Микробиом кишечника может помочь предсказать диабет первого типа у детей
У детей с высоким генетическим риском диабета первого типа замедленное развитие микробиома кишечника оказалось связано примерно с трехкратным повышением риска заболевания. Ученые считают, что наблюдение за микробиомом в будущем может помочь раньше выявлять детей из группы риска.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 22 сентября /Новости науки/. У детей с высоким риском диабета первого типа медленное развитие кишечной микрофлоры оказалось связано с более высоким риском заболевания. В некоторых случаях он был примерно в три раза выше. Об этом говорится в статье, опубликованной в Nature Metabolism.
«Бремя диабета первого типа для детей и их семей значительно и требует тщательного контроля инсулина, физических нагрузок и питания с самого раннего возраста. Понимание роли развития микробиома в прогрессировании диабета может привести к созданию методов раннего прогнозирования и профилактики, предоставив нам больше возможностей отсрочить или даже предотвратить клиническое проявление этого заболевания», - приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования.
Ученые наблюдали за 887 детьми с высоким генетическим риском развития диабета первого типа из Финляндии, Германии, Швеции и США. За первые шесть лет жизни участников специалисты проанализировали более 12 тысяч образцов кала, отслеживая изменения микробиома кишечника каждого ребенка.
Исследователи выделили три варианта развития микробиома. У части детей он активно менялся уже в первый год жизни и отличался богатым и разнообразным составом бактерий. У другой группы созревание начиналось медленнее, однако позднее микробиом догонял обычные темпы развития. У третьей группы развитие также начиналось медленно, но затем практически останавливалось, а разнообразие бактерий оставалось низким в течение первых трех лет жизни.
У детей из последней группы риск развития диабета первого типа или предшествующей ему иммунной реакции оказался примерно в три раза выше, чем у детей, микробиом которых продолжал созревать по обычному графику. Сходные результаты получили и тогда, когда исследователи отдельно рассматривали ранние признаки иммунной атаки и установленный диагноз диабета.
Ученые отмечают, что такую связь удалось обнаружить благодаря многократному исследованию микробиома в течение нескольких лет. Анализ одного образца в определенный момент времени, вероятно, не позволил бы выявить эту закономерность.
Различались и функции бактерий. У детей с более ранним созреванием микробиома быстрее происходил переход от бактерий, приспособленных к питанию молоком, включая Bifidobacterium, к видам, способным расщеплять пищевые волокна. Это указывало на адаптацию кишечной микрофлоры к более разнообразному рациону.
У детей, развитие микробиома которых рано останавливалось, бактерии дольше оставались ориентированы на переработку молочных сахаров даже после введения твердой пищи. Кроме того, выполнение важных функций обеспечивалось меньшим числом видов микроорганизмов.
Исследование также показало, что генетические особенности ребенка могут влиять на связь между развитием микробиома и риском заболевания. Некоторые генетические варианты, прежде всего связанные с противомикробным и противовирусным иммунным ответом, изменяли степень риска при позднем созревании микробиома. При этом ранняя остановка его развития была связана с повышенным риском независимо от генетических особенностей.
Диабет первого типа развивается, когда иммунная система начинает атаковать клетки, вырабатывающие инсулин. Этот процесс может начаться за несколько лет до появления симптомов. Поэтому исследователи считали началом развития заболевания как появление в анализах крови признаков такой иммунной атаки, так и последующий клинический диагноз.
Авторы подчеркивают, что результаты показывают связь между развитием микробиома кишечника и диабетом первого типа, но не позволяют утверждать, что особенности микробиома становятся причиной заболевания. Кроме того, в исследовании участвовали только дети с высоким генетическим риском, поэтому необходимы дополнительные работы, чтобы выяснить, распространяются ли полученные результаты на остальных детей.
В перспективе исследователи допускают возможность использования анализа микробиома в первые годы жизни для оценки риска диабета первого типа. Однако эффективность возможных профилактических мер, в том числе изменений питания или применения пищевых добавок, еще предстоит подтвердить в клинических исследованиях.
«Бремя диабета первого типа для детей и их семей значительно и требует тщательного контроля инсулина, физических нагрузок и питания с самого раннего возраста. Понимание роли развития микробиома в прогрессировании диабета может привести к созданию методов раннего прогнозирования и профилактики, предоставив нам больше возможностей отсрочить или даже предотвратить клиническое проявление этого заболевания», - приводятся в пресс-релизе слова одного из авторов исследования.
Ученые наблюдали за 887 детьми с высоким генетическим риском развития диабета первого типа из Финляндии, Германии, Швеции и США. За первые шесть лет жизни участников специалисты проанализировали более 12 тысяч образцов кала, отслеживая изменения микробиома кишечника каждого ребенка.
Исследователи выделили три варианта развития микробиома. У части детей он активно менялся уже в первый год жизни и отличался богатым и разнообразным составом бактерий. У другой группы созревание начиналось медленнее, однако позднее микробиом догонял обычные темпы развития. У третьей группы развитие также начиналось медленно, но затем практически останавливалось, а разнообразие бактерий оставалось низким в течение первых трех лет жизни.
У детей из последней группы риск развития диабета первого типа или предшествующей ему иммунной реакции оказался примерно в три раза выше, чем у детей, микробиом которых продолжал созревать по обычному графику. Сходные результаты получили и тогда, когда исследователи отдельно рассматривали ранние признаки иммунной атаки и установленный диагноз диабета.
Ученые отмечают, что такую связь удалось обнаружить благодаря многократному исследованию микробиома в течение нескольких лет. Анализ одного образца в определенный момент времени, вероятно, не позволил бы выявить эту закономерность.
Различались и функции бактерий. У детей с более ранним созреванием микробиома быстрее происходил переход от бактерий, приспособленных к питанию молоком, включая Bifidobacterium, к видам, способным расщеплять пищевые волокна. Это указывало на адаптацию кишечной микрофлоры к более разнообразному рациону.
У детей, развитие микробиома которых рано останавливалось, бактерии дольше оставались ориентированы на переработку молочных сахаров даже после введения твердой пищи. Кроме того, выполнение важных функций обеспечивалось меньшим числом видов микроорганизмов.
Исследование также показало, что генетические особенности ребенка могут влиять на связь между развитием микробиома и риском заболевания. Некоторые генетические варианты, прежде всего связанные с противомикробным и противовирусным иммунным ответом, изменяли степень риска при позднем созревании микробиома. При этом ранняя остановка его развития была связана с повышенным риском независимо от генетических особенностей.
Диабет первого типа развивается, когда иммунная система начинает атаковать клетки, вырабатывающие инсулин. Этот процесс может начаться за несколько лет до появления симптомов. Поэтому исследователи считали началом развития заболевания как появление в анализах крови признаков такой иммунной атаки, так и последующий клинический диагноз.
Авторы подчеркивают, что результаты показывают связь между развитием микробиома кишечника и диабетом первого типа, но не позволяют утверждать, что особенности микробиома становятся причиной заболевания. Кроме того, в исследовании участвовали только дети с высоким генетическим риском, поэтому необходимы дополнительные работы, чтобы выяснить, распространяются ли полученные результаты на остальных детей.
В перспективе исследователи допускают возможность использования анализа микробиома в первые годы жизни для оценки риска диабета первого типа. Однако эффективность возможных профилактических мер, в том числе изменений питания или применения пищевых добавок, еще предстоит подтвердить в клинических исследованиях.
