Смарт пробиотик регулира ефективно високата кръвна захар

Акценти

За пациентите с диабет контролът на кръвната захар може да означава постоянно следене на часа, храненията, приема на лекарства и промените в нивата на глюкозата. Учени разработиха биологична система, която засича покачване на кръвната захар и автоматично реагира като освобождава лекарство за нейното понижаване.

Пробиотик GIFT за регулиране на кръвната захар

Екип от Академията за естествени науки в Шанхай разработи живото лекарство GIFT, което се приема перорално и съдържа модифицирани пробиотични бактерии. Те пренасят вграден молекулен сензор за глюкоза, създаден с помощта на генна верига, която се контролира от сензорния протеин HexR. След като бъде погълнат, пробиотикът временно се задържа в червата. Когато засече повишаване на кръвната захар, той включва терапевтични гени в бактериите, които произвеждат и отделят GLP-1 – хормон, който ускорява освобождаването на инсулин с цел понижаването й.

Сладките храни и напитки като кока кола или шоколад например водят до рязко покачване на кръвната захар. Метаболизмът на мишките е сходен. Изследователите откриват, че, когато животните приемат иновативния пробиотик и след това са нахранени със сладка храна, той засича скока на кръвната захар и предотвратява по-нататъшни и още по-опасни покачвания.

Друго предимство на живите бактерии е, че допринасят за коригирането и поддържането на оптимално ниво на кръвната захар, намаляват значително инсулиновата резистентност и подобряват профила на холестерола при мишки, които се раждат с диабет и получават пробиотика на всеки три дни в продължение на пет седмици.

Прецизно дозиране на GLP-1 хормона при повишена кръвна захар

Диабетът не е свързан единствено с високата кръвна захар. Той е хронично заболяване, което, ако не се контролира, може да причини метаболитни, сърдечносъдови, бъбречни и хормонални нарушения.

През последните години, освен правилното хранене и редовната физическа активност, се наложи още един съюзник в борбата с диабета – GLP-1 медикаментите. Те имитират действието на естествения хормон GLP-1, който регулира кръвната захар като стимулира отделянето на инсулин и блокира глюкагона. Инжекциите със семаглутид доставят постоянна, висока доза от лекарството, което в дългосрочен план може да предизвика неприятни странични реакции. Наличието на смарт система, която има потенциал да доставя прецизно количество, при това само когато кръвната захар е повишена, може да промени изцяло подхода при лечение на диабет.

Целта на китайския екип е пробиотикът да действа по подобен начин. Те изобретяват генетичен превключвател в безобидната чревна бактерия Escherichia coli Nissle 1917, или EcN. За да предпазят бактериите от вредите, свързани с престоя в червата, учените ги покриват с одобрени от Американската агенция за храните и лекарствата материали – танин и полоксамер 188. Научните експерименти върху мишки показват, че покритието удължава времето на активност на бактериите в червата от 8 на 36 часа.

Какво разкрива проучването върху пробиотика за контролиране на кръвната захар

Веднъж попаднал в организма, пробиотикът GIFT успешно засича кога кръвната захар на мишките с диабет се е покачила и предизвиква освобождаване на терапевтичния хормон GLP-1, който от своя страна води до освобождаване на инсулин. Пробиотикът автоматично изключва производството на хормона щом нивото на глюкозата се нормализира.

Резултатите от изследването показват, че 30-дневно лечение с пробиотичните бактерии води до значително редуциране на теглото на мишките с диабет. То също така намалява количеството вредни мазнини в кръвта, включително триглицериди и общ холестерол, подобрява метаболизма и предпазва от увреждане черния дроб и бъбреците.

В следващата фаза от проучването специалистите дават пробиотик GIFT на маймуни, родени с диабет, което е изключително важен момент, тъй като нечовешките примати са генетично много близки до човека. Една доза бактерии, приета през устата, стимулира производството на инсулин и регулира кръвната им захар в продължение на до три дни.

Сравнителен анализ на пробиотик GIFT и семаглутид

Екипът сравнява пробиотичните чревни бактерии директно с GLP-1 медикамента семаглутид. Оказва се, че, за разлика от семаглутид, пробиотикът понижава риска от твърде ниска кръвна захар, когато се комбинира с инсулин. В рамките на два месеца мишките, приемали семаглутид, губят чиста мускулна маса, докато тези, които приемат пробиотика, я запазват и дори леко покачват.

С разработването на пробиотика GIFT китайските изследователи се приближават още повече до саморегулиращите се смарт терапии, които добре разчитат нуждите на тялото и реагират навременно и адекватно на тях. Следващото предизвикателство е лечението с живи бактерии да бъде приложено в клиничната практика, което обаче налага провеждане на изпитания за безопасност, тестове за устойчивост и одобрение от компетентните органи, тъй като става въпрос за генетично модифицирани организми.