Een organische verbinding geproduceerd door de darmflora – de metaboliet 4-Cresol – wordt beschouwd als beschermende effecten tegen diabetes type 1 en 2, met name door het stimuleren van de groei van de insuline producerende pancreas beta-cellen. Dit is volgens een nieuwe studie onder leiding van Inserm-onderzoeker Dominique Gauguier van het laboratorium voor milieutoxicologie, therapeutische doelen, celsignalering en biomarkers (Inserm / Université de Paris), gepubliceerd in Cell Reports. Deze bevindingen openen nieuwe therapeutische wegen die de situatie van miljoenen patiënten kunnen verbeteren.
Meer dan drie miljoen mensen in Frankrijk hebben een vorm van diabetes. Deze ziekte – waarvan de prevalentie blijft groeien – houdt verband met een verhoogd risico op het ontwikkelen van hart- en vaatziekten, waardoor het een belangrijk probleem voor de volksgezondheid is. Het ontwikkelen en verbeteren van behandelingen voor deze patiënten is daarom cruciaal.
Recente studies hebben aangetoond dat de veel voorkomende vormen van diabetes worden veroorzaakt door een mutatie van verschillende genen en door factoren die verband houden met de omgeving en bepaalde darmflora-samenstellingen.
Een onderzoek door Inserm-onderzoeker Dominique Gauguier van het laboratorium voor milieutoxicologie, therapeutische doelen, celsignalering en biomarkers (Inserm / Université de Paris), in samenwerking met collega’s van Kyoto University (Japan) en McGill University (Canada), ondersteunt deze bevindingen. Het onthult een verband tussen diabetes en de metaboliet 4-cresol – een organische verbinding die wordt geproduceerd door de darmflora en die ook aanwezig is in sommige levensmiddelen.
De onderzoekers begonnen met het uitvoeren van een metabole profileringstudie om de verschillende soorten metabolieten in het lichaam te identificeren, op basis van bloedmonsters van 148 volwassenen – van wie sommigen diabetes hebben. Het idee was om markers te identificeren die kunnen worden gekoppeld aan de ontwikkeling van de ziekte. “4-Cresol viel echt op. Een product van het darmflora metabolisme, deze verbinding lijkt een marker voor weerstand tegen diabetes te zijn. We vonden lagere niveaus ervan in het serum van diabetespatiënten vergeleken met niet-diabetici ”, legt François Brial, Inserm-onderzoeker en eerste auteur van de studie uit.
Met behulp van ratten- en muizenmodellen van obesitas en diabetes, testten de onderzoekers vervolgens de effecten van 4-Cresol op de klinische tekenen van diabetes en op het functioneren van de pancreas beta-cellen, die het hormoon insuline afscheiden, waarvan de rol is om de bloedglucose te reguleren. Naarmate de ziekte vordert, branden bètacellen op.
De onderzoekers toonden aan dat chronische behandeling met lage concentraties 4-Cresol leidde tot een verbetering van de diabetes. Ze zagen verminderde obesitas en verminderde vetophoping in de lever, evenals een toename van de pancreasmassa, de stimulatie van insulinesecretie en de proliferatie van de pancreas-bètacellen.
“Momenteel ontbreekt het ons aan therapieën om de proliferatie van bètacellen van de pancreas te stimuleren en hun functie te verbeteren, dus deze bevindingen zijn bijzonder bemoedigend. Ze bevestigen ook de impact van de darmflora op de menselijke gezondheid, tonen de gunstige rol aan van een metaboliet die wordt geproduceerd door darmbacteriën en bieden nieuwe therapeutische mogelijkheden voor diabetes, obesitas en leververvetting ”, benadrukt Gauguier.
Het directe doel van de onderzoekers is nu om de mogelijkheden te bestuderen voor het moduleren van de darmflora om de productie van 4-Cresol te herstellen bij diabetespatiënten. Om dat te doen, zullen ze eerst proberen de bacteriën te identificeren die van nature deze metaboliet produceren, en vervolgens definiëren wat een potentiële veilige en effectieve behandeling zou kunnen zijn bij syndromen van insulinedeficiëntie.
Op basis van recente studies kunnen al nieuwe behandelingsopties worden overwogen voor diabetespatiënten. Bijvoorbeeld, darmflora-transplantaties – zelfs als hun werkingsmechanismen nog niet volledig worden begrepen, of bariatrische chirurgie – hoewel dit belangrijke en invasieve operaties zijn. “Ons doel is om therapeutische wegen te vinden die een verfijnde modulatie van de darmflora mogelijk maken, waarbij de verspreiding van‘ goede ’bacteriën wordt bevorderd waarvan de werking beter wordt begrepen, en de productie van 4-Cresol bij therapeutische doses”, concludeert Gauguier.