Gericht op het darmmicrobioom: een nieuwe benadering voor diabetesmanagement

Een recent onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nutrients onderzoekt de sleutelrol van de darmflora in de pathogenese en behandeling van diabetes mellitus (DM).

De rol van het darmmicrobioom bij diabetes

Eerdere studies hebben aangetoond dat diabetes type 2 (T2DM) mogelijk verband houdt met bepaalde veranderingen in de samenstelling van de darmflora. Patiënten met T2DM bleken met name lagere niveaus van Firmicutes- en Clostridia-bacteriën te hebben dan controlepersonen.

Er werden ook positieve correlaties opgemerkt tussen de Bacteroides-Prevotella-C. coccoides-E. rectale- en Bacteroidetes-Firmicutes-ratio's en plasmaglucoseconcentraties. Patiënten met diabetes type 2 hadden meer bètaproteobacteriën, wat positief correleerde met een verminderde glucosetolerantie.

Een metagenoom-brede associatiestudie (MGWAS) in China rapporteerde microbiële dysbiose bij patiënten met diabetes type 2. Bepaalde pathogenen zoals Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum en Escherichia coli werden in de darmen van deze patiënten aangetroffen.

Er was ook een significante afname van butyraatproducerende bacteriën zoals Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans en Roseburia intestinalis. Het darmmicrobioom van T2D-patiënten bevatte ook meer slijmafbrekende en sulfaatreducerende soorten.

Een onderzoek onder Europese vrouwen met diabetes type 2 bevestigde een afname van Faecalibacterium prausnitzii en Roseburia intestinalis. Ook werd een afname van vijf Clostridium-soorten en een toename van vier Lactobacillus-soorten gevonden.

De correlaties tussen Clostridium en geglycosyleerd hemoglobine (HbA1c), C-peptide, plasmatriglyceriden en insuline waren negatief, terwijl HbA1c positief gecorreleerd was met Lactobacillus-waarden. Deze gegevens suggereren een verband tussen deze microbiële soorten en de ontwikkeling van diabetes type 2.

Dysbiose beïnvloedt de pathogenese van diabetes type 2 via verschillende moleculaire mechanismen. Zo kan de darmflora de lipiden- en glucosestofwisseling beïnvloeden, wat op zijn beurt de ontwikkeling van diabetes type 2 beïnvloedt. Deze effecten kunnen worden gemedieerd door belangrijke regulatoren zoals galzuren, vertakte aminozuren (BCAA's), korteketenvetzuren (SCFA's) en bacteriële lipopolysacchariden (LPS).

Darmflora als therapeutisch doelwit voor diabetesbehandeling

Probiotica verbeteren de bloedglucoseregulatie en de insulinegevoeligheid, vooral bij diabetici en mensen met een verhoogd risico op diabetes.

Sommige bacteriestammen, zoals Lactobacillus acidophilus en Bifidobacterium bifidum, hebben een positief effect op verschillende metabole processen. Een van de belangrijkste werkingsmechanismen is de interactie van korteketenvetzuren met G-proteïne-gekoppelde receptoren, wat de insulinegevoeligheid verbetert. Therapeutische strategieën gericht op het activeren van sirtuin 1 (SIRT1) hebben ook veelbelovende resultaten laten zien bij het verbeteren van de insulinegevoeligheid en de bloedglucoseregulatie bij diabetici.

Fetuin-A, een eiwit dat door de lever wordt geproduceerd, kan de insulinesignalering remmen, en verhoogde niveaus worden geassocieerd met insulineresistentie en verhoogde ontstekingen. Een gerandomiseerde gecontroleerde studie toonde aan dat suppletie met Lactobacillus casei gedurende acht weken de fetuin-A-spiegel verlaagde, SIRT1 verhoogde en de insulineresistentie en insuline- en postprandiale glucosespiegels verbeterde. L. casei heeft ook ontstekingsremmende eigenschappen, zoals blijkt uit verlaagde niveaus van ontstekingsmarkers zoals C-reactief proteïne (CRP) en tumornecrosefactor α (TNF-α) na suppletie met L. casei.

Synbiotica, combinaties van probiotica en prebiotica, bieden ook een veelbelovende aanpak voor de behandeling van diabetes. Een onderzoek onder diabetici die hemodialyse ondergingen, toonde aan dat synbiotische supplementen de insulineconcentratie, de nuchtere glucosespiegel en de insulineresistentie aanzienlijk verlaagden, terwijl ze de insulinegevoeligheid verhoogden.

Fecale microbiële transplantatie (FMT), waarbij fecale bacteriën van een gezond individu naar een ander individu worden getransplanteerd, is onderzocht voor de behandeling van diabetes type 2. Uit één onderzoek bleek dat FMT, alleen of in combinatie met metformine, resulteerde in significante verbeteringen in belangrijke klinische parameters bij patiënten met diabetes type 2, waaronder een verlaging van de body mass index (BMI), de glucosespiegels vóór en na de maaltijd en de HbA1c-concentratie.

Voeding en lichaamsbeweging kunnen ook een aanzienlijke invloed hebben op de samenstelling van de darmflora. Volkoren en vezelrijke diëten ondersteunen een gunstige en diverse microbiële omgeving, wat leidt tot de productie van korteketenvetzuren (SCFA's), die ontstekingen kunnen verminderen en de insulinegevoeligheid kunnen verbeteren.

Regelmatige lichaamsbeweging heeft ook een positief effect op de darmflora en helpt de bloedglucosespiegel beter te reguleren. Uit muismodellen is gebleken dat lichaamsbeweging de productie van korteketenvetzuren (SCFA's) stimuleert en de darmgezondheid herstelt.

De resultaten van de review geven aan dat het mechanisme van microbiota-dysbiose een potentiële factor kan zijn in de pathogenese van T2DM, wat nieuwe behandelingsopties oplevert die zich richten op de microbiota. Om meer gepersonaliseerde medische interventies te ontwikkelen, is meer onderzoek nodig om de rol van verstoring van de darmflora in de pathogenese en progressie van T2DM beter te begrijpen.