Administrarea antibioticelor în primele luni de viaţă poate perturba dezvoltarea celulelor producătoare de insulină din pancreas prin modificarea microbiomului intestinal, ceea ce ar putea creşte riscul de diabet mai târziu. Un nou studiu preclinic a identificat microorganisme specifice, cum ar fi Candida dubliniensis, care joacă un rol esenţial în această etapă critică de dezvoltare pancreatică. Descoperirile deschid calea către noi metode de prevenţie şi tratament pentru diabet.
Expunerea timpurie la antibiotice poate perturba creşterea celulelor producătoare de insulină din pancreas prin modificarea microbiomului infantil, ceea ce creşte riscul de diabet pe termen lung, conform unui nou studiu preclinic.
Cercetătorii au identificat microorganisme specifice, în special Candida dubliniensis, care sprijină acest proces esenţial şi ar putea fi utilizate în viitor pentru prevenirea sau chiar inversarea diabetului.
Studiul a demonstrat că expunerea la antibiotice în timpul unei etape critice a copilăriei poate afecta dezvoltarea celulelor pancreatice producătoare de insulină, ceea ce creşte riscul de diabet la maturitate.
Publicată în revista Science, cercetarea a identificat microorganisme care susţin acest proces esenţial.
Rezultatele subliniază rolul microbiomului infantil, comunitatea de bacterii şi fungi care colonizează corpul în primele luni de viaţă, şi ar putea conduce la noi strategii de prevenire şi tratare a tulburărilor metabolice.
„Ne dorim ca acest studiu să crească gradul de conştientizare privind importanţa microbiomului infantil în dezvoltare", a declarat Jennifer Hill, autoarea principală a studiului şi profesor asistent la Institutul BioFrontiers din cadrul Universităţii din Colorado. Acest studiu aduce dovezi că terapiile bazate pe microbi ar putea fi utilizate nu doar pentru prevenirea, ci şi pentru inversarea diabetului.
La nivel global, mai mult de nouă milioane de adulţi trăiesc cu diabet zaharat de tip 1, o boală incurabilă în care pancreasul nu mai produce insulină, hormonul care transformă glucoza în energie, ceea ce duce la acumularea de zahăr în sânge.
Boala apare de obicei în copilărie, iar genetica joacă un rol important. Cu toate acestea, cercetătorii au observat că, deşi gemenii identici au acelaşi ADN predispus la diabetul zaharat de tip 1, doar unul dintre ei dezvoltă boala.
Acest lucru sugerează că factorii de mediu influenţează susceptibilitatea la boală, a explicat Hill.
Studii anterioare au arătat că bebeluşii alăptaţi sau născuţi pe cale naturală, care beneficiază astfel de un microbiom mai sănătos, sunt mai puţin predispuşi la diabet de tip 1. De asemenea, există dovezi că administrarea antibioticelor în primele luni de viaţă poate distruge bacteriile benefice, crescând astfel riscul de diabet.
Studiul a identificat o fereastră critică în dezvoltare (în copilărie), în care anumiţi microbi sunt necesari pentru promovarea creşterii celulelor pancreatice.
Nou-născuţii umani au un număr mic de celule beta pancreatice, singurele capabile să producă insulină. În primul an de viaţă, aceste celule trec printr-o creştere rapidă unică, esenţială pentru funcţionarea optimă a pancreasului. Dacă această proliferare nu are loc, riscul de diabet creşte semnificativ.
Pentru a investiga acest aspect, cercetătorii au administrat antibiotice cu spectru larg şoarecilor în timpul acestei ferestre critice (echivalentul uman al vârstei de 7-12 luni). Aceştia au constatat că şoarecii trataţi aveau mai puţine celule producătoare de insulină, niveluri mai ridicate de zahăr în sânge, niveluri mai scăzute de insulină şi o funcţionare metabolică deficitară la maturitate.
Acest rezultat i-au surprins şi îngrijorat pe cercetători.
Arată cât de importantă este microbiota în această perioadă scurtă, dar crucială, a dezvoltării, a precizat cercetătorul principal June Round.
În experimente ulterioare, cercetătorii au administrat anumite microorganisme şoarecilor şi au observat că acestea au stimulat creşterea celulelor beta şi au crescut nivelurile de insulină din sânge. Cel mai eficient a fost o bacterie numită Candida dubliniensis.
Pentru a aprofunda rezultatele, echipa a folosit probe de materii fecale dintr-un studiu privind factorii de mediu ai diabetului la copii, creând un amestec pe care l-au administrat şoarecilor.
Când puii de şoareci au fost inoculaţi cu probe de la bebeluşi sănătoşi cu vârsta între 7 şi 12 luni, celulele lor beta au început să se înmulţească. Probele de la bebeluşi mai mari sau mai mici nu au avut acelaşi efect. Interesant este că Candida dubliniensis era prezentă în cantităţi mari doar la bebeluşii de această vârstă.
„Acest lucru sugerează că şi la oameni există o fereastră îngustă de colonizare cu aceşti microbi benefici pentru celulele beta", a spus Hill.
Într-un alt experiment, şoarecii masculi predispuşi genetic la diabet zaharat de tip 1 au fost colonizaţi cu aceşti fungi benefici în perioada infantilă. Doar 15% dintre animale au dezvoltat diabet, comparativ cu 90% dintre cei care nu au primit bacteriile benefice. Mai impresionant, când cercetătorii au administrat microbii benefici şoarecilor adulţi ale căror celule beta fuseseră distruse, acestea s-au regenerat.
Deşi aceste rezultate sunt promiţătoare, cercetătorii avertizează că este prea devreme pentru utilizarea acestui tratament la oameni.
Cercetătorii subliniază că nu sunt împotriva antibioticelor, dar consideră că, în viitor, medicii ar putea prescrie suplimente microbiene alături de antibiotice pentru a compensa efectele asupra microbiomului.
Transplanturile fecale sunt deja testate pentru îmbunătăţirea profilului metabolic al pacienţilor cu diabet zaharat de tip 2, însă astfel de abordări implică riscuri, deoarece unele microorganisme benefice în copilărie pot deveni periculoase la adulţi.
Pentru a dezvolta terapii mai sigure, echipa a înfiinţat un laborator de cercetare a microbiomului infantil la Universitatea din Colorado Boulder. Acolo, animalele pot fi crescute într-un mediu steril, iar cercetătorii pot reintroduce microorganisme unul câte unul pentru a le analiza efectele.
„Istoric, am considerat microbii drept agenţi patogeni de evitat, dar probabil avem mai multe microorganisme benefice decât nocive", a concluzionat Hill. „Prin valorificarea lor, putem aduce beneficii majore sănătăţii umane", a mai adăugat ea.
Studiul a fost publicat luna aceasta, în revista Science.
