Кишечная микробиота при сахарном диабете 2-го типа: патогенез и подходы к лечению

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Кишечная микробиота является комплексом микроорганизмов, преимущественно бактерий, населяющих кишечник человека. Микроорганизмы кишечной микрофлоры оказывают влияние на обмен веществ, иммунологическую реактивность и патогенез различных заболеваний, таких как сахарный диабет, ожирение, воспалительные заболевания кишечника и другие.

Данная статья рассматривает влияние кишечной микрофлоры на развитие сахарного диабета 2-го типа и возможности лечения этого заболевания.

Обзор научных публикаций показывает, что дисбаланс в составе микробиоты может быть связан с различными метаболическими нарушениями, что подтверждается выводами множества исследований. Активные метаболиты, воздействующие на развитие сахарного диабета 2-го типа, включают в себя короткоцепочечные жирные кислоты, имидазол пропионат, триметиламин-N-оксид, аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями и метаболиты триптофана. Эти соединения могут влиять на метаболические процессы организма, включая инсулиновую чувствительность, воспалительные реакции и метаболизм глюкозы, что в конечном итоге может способствовать развитию сахарного диабета 2-го типа.

Изучение взаимодействия кишечной микробиоты с лекарственными препаратами представляет собой непростую задачу, поскольку биологические механизмы, которые лежат в основе этих взаимоотношений, не полностью разгаданы.

Ключевыми аспектами обсуждения также являются современные взгляды на терапию сахарного диабета 2-го типа, связанные с микробиотой, а именно: использование метформина как сахароснижающего препарата, привлечение про- и пребиотиков, коррекция питания и образа жизни, трансплантация фекальной микробиоты, отказ от курения. Все эти возможные варианты лечения демонстрируют потенциал в управлении микробиотой для контроля заболевания и улучшения результатов терапии. Дальнейшие исследования в этой области открывают возможности для разработки инновационных стратегий лечения сахарного диабета 2-го типа, основанных на внимании к здоровью кишечной микрофлоры. Понимание влияния микробиоты на метаболические нарушения поможет в развитии персонализированных подходов к лечению и приведёт к улучшению здоровья пациентов с диабетом 2-го типа.

Об авторах

Фирангиз Эльфаговна Гасанова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: gasanova_firangiz@icloud.com
ORCID iD: 0009-0004-5064-0169
Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6ж

Арина Сергеевна Ванюшкина

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: vanyushkina.arina@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0006-1387-0576
Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6ж

Алиса Аликовна Дубовицкая

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова

Email: alisa.dubovitskaya@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-6887-1664
Россия, Санкт-Петербург

Диана Маиловна Куберова

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: kubdin98@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-4173-1426
Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6ж

Юлия Цветославовна Иотова

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: iotova0202@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-5062-4897
Россия, Санкт-Петербург

Кирилл Павлович Раевский

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: raevskiykirill17@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9939-3443
SPIN-код: 9133-3802

