“denne forskning er meget spændende, fordi den situation, vi har skabt i disse mus, ligner meget, hvad mennesker går igennem, når de behandles med flere antibiotika,” siger Satchidananda Panda, professor i Salks Regulatory Biology Laboratory og papirets seniorforfatter. “Nu hvor vi ved om disse virkninger på glukosemetabolismen, kan vi se efter komponenter i mikrobiomet, der påvirker dem.”
mikrobiomet er samlingen af mikroorganismer, der lever i et dyrs krop, hvoraf mange er afgørende for helbredet. Tidligere undersøgelser har vist, at mus, hvis mikrobiomer mangler visse typer bakterier, er mere tilbøjelige til at udvikle diabetes. Der er også nogle tegn på, at visse mikrober kan være beskyttende mod diabetes.
“mange forskere, der laver mikrobiomeksperimenter med mus, bruger antibiotika til at fjerne bakterier før deres intervention,” siger Amir. “Vi viser, at en sådan clearing har en enorm effekt på musens metabolisme. Så nogle metaboliske virkninger kan tilskrives denne udtømning snarere end interventionen.”
forskerne satte sig ikke for at se specifikt på, hvordan antibiotikainduceret udtømning påvirker glukoseniveauet. De ønskede at se på de cirkadiske (24 timers) rytmer af musemetabolisme, når mikrobiomet er udtømt. Denne type forskning udføres ofte med mus opdrættet i kimfrie miljøer.
” fordi vi ikke havde adgang til disse kimfrie mus, besluttede vi i stedet at nedbryde mikrobiomet ved hjælp af almindelige antibiotika fra klinikken,” siger Panda. Efterforskerne brugte en cocktail af fire forskellige antibiotika i musene til at gøre det. “Denne svaghed-ikke at have den rigtige slags mus-blev en styrke, der gjorde det muligt for os at gøre denne uventede opdagelse,” siger Panda.
efter behandling af musene observerede efterforskerne, at der var et stort fald i mangfoldigheden af mikroorganismer, der var til stede i deres tarm, som forventet. Da de så på musens stofskifte, fandt de ud af, at de var i stand til at fjerne glukose fra deres blod meget hurtigere end forventet.
yderligere undersøgelser viste, at tyktarmsvævet i musene fungerede som en slags vask for glukosen-absorberede det ekstra sukker og derved reducerede dets niveauer i blodet. Denne adfærd passer til observationen om, at musene havde koloner, der var stærkt forøget i størrelse.
forskerne opdagede derefter, at disse metaboliske ændringer faktisk var relateret til ændringer i leverfunktionen og til galdesyrerne, der blev frigivet af leveren. Musene havde ikke ændringer i kropsfedt sammensætning eller i hvad de spiste-de to ting, der normalt påvirker glukosemetabolismen og er kendt for at spille en rolle i type 2 diabetes hos mennesker.”vi foreslår ikke, at type 2-diabetes behandles med antibiotika,” forklarer Panda.”det er bare interessant at se, at der er en måde, hvorpå mikrobiomet kan manipuleres for at få tarmen til at producere høje niveauer af hormoner, der gør kroppen mere følsom over for insulin.”
de næste trin er at se på, hvordan ændringerne i leveren forekommer, og hvilken komponent af mikrobiomet der påvirker ændringerne. “Måske kunne vi finde måder at understøtte væksten af visse tarmmikrober og fremkalde disse ændringer i glukoseregulering hos mennesker,” konkluderer Panda. “Vi er nu et skridt tættere på at oversætte denne forskning.”