Expunerea la antibiotice în primele luni de viață afectează dezvoltare celulelor producătoare de insulină din pancreas și poate crește riscul de diabet la maturitate, potrivit unui studiu realizat pe șoareci.

Studiul, publicat în luna martie în revista Science, a identificat microorganisme specifice, cum ar fi Candida dubliniensis, care joacă un rol esenţial în această etapă critică de dezvoltare pancreatică. Descoperirile subliniază importanța microbiomului infantil – comunitatea de bacterii şi fungi care colonizează corpul în primele luni de viaţă, și ar putea conduce la noi strategii de prevenire şi tratare a tulburărilor metabolice.

„Sperăm că studiul nostru oferă mai multă conștientizare privind importanţa microbiomului infantil în dezvoltare. Studiul oferă dovezi că terapiile bazate pe microbiom ar putea fi utilizate nu doar pentru prevenirea, ci şi pentru inversarea diabetului ”, a declarat Jennifer Hill, autoarea principală a studiului şi profesor asistent la Institutul BioFrontiers din cadrul Universităţii din Colorado.

Factorii de mediu care influențează apariția diabetului

La nivel mondial, peste 9 milioane de oameni trăiesc cu diabet de tip 1, o boală incurabilă în care pancreasul nu produce insulină, hormonul care transformă glucoza în energie, iar nivelul zahărului în sânge crește necontrolat. Boala apare de obicei în copilărie, iar genetica joacă un rol important. Cercetătorii au observat că, deși gemenii identici prezintă același ADN predispus la diabetul zaharat de tip 1, doar unul dezvoltă această boală.

„Acest lucru ne spune că factorii de mediu joacă un rol decisiv în susceptibilitatea la boală”, a afirmat Hill.

Studiile anterioare au demonstrat că bebelușii alăptați sau născuți pe cale naturală, beneficiază de un microbiom mai sănătos, fiind mai puțin predispuși la diabetul zaharat de tip 1. De asemenea, unele studii au demonstrat că administrarea antibioticelor în primele luni de viață, poate distruge bacteriile benefice și poate crește riscul de diabet.

O perioadă critică pentru dezvoltarea celulelor beta

Bebelușii se nasc cu un număr redus de celule beta pancreatice, singurele celule din organism care produc insulină. Dar, în primul an de viață, are loc o creștere accelerată a celulelor beta.

„Dacă, dintr-un motiv sau altul, acest proces nu are loc, consecințele pot duce la diabet”, a declarat Hill.

În cadrul studiului au fost administrate șoarecilor antibiotice cu spectru larg în timpul acestei perioade critice (echivalentul uman al vârstei de 7-12 luni). Șoarecii tratați au prezentat mai puține celule producătoare de insulină, niveluri mai ridicate de zahăr în sânge, niveluri mai scăzute de insulină şi o funcţionare metabolică deficitară la maturitate. Toate acestea au demonstrat cât de importantă este microbiota în această perioadă scurtă a dezvoltării.

Ce se întâmplă la nivelul microbiomul infantil?

Pentru a înțelege mai bine microorganismele implicate în acest proces, oamenii de știință au administrat anumite  specii microbiene 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.

Echipa a folosit probe de materii fecale din studiul The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY), creând un amestec pe care l-au administrat şoarecilor. Când puii de șoareci au fost inoculați cu probe de la bebelușii sănătoși 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.

Candida dubliniensis era prezentă în cantităţi mari doar la bebeluşii de această vârstă: „Acest lucru sugerează că şi la oameni există o perioadă limitată de colonizare cu aceşti agenți patogeni fungici, benefici pentru celulele beta”, a explicat Hill.

De asemenea, atunci când șoarecii masculi, care erau predispuși genetic la diabet zaharat de tip 1, au fost colonizați cu acest agent patogen fungic în copilărie, doar 15% dintre ei au dezvoltat boala. Cei care nu au primit acest agent patogen fungic au dezvoltat diabet zaharat de tip 1 în proporție de 90%. Mai mult, adminstrarea agentului patogen fungic la șoareci adulți cu celule beta distruse, a dus la regenerarea acestora.

Perspective pentru tratamente viitoare

Cu toate că aceste rezultate sunt promiţătoare, cercetătorii avertizează că este prea devreme pentru utilizarea acestui tratament la oameni.

Jennifer Hill subliniază că nu este 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 folosite 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. Jennifer Hill speră că oamenii de știință vor putea să izoleze mecanismele specifice prin care susțin regenerarea pancreasului și să le folosească pentru a dezvolta tratamente care să repare celulele beta deteriorate.

Recent, Hill și echipa sa au înființat un laborator de ultimă generație la Universitatea din Colorado, unde animalele pot fi crescute în medii complet sterile, adică în absența totală amicroorganismelor. Prin reintroducerea lor, unul câte unul, oamenii de știință pot afla impactul fiecărui microorganism asupra dezvoltării.

„În mod tradițional, am considerat microbii drept agenţi patogeni de evitat, dar probabil avem mai multe microorganisme benefice decât nocive. Prin valorificarea lor, putem aduce beneficii majore sănătăţii umane”, a concluzionat Hill.

Sursa informațiilor: www.newswise.com

Sursa foto: www.freepik.com