MD

Россия, Москва

Список литературы

  1. Ma Q, Li Y, Li P, et al. Research progress in the relationship between type 2 diabetes mellitus and intestinal flora. Biomed Pharmacother. 2019;117:109138. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109138 EDN: FFYZDW
  2. Saeedi P, Petersohn I, Salpea P, et al. Global and regional diabetes prevalence estimates for 2019 and projections for 2030 and 2045: Results from the International Diabetes Federation Diabetes Atlas, 9th edition. Diabetes Res Clin Pract. 2019;157:107843. doi: 10.1016/j.diabres.2019.107843 EDN: SZQHMB
  3. Letchumanan G, Abdullah N, Marlini M, et al. Gut microbiota composition in prediabetes and newly diagnosed type 2 diabetes: A systematic review of observational studies. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:943427. doi: 10.3389/fcimb.2022.943427 EDN: WBMEGP
  4. Du L, Li Q, Yi H, et al. Gut microbiota-derived metabolites as key actors in type 2 diabetes mellitus. Biomed Pharmacother. 2022;149:112839. doi: 10.1016/j.biopha.2022.112839 EDN: PZMKCC
  5. Kotrova AD, Shishkin AN, Saraikina DA. Intestinal microbiota in type 2 diabetes mellitus. Zdorov''e — osnova chelovecheskogo potenciala: problemy i puti ih reshenija. 2019;14(2):505–511. (In Russ.) EDN: HLCXJR
  6. Yang G, Wei J, Liu P, et al. Role of the gut microbiota in type 2 diabetes and related diseases. Metabolism. 2021;117:154712. doi: 10.1016/j.metabol.2021.154712 EDN: DFBZON
  7. Babenko AYu. Metformin in prediabetes: key mechanisms for the prevention of diabetes and cardiometabolic risks. Medical Council. 2022;16(10):96–103. doi: 10.21518/2079-701X-2022-16-10-96-103 EDN: YLRWAR
  8. Wu J, Yang K, Fan H, et al. Targeting the gut microbiota and its metabolites for type 2 diabetes mellitus. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1114424. doi: 10.3389/fendo.2023.1114424 EDN: TASQTN
  9. Buyvalenko UV, Pokrovskaya EV. Interaction between the gut microbiota and oral antihyperglycemic drugs. Problems of Endocrinology. 2022;68(2):66–71. doi: 10.14341/probl12835 EDN: TZRUDM
  10. Molinaro A, Bel Lassen P, Henricsson M, et al. Imidazole propionate is increased in diabetes and associated with dietary patterns and altered microbial ecology. Nat Commun. 2020;11(1):5881. doi: 10.1038/s41467-020-19589-w EDN: PWRLQZ
  11. Iatcu CO, Steen A, Covasa M. Gut microbiota and complications of type-2 diabetes. Nutrients. 2021;14(1):166. doi: 10.3390/nu14010166 EDN: EWIFYZ
  12. Dzgoeva FKh, Egshatyan LV. Intestinal microbiota and type 2 diabetes mellitus. Endocrinology. News. Opinions. Training. 2018;7(3):55–63. doi: 10.24411/2304-9529-2018-13005 EDN: YOFTJB
  13. Zhou Z, Sun B, Yu D, Zhu C. Gut microbiota: an important player in type 2 diabetes mellitus. Front Cell Infect Microbiol. 2022;12:834485. doi: 10.3389/fcimb.2022.834485 EDN: OOBMHY
  14. Le Chatelier E, Nielsen T, Qin J, et al. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Nature. 2013;500(7464):541–546. doi: 10.1038/nature12506
  15. Vieira-Silva S, Sabino J, Valles-Colomer M, et al. Quantitative microbiome profiling disentangles inflammation- and bile duct obstruction-associated microbiota alterations across PSC/IBD diagnoses. Nat Microbiol. 2019;4(11):1826–1831. doi: 10.1038/s41564-019-0483-9 EDN: PSUBBO
  16. Kalagi NA, Thota RN, Stojanovski E, et al. Association between plasma trimethylamine n-oxide levels and type 2 diabetes: A case control study. Nutrients. 2022;14(10):2093. doi: 10.3390/nu14102093 EDN: LTWPWW
  17. Li SY, Chen S, Lu XT, et al. Serum trimethylamine-N-oxide is associated with incident type 2 diabetes in middle-aged and older adults: a prospective cohort study. J Transl Med. 2022;20(1):374. doi: 10.1186/s12967-022-03581-7 EDN: DFQKSW
  18. Croyal M, Saulnier PJ, Aguesse A, et al. Plasma trimethylamine n-oxide and risk of cardiovascular events in patients with type 2 diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 2020;105(7):dgaa188. doi: 10.1210/clinem/dgaa188 EDN: IZOIVI
  19. Xu N, Wan J, Wang C, et al. Increased serum trimethylamine n-oxide level in type 2 diabetic patients with mild cognitive impairment. Diabetes Metab Syndr Obes. 2022;15:2197–2205. doi: 10.2147/DMSO.S370206 EDN: VVWMUA
  20. Qi Q, Li J, Yu B, et al. Host and gut microbial tryptophan metabolism and type 2 diabetes: an integrative analysis of host genetics, diet, gut microbiome and circulating metabolites in cohort studies. Gut. 2022;71(6):1095–1105. doi: 10.1136/gutjnl-2021-324053 EDN: DMRHSR
