”denna forskning är väldigt spännande, eftersom situationen vi har skapat i dessa möss är mycket lik vad människor går igenom när de behandlas med flera antibiotika”, säger Satchidananda Panda, professor i Salks Regulatory Biology Laboratory och papperets seniorförfattare. ”Nu när vi vet om dessa effekter på glukosmetabolism kan vi leta efter komponenter i mikrobiomet som påverkar dem.”
mikrobiomen är samlingen av mikroorganismer som lever i ett djurs kropp, varav många är väsentliga för hälsan. Tidigare studier har visat att möss vars mikrobiomer är bristfälliga i vissa typer av bakterier är mer benägna att utveckla diabetes. Det finns också vissa bevis för att vissa mikrober kan vara skyddande mot diabetes.
”många forskare som gör mikrobiomexperiment med möss använder antibiotika för att rensa ut bakterier före deras ingripande”, säger Amir Zarrinpar, biträdande professor vid UC San Diego och papperets första författare. ”Vi visar att sådan rensning har en enorm effekt på musens ämnesomsättning. Så vissa metaboliska effekter kan hänföras till denna utarmning snarare än interventionen.”
forskarna bestämde sig inte för att titta specifikt på hur antibiotikainducerad utarmning påverkar glukosnivåerna. De ville titta på cirkadiska (24 timmars) rytmer av musmetabolism när mikrobiomen är utarmad. Denna typ av forskning görs ofta med möss uppvuxna i bakteriefria miljöer.
”eftersom vi inte hade tillgång till dessa bakteriefria möss bestämde vi oss för att istället tömma mikrobiomen med vanliga antibiotika från kliniken”, säger Panda. Utredarna använde en cocktail av fyra olika antibiotika i mössen för att göra det. ”Denna svaghet-att inte ha rätt typ av möss-blev en styrka som gjorde det möjligt för oss att göra denna oväntade upptäckt”, säger Panda.
efter behandling av mössen observerade utredarna att det fanns en stor minskning av mångfalden av mikroorganismer närvarande i deras tarmar, som förväntat. När de tittade på mössens Metabolism fann de att de kunde rensa glukos från blodet mycket snabbare än förväntat.
ytterligare studier visade att kolonvävnaden i mössen fungerade som ett slags diskbänk för glukosen-absorberar det extra sockret och därigenom minskar dess nivåer i blodet. Detta beteende passar observationen att mössen hade kolon som ökade kraftigt i storlek.
forskarna upptäckte då att dessa metaboliska förändringar faktiskt var relaterade till förändringar i leverfunktionen och till gallsyrorna som släpptes av levern. Mössen hade inte förändringar i kroppsfettkomposition eller i vad de åt-de två saker som normalt påverkar glukosmetabolism och är kända för att spela en roll i typ 2-diabetes hos människor.
”Vi föreslår inte att typ 2-diabetes behandlas med antibiotika”, förklarar Panda.
Zarrinpar tillägger, ” Det är bara intressant att se att det finns ett sätt att mikrobiomen kan manipuleras för att få tarmen att producera höga nivåer av hormoner som gör kroppen mer känslig för insulin.”
nästa steg är att titta på hur förändringarna i levern inträffar och vilken komponent i mikrobiomen som påverkar förändringarna. ”Kanske kan vi hitta sätt att stödja tillväxten av vissa tarmmikrober och inducera dessa förändringar i glukosreglering hos människor”, avslutar Panda. ”Vi är nu ett steg närmare att översätta denna forskning.”