Reducción de la producción de butirato en el microbioma de los diabéticos tipo 2

En un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2020, la diabetes mellitus figuraba como una de las 10 principales causas de muerte. La diabetes es una enfermedad metabólica que tiene ciertas predisposiciones hereditarias. Se puede ayudar a la detección temprana de esta enfermedad mediante el desarrollo de una comprensión más profunda de la asociación entre la diabetes, particularmente la diabetes tipo 2 (T2D), y el microbioma intestinal.

Estudiar: Variación de la producción de butirato en el microbioma intestinal en pacientes con diabetes tipo 2. Haber de imagen: FOTOGRIN/Shutterstock.com

Fondo

La DT2, que representa más del 90 % de todos los casos de diabetes, implica el procesamiento deficiente de la insulina por parte de las células. Esta enfermedad puede provocar pie diabético, así como daños en los riñones y los ojos, enfermedades cardiovasculares e incluso la muerte. Algunos de los factores de riesgo para el desarrollo de T2D incluyen la obesidad, la falta de ejercicio y la dieta.

El intestino a menudo se conoce como el centro de control del cuerpo, ya que desempeña un papel crucial tanto en la digestión como en el apoyo al sistema inmunológico. La microbiota intestinal es un compuesto complejo de bacterias, hongos y virus, y las bacterias representan la mayor parte. La composición del microbioma varía según factores como el estilo de vida, el entorno, la edad y el sexo.

Los ácidos grasos de cadena corta (SCFA), en particular el butirato, que es producido por varias bacterias, son particularmente importantes para el microbioma. Las bacterias productoras de butirato pertenecen frecuentemente a las familias Lachnospiraceae y Ruminococcaceae. El butirato no solo fortalece la barrera intestinal, sino que también regula las funciones inmunitarias, asegura la funcionalidad de las células intestinales y controla los procesos metabólicos.

Investigaciones recientes han establecido correlaciones entre la diabetes tipo 2 y el microbioma intestinal; sin embargo, aún no se ha establecido la causalidad. Con más investigación, las correlaciones existentes pueden profundizarse y confirmarse, lo que probablemente respaldará el desarrollo de nuevas terapias para tratar la DT2.

Sobre el estudio

Los datos para este estudio fueron proporcionados por BIOMES NGS GmbH, que incluían información sobre el microbioma y las características del estilo de vida individual, como la altura, el peso, la edad y la dieta, por nombrar algunas.

Para el perfil del microbioma, se utilizó ADN ribosómico 16S (ADNr) bacteriano secuenciado para deducir los recuentos normalizados por nivel taxonómico. Se realizó secuenciación de próxima generación (NGS) para analizar el ADN microbiano de las muestras de heces.

En general, se estudiaron 946 perfiles de microbioma de 272 pacientes con DT2 y 674 individuos sanos. No hubo diferencia significativa en la nutrición entre los dos grupos; sin embargo, los individuos sanos participaron en un poco más de deportes que el grupo con DT2.

Cualquier diferencia significativa entre los grupos se determinó usando una prueba t de Student.

Hallazgos del estudio

Se observaron diferencias significativas en los dos grupos en términos de entropía de Shannon, medidas de diversidad alfa y correlación inversa de Simpson.

La diversidad del microbioma intestinal en pacientes con DT2 fue menor que en el grupo de control, lo que es consistente con estudios previos. Blautia, Bacteroides, Lachnoclostridiumy Prevotella tuvo una mayor presencia en el grupo de DT2 en comparación con el grupo de control. Se observó lo contrario con respecto a otros géneros significativos.

Lachnoclostridium fue más abundante en los perfiles de microbioma de pacientes con DT2; sin embargo, se necesita más investigación para establecer esta bacteria como un marcador de la enfermedad.

Bacteroides y Prevotella son productores de propionato. En particular, el propionato es un SCFA que se asocia con frecuencia con un estado saludable del microbioma.

El grupo T2D mostró una reducción significativa en alístipes, anaerostipias, y Ruminococcus. Por el contrario, los controles sanos exhibieron altos niveles de ruminococo y anaerostipias. Roseburia, Lachnospira, Faecalibacteriumy coprococoque son productores de butirato, se redujeron de manera similar en el grupo de DT2.

Reducido subdoligránulo También se observaron niveles en pacientes con DT2. Desde subdoligránulo está asociado con la producción de butirato, su reducción probablemente tenga un efecto negativo y puede considerarse un rasgo característico de la DT2.

En el grupo de DT2, Fusicatenibacter, Agathobacter, Butyricicoccus, y Marvinbryantia niveles también fueron más bajos. Todos estos géneros producen butirato pero no se han asociado con T2D. Sin embargo, dado que su reducción conduce a la obesidad y al desarrollo de diversas enfermedades, estas bacterias podrían utilizarse potencialmente para construir un perfil para la detección de T2D.

Conclusiones

En el futuro, se necesita más investigación para verificar las posibles asociaciones entre la composición del microbioma con la diabetes tipo 2, así como con otras enfermedades o estilos de vida. También se necesitan análisis de vías adicionales, que de manera similar pueden proporcionar información importante utilizada en el desarrollo de futuros enfoques diagnósticos y terapéuticos para la DT2.