У детей с нарушенной микрофлорой кишечника риск развития диабета втрое выше

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию, у детей, у которых кишечная микрофлора преждевременно прекращает созревание, риск развития диабета 1 типа может быть втрое выше. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Metabolism.

Считается, что генетика объясняет примерно половину риска развития диабета 1 типа у человека. Что определяет остальную часть риска, определить гораздо сложнее. Исследователи уже обнаружили, что у маленьких детей, уже имеющих высокий генетический риск, одним из мест, где следует искать причину, являются бактерии, размножающиеся в их кишечнике.

У детей, у которых развитие кишечной микрофлоры прекратилось на ранней стадии, риск развития диабета 1 типа или предшествующей ему иммунной атаки был примерно в три раза выше. Это по сравнению с детьми, у которых развитие кишечной микрофлоры продолжалось.

Исследователи заметили разницу только потому, что снова и снова брали пробы у одних и тех же детей. Однократный анализ, скорее всего, не выявил бы её.

Работу возглавляли исследователи из Массачусетской больницы общего профиля Бригхэм, Института Броуда при Массачусетском технологическом институте и Гарварде, а также Гарвардской школы общественного здравоохранения им. Т.Х. Чана .

Это наблюдательное исследование, поэтому оно может связать определенную закономерность с риском, но не может показать, что бактерии вызывают заболевание. И у каждого ребенка в этом исследовании изначально были гены, повышающие вероятность развития диабета 1 типа.

«Бремя, которое влечет за собой диабет 1 типа, для детей и их семей очень велико, требуя тщательного контроля за уровнем инсулина, физическими упражнениями и диетой с самого раннего возраста», — сказал Дэниел Ванг, один из авторов статьи, работающий в отделении сетевой медицины Чаннинга в Массачусетской больнице общего профиля Бригхэм.

Лекарства от этого заболевания нет, и людям, страдающим им, инсулин необходим на протяжении всей жизни. Во всем мире им страдают около 8,5 миллионов человек, и примерно 1,5 миллиона из них моложе 20 лет.

Эти дети были участниками исследования TEDDY, долгосрочного проекта, в рамках которого отслеживаются дети, родившиеся с высоким генетическим риском в Финляндии, Германии, Швеции и США. Образцы кала собирали примерно раз в месяц до 4 лет, а затем каждые три месяца.

Группа исследователей изучила бактериальную ДНК в 12 151 из этих образцов, взятых у 887 детей, за которыми наблюдали в течение шести лет. Они также проверили гены каждого ребенка примерно в 200 000 точках, связанных с иммунными и воспалительными заболеваниями. При этом заболевании иммунная система начинает разрушать клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, за годы до появления симптомов.

Анализы крови позволяют выявить это заболевание на ранней стадии, поэтому исследователи считали ребенка пораженным, если два анализа подряд показывали наличие заболевания или если ребенку был поставлен диагноз. В ходе анализа также учитывались грудное вскармливание, обстоятельства рождения каждого ребенка, применение антибиотиков и пробиотиков, начало прикорма, а также наличие наследственности заболевания.

Среди 594 детей, у которых было взято не менее четырех образцов, кишечная микрофлора в течение примерно первых двух лет развивалась по трем основным направлениям. Различия заключались в скорости изменений микрофлоры и в том, продолжались ли эти изменения.

У 172 детей состав бактерий быстро менялся в течение первого года жизни, становился более разнообразным, а затем стабилизировался. У 311 детей изменения начались медленно, и некоторое время бактериальный состав оставался менее разнообразным, но позже ситуация изменилась. У 111 детей бактерии изменялись медленно и так и не смогли адаптироваться.

Разнообразие кишечной микрофлоры оставалось низким на протяжении всего периода наблюдения, и изменения стабилизировались на ранней стадии. Группа исследователей назвала эти модели раннезрелыми, позднезрелыми и раннеплатоническими. Они рассматривают эти три типа как способ классификации постепенного распространения, а не как резко обособленные группы. Аналогичные формы были обнаружены, когда команда применила этот метод к детям в отдельном исследовании под названием DIABIMMUNE.

У детей, у которых заболевание рано достигло плато, риск иммунной атаки или постановки диагноза был примерно в 3,2 раза выше, чем у детей, у которых заболевание рано созрело. По сравнению с детьми, у которых заболевание поздно созрело, этот показатель был примерно в 3,3 раза выше.

У детей, поздно начавших развиваться, не было выявлено явных различий в риске по сравнению с детьми, быстро начавшими развиваться. Таким образом, медленное начало само по себе не являлось определяющим фактором для ребенка. А вот задержка в развитии — являлась.

Результаты подтвердились, когда группа исследователей рассматривала этап анализа крови и диагностику по отдельности, а также при раздельном анализе данных мальчиков и девочек.

В течение первого года или около того дети, поздно созревшие, и дети, у которых развитие заболевания остановилось, были очень похожи друг на друга. Только наблюдая за ними после этого периода, команда увидела разницу.

Эти группы также различались по функциональным возможностям своих бактерий. У детей, которые повзрослели раньше, было меньше бифидобактерий, которые являются одними из первых бактерий, поселяющихся в кишечнике младенца.

У них также было больше руминококков, группы бактерий, более известных своей способностью расщеплять клетчатку у взрослых. На ранних стадиях развития их бактерии также были лучше приспособлены к расщеплению галактозы, сахара, содержащегося в грудном молоке.

Позже, с появлением твердой пищи, именно бактерии, развившиеся на ранней стадии развития, сохранили свою направленность на переваривание молока. Авторы предполагают, что это может привести к тому, что у этих детей будет неоптимальное питание, хотя в исследовании это не измерялось. В группе с застоем меньшее количество видов бактерий выполняло эту химическую работу, особенно на более поздних стадиях.

Для детей, поздно созревающих, генетика изменила ситуацию. Среди детей с одним набором вариантов генов, связанных с иммунной системой, предполагаемый риск для этого варианта был выше, чем у детей, быстро начавших развитие.

Среди прочего, это было ниже. У детей с нарушениями работы кишечника наблюдался более высокий риск по всему генетическому диапазону.

«Генетический фон может влиять на то, насколько тот или иной тип созревания влияет на риск, поэтому сочетание информации о микробиоме и генетике позволяет получить более точную картину», — сказал соавтор исследования Даньюэ Донг.

Выявленные варианты связаны с тем, как организм защищается от бактерий и вирусов. Однако гены практически не влияли на общий состав кишечной микрофлоры у детей. Возраст, грудное вскармливание, прикорм и особенности рождения ребенка имели большее значение.

В исследовании TEDDY каждый ребенок был отобран с высоким генетическим риском. Поэтому исследователи не могут сказать, насколько распространены эти три модели у детей с обычным риском, или означает ли нарушение работы кишечника то же самое для них.

Авторы также не могут исключить другие различия между семьями, которые они не зафиксировали, в том числе связанные с происхождением. Их генетическое тестирование охватывало только участки, связанные с иммунной системой, а не весь геном.

Ван и Дун представляют себе будущее, в котором педиатр сможет проверять состав кишечной микрофлоры младенца в первые годы жизни. Это тот случай, когда, например, пищевые добавки могут еще помочь, если клинические испытания покажут эффективность таких подходов.

Вопрос о том, изменит ли помощь в восстановлении работы кишечника что-либо в отношении диабета 1 типа, остается открытым. Для ответа на этот вопрос потребуются клинические исследования, направленные на изменение состава кишечной микрофлоры у детей, а затем наблюдение за ними в течение многих лет.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний