Кишкова мікробіота та діабет 2 типу

типу

ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ 2 ТИПУ ТА КИШЕЧНА МІКРОФЛОРА

Цукровий діабет 2-го типу (ЦД II або інсулінонезалежний діабет) – це метаболічне захворювання, яке проявляється порушенням обміну вуглеводів. В результаті патологічних змін - набуття інсулінорезистентності, тобто несприйнятливості клітин організму до цього гормону, - розвивається гіпоглікемія (збільшення концентрації глюкози в крові). Простими словами, в організмі нормальний рівень інсуліну і підвищений рівень глюкози, яка з якихось причин не може потрапити в клітини. Давайте розглянемо механізм утворення інсулінорезистентності.

Ми бачимо на малюнку 1 рецептор інсуліну, який складається з двох субодиниць:

  • α - реагує з інсуліном поза клітиною;
  • β - субодиниця, яка вже пов'язана з вторинними месенджерами, субстратами інсулінового рецептора 1-го та 2-го типів.

рецептори

Мал. 1. Схема активації рецептора інсуліну

Рецептор інсуліну є тирозинкіназою [2]. За допомогою аутофосфорилювання активуються різні шляхи, зокрема, шлях PI3K (фосфоінозітід-3-кінази), за рахунок якого і відбувається транспорт глюкози всередину клітини, тому що приходить у свій активний робочий стан транспортер глюкози GLUT4. Так глюкоза потрапляє у клітину гаразд.

Розглянемо, що відбувається із цим механізмом при дисбіозі, тобто. при мікробному дисбалансі [1]. В організмі збільшується кількість шкідливих бактерій, які при взаємодії з рецепторами на стінках кишечника можуть викликати запалення та активувати імунну систему. Ви ніколи не замислювалися, чому наш організм не відкидає корисних мікроорганізмів і як він розрізняє які з нихкорисні, а які шкідливі? А все тому, що в кишковій стінці присутні ентероцити, келихоподібні, дендритні та ендокринні клітини, які, крім виконання своєї основної функції, містять толл-подібні рецептори (англ. toll-like receptor, TLR; від нім. toll — чудовий) [3]. Ці рецептори беруть участь у розпізнаванні «своїх» і «чужих» мікроорганізмів. Толл-подібні рецептори реагують на патоген-асоційовані молекулярні структури. Незважаючи на те, що цих рецепторів 10 різновидів, кожен із них розпізнає лише свою «маркерну» частину мікроорганізму. Наприклад, TLR4 розпізнає бактеріальний ліпополісахарид (ЛПС), TLR2 - бактеріальний пептидоглікан і ліпопептид, TLR3 - дволанцюгові молекули РНК, TLR8 здатний визначити одноланцюгові молекули РНК, TLR9 - бактеріальні ДНК. Завдяки цим рецепторам наш організм не відповідає запальною реакцією на присутність у кишечнику нормофлори. Якщо ж у ньому порушується співвідношення корисної та транзиторної мікрофлори, толл-подібні рецептори збуджуються і передають сигнал тривоги всередину клітини, що призводить до включення продукції цілого ряду прозапальних цитокінів, хемокінів і ко-стимуляційних молекул (які індукують). Через війну розвивається запалення як захисна реакція організму із боку неспецифічного імунітету, і робляться перші кроки у розвитку специфічного (адаптивного) імунітету.

При чому тут інсулінорезистентність, запитаєте ви? Все досить просто: ці толл-подібні рецептори при контакті з патогенним організмом стимулюють імунну відповідь, сподіваючись розправитися з чужинцем. У результаті каскадних реакцій стимулюється система макрофагів. Активовані M1-макрофаги (їх ще називають класично активованими макрофагами, вони відповідають за знищеннячужорідних агентів) виробляють велику кількість прозапальних цитокінів: TNF-α (фактор некрозу пухлини-альфа), IL-1 (інтерлейкін-1) та IL-6, які впливають на субстрати інсулінового рецептора і тим самим блокують шлях PI3K [4]. В результаті шлях не впливає на обмін глюкози, і глюкоза не може увійти до клітини. У такий спосіб розвивається інсулінорезистентність, т.к. Інсулінові рецептори стають нечутливими до інсуліну, і його біологічна роль перекручується. В умовах інсулінової резистентності печінка починає активно синтезувати жирні кислоти, тригліцериди, прискорюється ліполіз, але вже у жировій тканині.

Ось ми й розібрали механізм інсулінорезистентності (звідси вплив на ожиріння). Вчені підтвердили роль мікробіоти на інсулінорезистентність експериментально [5] шляхом пересадки мікрофлори від здорового донора до пацієнта з цукровим діабетом 2 типу. Внаслідок експерименту у пацієнтів збільшилася чутливість до інсуліну на кілька тижнів.