необходимо за поддържане нормалните нива на глюкозата. Концентрацията на захар в кръвта започва да се увеличава. Ако не се намери начин да бъде намалена, функцията на много от жизненоважните органи ще се влоши, което би могло да доведе до животозастрашаващо заболяванe. Ключов рисков фактор за развитието на диабет тип 2 е наднорменото тегло, което обикновено е следствие от прекомерния прием на мазнини и захар и ниската физическа активност.

Андрей Моргун и Наталия Шулценко от университета в Орегон и Джорджо Тринчиери от Националния институт за ракови заболявания разработват иновативна аналитична техника, с която може да се извърши мрежови анализ на органите, с цел да бъдат открити причините за настъпването на инсулинова резистентност на по-ранен етап.

Интересът на екипа е насочен към органите, биологичните механизми и гените, които играят роля за развитието на диабет тип 2 в някои от случаите.

Резултатите разкриват, че определен тип чревни микроорганизми водят до образуването на бяла мастна тъкан, която съдържа макрофаги, свързвани с развитието на инсулинова резистентност. Макрофагите представляват големи клетки, които са част от имунната система, а бялата мастна тъкан - основният вид мазнини в човешкото тяло.

Изследването е публикувано в списание „Journal of Experimental Medicine“.

Връзка между консумацията на високомазнинни и богати на захар продукти и инсулиновата резистентност

„Експериментите и анализите ни показват, че богато на мазнини и захар хранене оказва влияние предимно върху бялата мастна тъкан, като предизвиква свързано с микробиотата увреждане на процеса на синтез на енергия, което води до системна инсулинова резистентност“, споделя Моргун, доцент по фармацевтични науки. „Лечения, които променят микробиотата на пациента по начини, насочени към инсулиновата резистентност в макрофагите на клетките на мастната тъкан, могат да бъдат нова терапевтична стратегия за диабет тип 2.“

В свое по-ранно изследване Моргун и Щулценко създават изчислителен метод, с чиято помощ могат да се идентифицират специфични видове бактерии, които контролират експресирането на гени при бозайниците, свързани с някои конкретни заболявания като диабет например.

На какво се дължи скокът в броя на пациентите с диабет тип 2?

Според Шулценко диабет тип 2 вече е засегнал толкова много хора по света, че може да се определи като пандемия. Прогнозите са, че през следващите 10 години броят на пациентите ще продължи да се увеличава. Една от основните причини за тенденцията е нашумелият от известно време „западен тип хранене“, в което преобладават наситените мазнини и продуктите с рафинирана захар. Какви обаче ще бъдат последиците от подобен начин на хранене зависи до голяма степен и от чревните бактерии.

Видове анализ по време на експериментите

В новото проучване на екипа се прилага „transkingdom“ мрежови анализ, при който се проследяват взаимодействията между различните видове микроорганизми, и мултиорганен мрежови анализ. Експертите провеждат експерименти върху лабораторни мишки, като следят най-вече промените в червата, черния дроб, мускулите и бялата мастна тъкан. На следващия етап те разглеждат молекулните процеси (или кои гени се експресират) в макрофагите на бялата мастна тъкан при хора, страдащи от затлъстяване.

Моргун добавя: „Диабетът, който се отключва вследствие на западния начин на хранене, се характеризира с увреждане в митохондриите, причинено от промени в микробиотата*. Бялата адипозна тъкан играе основна роля за придобиването на системна инсулинова резистентност. По време на експериментите успяхме да разберем също така кои гени се експресират и как се регулират процесите в макрофагите, които се асоциират с инсулиновата резистентност. Открихме, че бактерията Oscillibacter, чиято популация нараства при повишена консумация на високомазнинни и богати на рафинирана захар продукти, увеличава броя на макрофагите с инсулинова резистентност в бялата мастна тъкан.“ Изследователите обаче уточняват, че едва ли единствено Oscillibacter отговаря за регулиране експресията на ключовия ген Mmp12, който те идентифицират.

Шулценко споделя, че по-рано екипът й открива друга бактерия - Romboutsia ilealis, която влияе негативно на толерантността към глюкоза и вероятно е една от причините за диабет тип 2 в напреднал стадий.

* Zhipeng Li et al. Microbiota and adipocyte mitochondrial damage in type 2 diabetes are linked by Mmp12+ macrophages. Journal of Experimental Medicine. 2022. 

Как да контролираме кръвната захар - видео