”Tämä tutkimus on hyvin jännittävä, koska tilanne, jonka olemme luoneet näillä hiirillä, on hyvin samanlainen kuin mitä ihmiset joutuvat kokemaan, kun heitä hoidetaan useilla antibiooteilla”, sanoo Satchidananda Panda, Salkin Sääntelybiologian laboratorion professori ja lehden vanhempi kirjoittaja. ”Nyt kun tiedämme näistä vaikutuksista glukoosiaineenvaihduntaan, voimme etsiä mikrobiomin komponentteja, jotka vaikuttavat niihin.”
mikrobiomi on kokoelma eläimen kehossa eläviä mikro-organismeja, joista monet ovat välttämättömiä terveydelle. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että hiirille, joiden mikrobiomit ovat puutteellisia tietyntyyppisissä bakteereissa, kehittyy todennäköisemmin diabetes. On myös jonkin verran näyttöä siitä, että tietyt mikrobit saattavat suojata diabetekselta.
”monet hiirillä mikrobiomikokeita tekevät tiedemiehet käyttävät antibiootteja bakteerien raivaamiseen pois ennen niiden puuttumista”, sanoo Amir Zarrinpar, UC San Diegon apulaisprofessori ja lehden ensimmäinen kirjoittaja. ”Osoitamme, että tällaisella puhdistumisella on valtava vaikutus hiiren aineenvaihduntaan. Joten jotkut metaboliset vaikutukset voidaan katsoa johtuvan tästä vähenemisestä eikä interventiosta.”
tutkijat eivät lähteneet tarkastelemaan erityisesti sitä, miten antibioottien aiheuttama ehtyminen vaikuttaa glukoositasoihin. He halusivat tarkastella hiiren aineenvaihdunnan vuorokausirytmejä (24 tuntia), kun mikrobiomi on tyhjentynyt. Tämäntyyppistä tutkimusta tehdään usein bakteerittomissa ympäristöissä kasvatetuilla hiirillä.
”koska meillä ei ollut pääsyä näihin bakteerittomiin hiiriin, päätimme sen sijaan hävittää mikrobiomin käyttämällä klinikalta saatuja tavallisia antibiootteja”, Panda kertoo. Tutkijat käyttivät siihen hiirillä neljää eri antibioottia sisältävää cocktailia. ”Tästä heikkoudesta-siitä, ettei ollut oikeanlaisia hiiriä-tuli vahvuus, jonka avulla pystyimme tekemään tämän yllättävän löydön”, Panda sanoo.
hiiriä hoidettuaan tutkijat havaitsivat, että niiden sisälmyksissä olevien mikro-organismien monimuotoisuus väheni odotetusti huomattavasti. Kun he tarkastelivat hiirten aineenvaihduntatuotteita, he huomasivat, että ne pystyivät puhdistamaan glukoosia verestään paljon odotettua nopeammin.
jatkotutkimukset osoittivat, että hiirten paksusuolikudos toimi eräänlaisena glukoosin nieluna — imi ylimääräisen sokerin itseensä ja siten pienensi sen pitoisuutta veressä. Tämä käytös sopi siihen havaintoon, että hiirillä oli paksusuolia, joiden koko kasvoi huomattavasti.
tutkijat havaitsivat silloin, että nämä metaboliset muutokset olivat itse asiassa yhteydessä maksan toiminnan muutoksiin ja maksan vapauttamiin sappihappoihin. Hiirillä ei ollut muutoksia kehon rasvakoostumuksessa tai siinä, mitä ne söivät-kaksi asiaa, jotka normaalisti vaikuttavat glukoosiaineenvaihduntaan ja joilla tiedetään olevan rooli tyypin 2 diabeteksessa ihmisillä.
”emme ehdota, että tyypin 2 diabetesta hoidettaisiin antibiooteilla”, Panda kertoo.
Zarrinpar lisää: ”on vain mielenkiintoista nähdä, että mikrobiomia voidaan manipuloida niin, että suolisto tuottaa suuria määriä hormoneja, jotka tekevät kehosta herkemmän insuliinille.”
seuraavat vaiheet ovat tarkastella, miten muutokset maksassa tapahtuvat ja mikä mikrobiomin komponentti vaikuttaa muutoksiin. ”Ehkä voisimme löytää tapoja tukea tiettyjen suolistomikrobien kasvua ja saada aikaan nämä muutokset glukoosin säätelyssä ihmisissä”, Panda toteaa. ”Olemme nyt askeleen lähempänä tämän tutkimuksen kääntämistä.”