A gyomor -bélrendszerünkben élő baktériumok, bél mikrobiomnak nevezik, számos molekulát termelnek, amelyek képesek befolyásolni az egészséget és a betegségeket. Ismeretes, hogy a bél mikrobiom funkcióját mind az étrend, mind a gyógyszerek, például a metformin szabályozzák. típusú cukorbetegség kezelésére használják, és bizonyítottan meghosszabbítja számos szervezet élettartamát. Azonban, a bonyolult megértése, többirányú kapcsolatok az étrend között, a gyógyszerek és a bél mikrobioma jelentős kihívást jelent. "A kölcsönhatások ezen hálózatának szétválasztása rendkívül fontos, mivel a metformin konkrét hatásmechanizmusa még mindig nem világos, - mondja Filipe Cabreiro.
Cabreiro és csapata kifejlesztett egy innovatív négyirányú, nagy teljesítményű szűrési technikát, hogy jobban megértsék az étrend, A gyógyszerek és a bél mikrobioma kölcsönhatásba lépnek, és befolyásolják a gazdaszervezet fiziológiáját. A fonálférget használták C. elegans az E. coli humán bélbaktériumokkal kolonizálva, egyszerűsített gazdaszervezeti-mikrobiom modellként, és metforminnak kitéve, több száz különböző táplálkozási vegyület jelenlétében.
Azt találták, hogy a metformin kezelés megváltoztatta az anyagcserét és az élettartamot C. elegans és hogy ezeket a hatásokat specifikus tápanyagok fokozhatják vagy elnyomhatják. Lényeges, kiderült, hogy a bélbaktériumok kulcsszerepet játszottak e jelenség közvetítésében.
Az étrend és a bélbaktériumok fontossága megmagyarázza, hogy korábban miért bizonyították, hogy a metformin nincs hatással egy másik általánosan vizsgált szervezet élettartamára, a gyümölcslégy. Helena Cochemé, aki együttműködött a tanulmányban, azt mondja:"Mint kiderült, a gyümölcslegyek tipikus laboratóriumi tápláléka cukorban gazdag. A cukor eltávolítása után a metformin pozitív hatásait is láttuk az E. coli -val kolonizált gyümölcslegyekben. "
A további elemzések azt mutatták, hogy a baktériumok kifinomult mechanizmussal rendelkeznek, amely lehetővé teszi számukra a táplálkozási és a metformin -jelek összehangolását, és ennek megfelelően a saját anyagcseréjük újravezetését. Ezen alkalmazkodás eredményeként a baktériumok felhalmozzák az agmatin nevű metabolitot, amelyről kimutatták, hogy szükséges a metformin gazdaszervezetre gyakorolt pozitív hatásaihoz.
Cabreiro együttműködött Christoph Kaletával a Kiel Egyetemről, hogy megvizsgálja, hogy az eredmények megtalálhatók -e C. elegans az emberek összetettebb mikrobiotájában is megfigyelhető volt. Elemezték a mikrobiomhoz kapcsolódó adatokat, típusú 2-es típusú cukorbetegek nagy csoportjának táplálkozása és gyógyszeres kezelése, valamint egészséges kontrollok. "Érdekes módon, azt találtuk, hogy a metformin -kezelés erősen összefügg a bakteriális agmatin termelésének megnövekedett kapacitásával, "mondja Kaleta. Fontos, Európa-szerte 2 független típusú, 2-es típusú cukorbeteg páciens több független csoportjában is megismételhették eredményeiket. Ráadásul, az agmatin fő termelőinek talált baktériumfajok azok, amelyekről ismert, hogy a metforminnal kezelt 2-es típusú cukorbetegek bélmikrobiómájában megnövekedtek.
Eredményeink rávilágítanak arra, hogy az étrend, A mikrobiota és a gazdaszervezet befolyásolja a gyógyszerek hatékonyságát. A nagy áteresztőképességű szűrési megközelítésünkkel most végre kéznél van egy eszköz, amely lehetővé teszi számunkra, hogy kezeljük ezt a komplexitást. "
Filipe Cabreiro a MRC London Institute of Medical Sciences -ből
A tanulmány eredményei segíthetnek az étkezési irányelvek tájékoztatásában vagy a géntechnológiával módosított baktériumok kifejlődésében, amelyek felhasználhatók a metformin jótékony hatásának fokozására. Értékes betekintést nyújthatnak azokba a bizonyítékokba is, amelyek arra utalnak, hogy a metforminnal kezelt 2-es típusú cukorbetegek egészségesebbek és tovább élnek, mint a nem cukorbeteg egyének.