  21. Vitetta L, Gorgani NN, Vitetta G, Henson JD. Prebiotics progress shifts in the intestinal microbiome that benefits patients with type 2 diabetes mellitus. Biomolecules. 2023;13(9):1307. doi: 10.3390/biom13091307 EDN: SWERYU
  22. Tkach SM. Metformin as a drug modifyinggut microbiota. Clinical Endocrinology and Endocrine Surgery. 2020;(1):72–76. doi: 10.30978/CEES-2020-1-72 EDN: EHFHWB
  23. Kesika P, Sivamaruthi BS, Chaiyasut C. Do probiotics improve the health status of individuals with diabetes mellitus? A review on outcomes of clinical trials. Biomed Res Int. 2019;2019:1531567. doi: 10.1155/2019/1531567 EDN: LNNGDT
  24. Han H, Li Y, Fang J, et al. Gut microbiota and type 1 diabetes. Int J Mol Sci. 2018;19(4):995. doi: 10.3390/ijms19040995
  25. Sabico S, Al-Mashharawi A, Al-Daghri NM, et al. Effects of a 6-month multi-strain probiotics supplementation in endotoxemic, inflammatory and cardiometabolic status of T2DM patients: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Clin Nutr. 2019;38(4):1561–1569. doi: 10.1016/j.clnu.2018.08.009
  26. Watanabe A, Tochio T, Kadota Y, et al. Supplementation of 1-kestose modulates the gut microbiota composition to ameliorate glucose metabolism in obesity-prone hosts. Nutrients. 2021;13(9):2983. doi: 10.3390/nu13092983 EDN: BNJFWS
  27. Demidova TY, Lobanova KG, Oinotkinova OS. Gut microbiota is a factor of risk for obesity and type 2 diabetes. Terapevticheskii arkhiv. 2020;92(10):97–104. doi: 10.26442/00403660.2020.10.000778 EDN: KEIMGW
  28. Zhang L, Wang P, Huang J, et al. Gut microbiota and therapy for obesity and type 2 diabetes. Front Endocrinol (Lausanne). 2024;15:1333778. doi: 10.3389/fendo.2024.1333778 EDN: NMFXJQ
  29. Alokail MS, Sabico S, Al-Saleh Y, et al. Effects of probiotics in patients with diabetes mellitus type 2: study protocol for a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Trials. 2013;14:195. doi: 10.1186/1745-6215-14-195 EDN: RKYCMJ
  30. Pokrovskaya EV, Shamkhalova MS, Shestakova MV. The new views on the state of the gut microbiota in obesity and diabetes mellitus type. Diabetes Mellitus. 2019;22(3):253–262. doi: 10.14341/DM10194 EDN: LWRKYK
  31. Pokrovskaya EV, Zhgun ES, Shestakova EA, et al. Feсal microbiota transplantation in the format of complex therapy in obesive siblings: clinical case. Diabetes Mellitus. 2022;25(4):405–417. doi: 10.14341/DM12893 EDN: CVWDMR
  32. Vrieze A, Van Nood E, Holleman F, et al. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology. 2012;143(4):913–6.e7. Corrected and republished from: Gastroenterology. 2013;144(1):250. doi: 10.1053/j.gastro.2012.06.031
  33. Goloshchapov OV, Chukhlovin AB, Bakin EA, et al. Fecal microbiota transplantation for graft-versus-host disease in children and adults: methods, clinical effects, safety. Terapevticheskii arkhiv. 2020;92(7):43–54. doi: 10.26442/00403660.2020.07.000773 EDN: MILJZA
  34. Iakupova AA, Abdulkhakov SR, Safin AG, et al. Fecal microbiota transplantation: donor selection criteria, storage and preparation of biomaterials (review of current recommendations). Terapevticheskii arkhiv. 2021;93(2):215–221. doi: 10.26442/00403660.2021.02.200615 EDN: OCFQCD
  35. Karpuknin OYu, Khasanov ER, Bikbov BSh. Transplantation of fecal microbiota in modern clinical practice. Prakticheskaja medicina. 2017;(6):7–12. EDN: ZFCJKN
  36. Alagiakrishnan K, Halverson T. Holistic perspective of the role of gut microbes in diabetes mellitus and its management. World J Diabetes. 2021;12(9):1463–1478. doi: 10.4239/wjd.v12.i9.1463 EDN: DFHPAT
  37. Acosta-Montaño P, Rodríguez-Velázquez E, Ibarra-López E, et al. Fatty acid and lipopolysaccharide effect on beta cells proteostasis and its impact on insulin secretion. Cells. 2019;8(8):884. doi: 10.3390/cells8080884
  38. Petunina NA, Telnova ME, Goncharova EV, et al. Non-alcoholic fatty liver disease and type 2 diabetes mellitus: general approaches to the choice of therapy. Terapevticheskii arkhiv. 2022;94(10):1155–1162. doi: 10.26442/00403660.2022.10.201921 EDN: SVSFOY
  39. Kondo Y, Hashimoto Y, Hamaguchi M, et al. Effects of smoking on the gut microbiota in individuals with type 2 diabetes mellitus. Nutrients. 2022;14(22):4800. doi: 10.3390/nu14224800 EDN: VVGVXE

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Эко-Вектор, 2025


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».