Dei circa 530 milioni di adulti che vivono nel mondo con il diabete, circa il 98% è affetto da diabete di tipo 2, una condizione in cui l’organismo sviluppa una resistenza all’insulina, necessaria per elaborare correttamente il glucosio nel sangue. La resistenza all’insulina può far sì che i livelli di zucchero nel sangue rimangano elevati.
Diversi fattori giocano un ruolo nello sviluppo o meno del diabete di tipo 2, tra cui l’età, la storia familiare e l’etnia, oltre a fattori di rischio modificabili come l’obesità e lo stile di vita sedentario.
Recentemente, gli scienziati hanno esaminato il ruolo che il microbioma intestinale può avere nell’aumentare il rischio di diabete di tipo 2 di una persona.
Uno di questi ricercatori proviene dal Brigham and Women’s Hospital di Boston, MA, dove il loro studio pubblicato di recente su Nature Medicine ha identificato specifici ceppi batterici e virus che possono causare cambiamenti funzionali al microbioma intestinale, correlati a un aumento del rischio di diabete di tipo 2.
Ceppi microbici intestinali e diabete di tipo 2
Per questo studio, i ricercatori hanno analizzato i dati del Microbiome and Cardiometabolic Disease Consortium (MicroCardio) che comprendeva 8.117 metagenomi del microbioma intestinale provenienti da partecipanti etnicamente e geograficamente diversi, tra cui Stati Uniti, Cina, Israele e Germania.
“Sebbene nell’ultimo decennio la ricerca abbia collegato i cambiamenti del microbioma intestinale allo sviluppo del diabete di tipo 2, gli studi precedenti erano troppo piccoli e di diversa concezione per fornire conclusioni solide”, ha dichiarato Daniel (Dong) Wang, MD, ScD, assistente professore di medicina presso la Channing Division of Network Medicine del Brigham and Women’s Hospital e della Harvard Medical School, membro associato presso il Broad Institute del MIT e di Harvard, assistente professore presso il Dipartimento di Nutrizione della Harvard T.H. Chan School of Public Health e autore co-corrispondente di questo studio.
“C’è ancora una lacuna significativa nella comprensione dei meccanismi, in particolare delle vie biologiche codificate da specifici ceppi microbici, che sono alla base della connessione tra il microbioma intestinale e il diabete di tipo 2”, ha detto Wang.
“Inoltre, le ricerche precedenti si sono concentrate sulle specie microbiche, ma in realtà sono i ceppi i bersagli rilevanti per potenziali interventi”, ha continuato Wang. “Per colmare queste lacune, abbiamo avviato questo studio su una popolazione ampia, diversificata e internazionale per cercare risposte più definitive”.
Aumento di Prevotella copri nell’intestino del diabete di tipo 2
Al termine dello studio, Wang e il suo team hanno riferito di aver individuato diverse specie microbiche, nonché le loro funzioni all’interno del microbioma intestinale, collegate allo sviluppo del diabete di tipo 2.
Ad esempio, i ricercatori hanno identificato un ceppo del microbo intestinale Prevotella copri (P.copri), in grado di produrre grandi quantità di aminoacidi a catena ramificata (BCAA), più comunemente presente nel microbioma intestinale delle persone con diabete di tipo 2.
“La struttura genetica discreta e la distribuzione specifica della popolazione dei diversi ceppi di P. copri sono ben documentate nel campo del microbioma. Tuttavia, l’implicazione di queste distribuzioni di ceppi nella salute umana rimane inesplorata, quindi lo studio su questo argomento è significativo perché P. copri è una delle specie microbiche più abbondanti nell’intestino umano e la nostra precedente ricerca ha dimostrato che può prevedere le risposte individuali a una dieta sana.
Per la prima volta, questo studio ha scoperto che la presenza di ceppi diversi di P. copri può spiegare le differenze tra individui nel rischio di diabete di tipo 2″.
“Inoltre, abbiamo scoperto che i ceppi di P. copri collegati a un rischio più elevato di diabete di tipo 2 hanno una maggiore capacità di produrre aminoacidi a catena ramificata, metaboliti che potrebbero potenzialmente portare al diabete di tipo 2, il che fornisce una spiegazione funzionale al motivo per cui gli individui portatori di certi ceppi hanno un rischio più elevato di diabete di tipo 2”, ha aggiunto.
I virus batteriofagi possono aumentare il rischio di diabete
Wang e il suo team hanno anche scoperto prove che suggeriscono che i batteriofagi- virus che infettano solo le cellule batteriche – potrebbero anche determinare modifiche a specifici ceppi batterici nel microbioma intestinale, determinando un aumento del rischio di diabete di tipo 2.
“Pochi studi hanno studiato il ruolo dei batteriofagi nelle malattie croniche come il diabete di tipo 2; la maggior parte delle ricerche precedenti si è concentrata sul loro ruolo nelle malattie infettive”, ha spiegato Wang. “Il nostro studio è nuovo perché abbiamo scoperto che i batteri infettati dai batteriofagi possono avere diverse funzioni legate alla patologia del diabete di tipo 2. Questa infezione potrebbe essere una forza trainante significativa per il rischio di diabete. Questa infezione potrebbe essere una forza motrice significativa nell’evoluzione di diversi ceppi microbici”.
“Il nostro studio è il primo progetto di questo consorzio internazionale sul microbioma umano e la salute cardiometabolica che il mio gruppo sta guidando (MicroCardio Consortium). Abbiamo dimostrato il potenziale significativo della combinazione di una popolazione ampia e diversificata con metodi analitici innovativi per generare nuove conoscenze biologiche. Abbiamo intenzione di mantenere ed espandere questo consorzio, estendendo la nostra ricerca ad altre aree patologiche”.
“Inoltre, approfondiremo i meccanismi, come lo studio completo dei batteriofagi e dei trasferimenti genici orizzontali in tutti i batteri intestinali e le loro implicazioni nel modificare la risposta infiammatoria e la resistenza all’insulina a livello locale – l’ambiente intestinale – e sistematico”, ha aggiunto Wang.
Ricerche future sul microbioma intestinale
Dopo aver esaminato questo studio, Rudolph Bedford, MD, gastroenterologo certificato presso il Providence Saint John’s Health Center di Santa Monica, CA, ha dichiarato all’MNT che da tempo i ricercatori stanno studiando il microbioma intestinale e il modo in cui può influenzare o causare il diabete.
“La mia opinione è che probabilmente c’è qualcosa di vero e che la sensibilità all’insulina può essere regolata in base al tipo di batteri presenti nell’intestino, considerando che questi batteri sono utilizzati per elaborare molti alimenti e sottoprodotti, come gli acidi grassi, possono certamente influenzare la sensibilità all’insulina, per così dire”, ha spiegato Bedford.
Bedford ha affermato che è importante che i ricercatori continuino a cercare i fattori che possono aumentare il rischio di sviluppare il diabete di tipo 2, come i cambiamenti all’interno del microbioma intestinale.
“Potremmo essere in grado di modulare la loro flora batterica con alcuni elementi come i probiotici, eventualmente modificando la dieta, in termini di regolazione del microbioma intestinale in alcuni modi positivi”, ha continuato. “Mi piacerebbe vedere l’effetto dei probiotici sullo sviluppo della sensibilità all’insulina in relazione alla flora batterica dell’intestino e vedere se utilizzando i probiotici potremmo essere in grado di modificare il decorso di alcuni pazienti prediabetici e vedere se abbiamo un effetto sulla loro sensibilità all’insulina”.
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