Исследования всё чаще подтверждают, что микробиом кишечника играет ключевую роль в защите организма от различных заболеваний. Учёные обнаружили, что определённые питательные вещества из пищи могут стимулировать кишечные бактерии к выработке соединений, регулирующих уровень инсулина.

Новый взгляд на лечение через микробиом

Традиционно медицина фокусировалась на внешнем вмешательстве — лекарствах и процедурах. Однако сегодня всё больше исследований посвящено тому, как использовать собственные микробы кишечника для синтеза веществ, необходимых для борьбы с болезнями. Например, недавно было показано, что антибиотик, применяемый в ветеринарии, способен заставить кишечные микробы мышей вырабатывать колоновую кислоту — соединение, продлевающее жизнь.

Как микробы помогают бороться с диабетом

Группа исследователей из Имперского колледжа Лондона выявила ещё один механизм, с помощью которого микробиом может защищать организм. Оказалось, что кишечные бактерии способны снижать воспаление, вызванное жирной диетой, регулировать реакцию на инсулин и тем самым предотвращать развитие диабета.

Постоянное употребление жирной пищи приводит к хроническому воспалению из-за гормональных сбоев, нарушений иммунных сигналов и клеточного стресса. Это воспаление вызывает инсулинорезистентность — состояние, при котором клетки перестают правильно реагировать на инсулин, необходимый для усвоения глюкозы. В результате развивается диабет 2 типа: уровень сахара в крови повышается, а поджелудочная железа не справляется с выработкой достаточного количества инсулина.

Роль белка IRAK4 и холина

Учёные выяснили, что одним из ключевых звеньев в цепочке негативных эффектов жирной диеты является белок иммунной системы IRAK4, который запускает воспаление. Если этот белок долго остаётся активным, это приводит к инсулинорезистентности и диабету.

Однако исследователи нашли способ «выключить» IRAK4. Эксперименты на мышах, моделях человеческих клеток и с помощью молекулярного скрининга показали: когда холин из пищи попадает в кишечник, микробы превращают его в метаболит триметиламин (TMA). TMA связывается с IRAK4, блокирует его активность, снижает воспаление и восстанавливает чувствительность к инсулину.

Холин содержится во многих продуктах, особенно в яйцах, субпродуктах, рыбе, молоке и молочных продуктах, а также в говядине, свинине и курице.

Перспективы для профилактики и лечения

Ведущий автор исследования Марк-Эммануэль Дюма отмечает: «Мы показали, что молекула, вырабатываемая нашими кишечными микробами, может защищать от вредных последствий неправильного питания благодаря новому механизму. Это меняет представление о роли микробиома в нашем здоровье».

Учёные доказали не только влияние пищевого холина на чувствительность к инсулину, но и то, что блокировка IRAK4 с помощью лекарств или генетических изменений даёт аналогичный эффект. Это открытие, по мнению исследователей, может привести к новым способам лечения диабета, вызванного жирной диетой, — с помощью изменений в питании или разработки новых лекарств.

Соавтор исследования Питер Лю из Института сердца Университета Оттавы подчёркивает: «С учётом растущей угрозы диабета во всём мире и его тяжёлых осложнений для организма, крайне необходимы новые решения. Наша работа, связывающая западный тип питания, TMA, вырабатываемый микробиомом, и его влияние на иммунный переключатель IRAK4, может открыть совершенно новые пути лечения и профилактики диабета — известного фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний».

Исследование опубликовано в журнале Nature Metabolism.