Az étrend mint az 1-es típusú cukorbetegség megelőzésének stratégiája

A gyermekeknél az 1-es típusú diabetes mellitus (T1DM) növekvő előfordulása az egyik legnagyobb világméretű egészségügyi probléma. Széles körben úgy gondolják, hogy a T1DM-et az inzulint termelő β-sejtek hasnyálmirigyben történő autoimmun pusztulása okozza a rendellenes T-sejtes immunválasz miatt. A T1DM megelőzésére a mai napig nincs hatékony terápiás stratégia, mivel klinikai tünetei csak akkor nyilvánulnak meg, amikor a legtöbb β-sejt már megsemmisült. Ezenkívül a T1DM megelőzésére irányuló klinikai vizsgálatok veszélyeztetett gyermekeknél mindeddig sikertelenek voltak. Érdekes módon a legújabb tanulmányok a bél mikrobiális flórájának (vagyis a mikrobiotának) megváltozását vonják maguk után, mint a T1DM lehetséges etiológiai tényezőjét, felvetve annak lehetőségét, hogy a testünket populáló mikrobákba való beavatkozás ígéretes megközelítést jelenthet a T1DM megelőzésében vagy kezelésében. A hipotézist erősen alátámasztó új bizonyítékok Mariño mérföldköves tanulmányából származnak et al., Az 1. ábra azt mutatja, hogy a bél mikrobiota aktivitásának modulálására alkalmas étrend valóban gátolhatja a betegség kialakulását a T1DM egérmodelljében. Összességében ezek a megállapítások előkészítik az élelmiszereken alapuló étrendi megközelítések kidolgozását a nagy kockázatú gyermekek T1DM kialakulásának megakadályozása érdekében.

A T1DM egy multifaktoriális betegség, amelyet egy olyan komplex, hajlamosító genetikai háttérre ható környezeti tényezők váltanak ki, amely több gén együttműködését foglalja magában, amelyek között úgy tűnik, hogy az emberi leukocita antigén (HLA) allélek játszanak fő szerepet. Az elmúlt két évtizedben a T1DM előfordulása folyamatosan, 10% -os ütemben növekedett

Évente 2–4% világszerte. Újabban az 5 évnél fiatalabb gyermekeknél Európában és az Egyesült Államokban is beszámoltak a T1DM előfordulásának növekedéséről mind Európában, mind az Egyesült Államokban, ez a tendencia korrelál a HLA hajlamosító allélokat nélkülöző egyedek növekvő számával. 2, 3 Ebben a forgatókönyvben az a megfigyelés, miszerint a migránsok általában ugyanolyan kockázatot vállalnak a T1DM kialakulásában, mint a hosszú távon tartózkodók, arra a hipotézishez vezetett, hogy a környezet és az életmód kulcsfontosságú tényező a T1DM fejlődésében. 4 Így az elmúlt években folyamatos kutatási erőfeszítések történtek annak meghatározása érdekében, hogy az egyén prenatális és korai életét befolyásoló környezeti tényezők valóban részt vesznek-e a T1DM patogenezisében. Érdekes módon számos anyai és higiéniai tényező, valamint az antibiotikum-kezelés befolyásolja a bél mikrobiota összetételét és aktivitását csecsemőknél és gyermekeknél, ami arra utal, hogy a bélflóra megváltozása következtében a T1DM fejlődése kialakulhat (ábra 1).

A bél mikrobiotáját számos tényező befolyásolja, beleértve az anyai táplálkozást, a szülés típusát, életkorát, genetikai hátterét, higiéniai körülményeit, antibiotikum-kezelését és korai étrendi tényezőket. Hatással van a nyálkahártya immunválaszára és a nyálkahártya gátjának integritására, hatással van a szisztémás immunitásra és a gyulladásra. Ez részben annak köszönhető, hogy a bél és a máj endokrin, neuronális és immunsejtjeit megcélzó jelátviteli metabolitok termelődnek, valamint a lipid- és glükóz-anyagcsere hatása. BCAA-k, elágazó láncú aminosavak; SCFA-k, rövid láncú zsírsavak.

A bél mikrobiota egy komplex, szimbiotikus ökológiai közösséget képvisel, amely számos fiziológiai tevékenységben vesz részt, amelyek közösek a gazdával. Ezenkívül befolyásolhatja a lipid- és glükóz-anyagcserét és a nyálkahártya immunválaszt, valamint a nyálkahártya-gát integritását, ezáltal befolyásolva a szisztémás immunitást és a gyulladást. Ez részben annak köszönhető, hogy olyan jelátviteli metabolitok termelődnek, amelyek a bél és a máj endokrin, neuronális és immunsejtjeit célozzák meg. Ezek lehetnek rövid láncú zsírsavak (SCFA-k), vitaminok, aminosavak, epesavak és hormonok. 5, 6 Bár számos újabb tanulmány azt javasolta, hogy a kommenzális mikrobiota változásai (vagyis a dysbiosis) modulálják a T1DM kockázatát, nem sikerült kimutatniuk az érintett mechanizmusokat.

A májusi számában szereplő cikkben Természet immunológia, Mariño és munkatársai bizonyítják, hogy ezt étrend alapú megközelítéssel lehet elérni nem elhízott diabéteszes (NOD) egerekben, amely a T1DM általános állatmodellje. Ezekben az egerekben 10–20 hetes korban alakul ki T1DM, nagyobb gyakorisággal nőstényekben (60–80%), mint hímekben (20–30%), és a betegség kialakulását megelőzi a hasnyálmirigy szigeteinek kóros limfocita infiltrációja (vagyis, inzulitis). A szóban forgó cikk azt mutatja, hogy ezeknek az egereknek a nagy mennyiségű két SCFA-t, nevezetesen az acetátot és a butirátot tartalmazó étrendjének etetése jelentősen gátolja a betegség kialakulását, és maximális hatást ér el, ha a két étrend-kiegészítőt egyidejűleg adják.

