Zaharuri derivate din intestin: o nouă paradigmă pentru gestionarea greutății și a diabetului

Creșterea alarmantă a obezității și a diabetului zaharat a condus la cercetări intense în căutarea unor abordări care să depășească simpla modificare a dietei și a exercițiului fizic. Microbiota intestinală joacă un rol major în sănătate, producând compuși bioactivi (inclusiv EPS) cu impact asupra inflamației, imunității și echilibrului energetic. În special, exopolizaharidele derivate din anumite bacterii intestinale pot modula metabolismul și pot reduce riscul de tulburări metabolice, deși mecanismele precise nu erau pe deplin înțelese.
Un nou studiu publicat în Nature Communications explorează modul în care exopolizaharidele (EPS) produse de bacteriile intestinale pot influența pozitiv metabolismul, contribuind la reglarea glicemiei, la scăderea inflamației și la reducerea acumulării de grăsime. O tulpină cheie de Streptococcus salivarius s-a dovedit a fi un producător important de astfel de polizaharide, sugerând că probioticele centrate pe aceste bacterii ar putea avea aplicabilitate în prevenirea și tratarea obezității și diabetului.

• Producția de EPS specifică zahărului: S. salivarius sintetizează exopolizaharidele doar din sucroză, nu și din glucoză sau fructoză. Această „preferință” sugerează o cale metabolică unică ce influențează compoziția microbiotei.
• Culegere și analiză de date: Cercetătorii au recoltat și analizat 472 de probe fecale de la donatori umani. Persoanele cu utilizare recentă de antibiotice, probiotice sau cu afecțiuni metabolice au fost excluse. În paralel, au fost folosite modele murine (C57BL/6J și șoareci germ-free) pentru a evalua efectele suplimentării cu EPS în contexte variate de dietă (standard sau bogată în grăsimi). Au fost efectuate teste de toleranță la glucoză și măsurători ale sensibilității la insulină, nivelurilor de inflamație, compoziției microbiotei și metaboliților asociați (SCFA).
• Parametri investigați: Glucoză sanguină, insulină, GLP-1, peptide YY, scădere în greutate, inflamație sistemică și activarea căilor metabolice (oxidarea acizilor grași, funcția mitocondrială).

Rezultate

• Îmbunătățirea metabolismului la șoareci: Animalele tratate cu EPS au prezentat toleranță crescută la glucoză și sensibilitate la insulină, scădere în greutate și grăsime corporală redusă, chiar și în contextul unei diete bogate în grăsimi.
• Reglarea hormonilor de sațietate: EPS a crescut secreția de GLP-1 și peptide YY, hormoni implicați în reducerea apetitului, ceea ce a condus la un aport alimentar mai mic și la un control mai bun al glicemiei.
• Modularea microbiotei și a inflamației: Suplimentarea cu EPS a crescut abundența bacteriilor care produc acizi grași cu lanț scurt (SCFA), precum Bacteroides, și a scăzut markerii inflamației (citokine pro-inflamatorii). Un nivel mai ridicat de SCFA este asociat cu îmbunătățirea homeostaziei energetice și scăderea inflamației.
• Corelații la oameni: În rândul donatorilor umani, cei cu o abundență mai mare de S. salivarius în microbiotă au prezentat niveluri mai bune ale glicemiei și o sensibilitate mai mare la insulină, deși asocierile sunt de natură corelațională și necesită studii suplimentare pentru a confirma cauzalitatea.
• Mecanisme potențiale: Analizele metabolomice indică îmbunătățirea căilor de oxidare a acizilor grași și a funcției mitocondriale la animalele tratate cu EPS. În plus, s-a evidențiat că efectele pozitive depind de producția de SCFA de către microbiota, nu doar de EPS în sine.

Implicarea enzimelor și direcții viitoare

Cercetătorii au identificat enzimele levansucrază și glicoziltransferază ca factori-cheie în sinteza EPS de către S. salivarius. Aceste enzime pot fi ținte moleculare pentru terapiile microbiene viitoare. Potrivit autorilor, rezultatele indică faptul că probioticele sau prebioticele care stimulează EPS ar putea deveni strategii terapeutice pentru obezitate și tulburări metabolice precum diabetul de tip 2.

Concluzii și perspectivă

• Rolul EPS în homeostazia metabolică: Exopolizaharidele produse de microbiota intestinală pot reduce hiperglicemia, rezistența la insulină și inflamația cronică, principalii factori de risc pentru obezitate și diabet.
• Implicații clinice: Datele oferă un argument puternic pentru dezvoltarea unor terapii personalizate bazate pe microbiotă și a unor probiotice care să favorizeze colonizarea cu S. salivarius sau cu alți producători de EPS, în vederea îmbunătățirii stării metabolice.
• Limitări: Deși asocierile la om sunt încurajatoare, rămân de stabilit mecanismele exacte, variațiile între tulpinile de S. salivarius și relevanța pe termen lung la om.

În ansamblu, studiul sugerează că modularea țintită a microbiotei intestinale, în special prin exopolizaharidele derivate din S. salivarius, ar putea oferi căi noi și promițătoare de gestionare a greutății și de combatere a diabetului. Această direcție de cercetare deschide perspectiva utilizării unor intervenții probiotice cu potențial major în prevenirea și tratamentul bolilor metabolice.