Expunerea la antibiotice într-o etapă critică a copilăriei poate afecta dezvoltarea celulelor producătoare de insulină din pancreas și poate crește riscul de diabet mai târziu în viață, potrivit unui nou studiu realizat pe șoareci. Cercetarea, publicată în revista Science, identifică și microorganismele specifice care susțin creșterea acestor celule esențiale în primele luni de viață.
Descoperirile subliniază rolul esențial al microbiomului infantil – comunitatea de bacterii și fungi care colonizează organismul în primele etape ale vieții – și deschid calea către noi strategii pentru prevenirea sau tratarea tulburărilor metabolice.
"Sperăm că studiul nostru va crește gradul de conștientizare cu privire la importanța microbiomului infantil în dezvoltare. Aceste descoperiri oferă dovezi importante că abordările bazate pe microbi ar putea fi utilizate nu doar pentru prevenirea, ci și pentru inversarea diabetului", a declarat Jennifer Hill, autoarea principală a studiului și profesor asistent la BioFrontiers Institute din cadrul Universității Colorado.
Factori de mediu care influențează apariția diabetului
Peste 2 milioane de adulți din SUA trăiesc cu diabet de tip 1, o boală incurabilă în care pancreasul nu produce insulină, iar nivelul zahărului din sânge crește necontrolat. Boala apare de obicei în copilărie, iar genetica joacă un rol important. Cu toate acestea, studiile pe gemeni identici au arătat că, deși aceștia împărtășesc aceeași predispoziție genetică, doar unul dintre ei dezvoltă diabet.
"Acest lucru ne spune că factorii de mediu joacă un rol decisiv în susceptibilitatea la boală", explică Hill.
Cercetările anterioare au demonstrat că alăptarea și nașterea naturală, ambele contribuind la un microbiom infantil sănătos, sunt asociate cu un risc mai mic de diabet de tip 1. În schimb, administrarea de antibiotice la vârste fragede poate distruge bacteriile benefice și poate crește riscul de boală.
O fereastră critică pentru dezvoltarea celulelor beta
Bebelușii umani se nasc cu un număr redus de celule beta pancreatice – singurele celule din organism care produc insulină. Însă, în primul an de viață, are loc o creștere accelerată a acestor celule.
"Dacă, dintr-un motiv sau altul, acest proces nu are loc, consecințele pot duce la diabet", explică Hill.
În cadrul studiului, cercetătorii au administrat antibiotice cu spectru larg șoarecilor într-o perioadă echivalentă cu vârsta de 7-12 luni la oameni. Rezultatele au arătat că acești șoareci au dezvoltat mai puține celule producătoare de insulină, niveluri mai mari de zahăr în sânge și o funcție metabolică mai slabă la maturitate.
"Acest lucru mi s-a părut șocant și puțin înfricoșător. Demonstrează cât de esențială este microbiota în această scurtă fereastră timpurie de dezvoltare", spune profesorul June Round, autorul principal al studiului.
Lecții din microbiomul infantil
Pentru a înțelege mai bine ce microbi sunt implicați în acest proces, cercetătorii au administrat șoarecilor anumite microorganisme și au observat că unele dintre ele stimulează creșterea celulelor beta și producția de insulină.
Cel mai eficient a fost un fung numit Candida dubliniensis.
Cercetătorii au analizat mostre fecale din studiul TEDDY (The Environmental Determinants of Diabetes in the Young) și au creat ceea ce Hill numește "smoothie-uri de fecale" pentru a le administra șoarecilor. Atunci când aceștia au fost inoculați cu mostre de la bebeluși sănătoși cu vârsta între 7 și 12 luni, celulele beta au început să se dezvolte. Mostrele de la copii mai mici sau mai mari nu au avut același efect.
Interesant este că Candida dubliniensis a fost prezentă din abundență doar la copiii în această perioadă de viață.
"Acest lucru sugerează că și la oameni există o fereastră îngustă de colonizare cu acești microbi care susțin celulele beta", explică Hill.
Atunci când șoareci masculi, predispuși genetic la diabet de tip 1, au fost colonizați cu acest fung în copilărie, doar 15% dintre ei au dezvoltat boala. În schimb, cei care nu au primit acest microorganism au dezvoltat diabet în proporție de 90%.
Mai mult decât atât, administrarea fungului la șoareci adulți cu celule beta distruse a dus la regenerarea acestora.
Antibioticele administrate în copilărie ar putea crește riscul de diabet - FOTO: Freepik@syda_productions
Perspective pentru tratamente viitoare
Hill subliniază că nu este împotriva utilizării antibioticelor, dar consideră că pe viitor medicii ar putea administra suplimente microbiene în paralel cu antibioticele pentru a înlocui bacteriile benefice distruse accidental.
Deja, transplanturile de microbiom fecal (așa-numitele "poop slushies") au fost testate experimental pentru îmbunătățirea profilului metabolic la persoanele cu diabet de tip 2. Însă, astfel de abordări pot fi riscante, deoarece microorganismele benefice în copilărie pot deveni dăunătoare la vârsta adultă.
În loc să transfere pur și simplu microbi, cercetătorii speră să izoleze mecanismele prin care aceștia susțin regenerarea pancreasului și să le folosească pentru a dezvolta tratamente care să repare celulele beta deteriorate.
Hill și echipa sa au înființat recent un laborator de ultimă generație la Universitatea Colorado, unde animalele pot fi crescute în medii complet sterile, fără microbi. Prin reintroducerea acestora unul câte unul, cercetătorii pot studia impactul fiecărui microorganism asupra dezvoltării.
"În mod tradițional, am considerat microbii drept ceva de care trebuie să ne ferim, dar probabil avem mai multe microorganisme benefice decât patogene. Dacă le utilizăm corect, putem face multe lucruri pentru a îmbunătăți sănătatea umană", concluzionează Hill.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