A nem elhízott diabéteszes (NOD) egerek a T1DM állatmodelljei. A betegséget a bél mikrobiota befolyásolja. A betegség kialakulását megelőzi a T-sejtekben gazdag gyulladásos infiltráció kialakulása a hasnyálmirigy-szigeteken (insulitis). Azok a diéták, amelyek nagy mennyiségű két SCFA-t, acetátot (FED-A) vagy butirátot (FED-B) szabadítanak fel a bélben, lényegében megakadályozzák a betegség kialakulását a NOD egerekben. Az acetáttal dúsított étrend túlnyomórészt az autoimmun effektor T-sejtek aktivációjának csökkenésével jár, és ez a Bacteroides növekedésével jár. A fenti hatások minimálisak, vagy hiányoznak a FED-B egerekből. Ezzel szemben ezek az egerek a Treg sejtek terjeszkedését mutatják, amelyek megvédik a nyálkahártya gát integritását, növelve a occludin szűk kereszteződésekben a vastagbélben.

Bár Mariño megállapításai et al. izgalmas új perspektívákat nyit a T1DM megelőzése szempontjából, egyértelműen további adatok elemzésére és újszerű markerekre van szükség annak megállapításához, hogy a diéta alapú megközelítés hatékony lehet-e a korai életszakaszban, amikor a bél mikrobiota nagymértékben befolyásolja a bél immun homeosztázisát. 12, 13 A következő években, függetlenül a T1DM elleni jótékony hatásaitól, a gyógyászati élelmiszerek forradalmi gyógyszermentes megközelítéssé válhatnak, amelynek segítségével módosíthatják a gyermekek immunrendszerét, akik számára a gyógyszerbiztonsági szempontok kötelezőek. Szóval, srácok, készen álltok az egészséges ételekre?

Hivatkozások

Mariño E, Richards JL, McLeod KH, Stanley D, Yap YA, J lovag et al. A bél mikrobiális metabolitjai korlátozzák az autoimmun T-sejtek gyakoriságát és védenek az 1-es típusú cukorbetegség ellen. Nat Immunol 2017; 18.: 552–562.

Patterson CC, Dahlquist GG, Gyürüs E, Green A, Soltész G, EURODIAB Study Group. A gyermekkori 1-es típusú cukorbetegség előfordulási tendenciái Európában 1989–2003-ban és új esetek megjóslása 2005–2020 között: multicentrikus prospektív regisztráció. Gerely 2009; 373: 2027–2033.

Insel R, Dunne JL. A JDRF jövőképe és stratégiája az 1-es típusú cukorbetegség megelőzésére. Gyermekgyógyászati cukorbetegség 2016; 17. (22. kiegészítés): 87–92.

Rewers M, Ludvigsson J. Az 1-es típusú cukorbetegség környezeti kockázati tényezői. Gerely 2016; 387: 2340–2348.

Clarke G, Stilling RM, Kennedy PJ, Stanton C, Cryan JF, Dinan TG. Miniakkép: bél mikrobiota: az elhanyagolt endokrin szerv. Mol Endocrinol 2014; 28.: 1221–1238.

Husted AS, Trauelsen M, Rudenko O, Hjorth SA, Schwartz TW. A metabolitok GPCR által közvetített jelátvitele. Cell Metab 2017; 25: 777–796.

Dianzani U, Chiocchetti A, Ramenghi U. Az örökletes hibák szerepe, amely csökkenti a Fas funkciót az autoimmunitásban. Life Sci 2003; 72: 2803–2824.

DeFranco S, Bonissoni S, Cerutti F, Bona G, Bottarel F, Cadario F et al. A Fas hibás működése más autoimmun betegségekhez kapcsolódó 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél. Cukorbetegség 2001; 50: 483–488.

Comi C, Fleetwood T, Dianzani U. A T-sejt apoptózis szerepe az idegrendszer autoimmunitásában. Autoimmun Rev 2012; 12.: 150–156.

Lee YK, Menezes JS, Umesaki Y, mazmán SK. A bél mikrobiotájára adott gyulladásos T-sejt-válaszok elősegítik a kísérleti autoimmun encephalomyelitist. Proc Natl Acad Sci USA 2011; 108. (1. kiegészítés): 4615–4622.

Dunne JL, Triplett EW, Gevers D, Xavier R, Insel R, Danska J et al. A bél mikrobioma 1-es típusú cukorbetegségben. Clin Exp Immunol 2014; 177: 30–37.

Nishio J, Honda K. A bél mikrobiotájának immunszabályozása. Cell Mol Life Sci 2012; 69: 3635–3650.

Zheng Y, Wang Z, Zhou Z. miRNS-ek: az autoimmunitás által közvetített hasnyálmirigy β-sejtek pusztulásának újszerű szabályozói 1-es típusú cukorbetegségben. Cell Mol Immunol 2017; 14: 488–496.

Szerzői információk

Hovatartozások

Egészségtudományi Tanszék, Università del Piemonte Orientale, Novara, 28100, Olaszország

Flavia Prodam, Annalisa Chiocchetti és Umberto Dianzani

A PubMed Google Scholar alkalmazásban is kereshet erre a szerzőre