Het darmmicrobioom verschuift van suikerhoudende dranken die verband houden met een hoger risico op diabetes

Het darmmicrobioom verschuift van suikerhoudende dranken die verband houden met een hoger risico op diabetes

Uit een onlangs gepubliceerd onderzoek inCelmetabolismeOnderzoekers bestuderen het verband tussen de inname van suikerhoudende dranken en door de darmmicrobiota gemedieerde veranderingen in serummetabolietenniveaus die het risico op diabetes kunnen verminderen.

Hoe veroorzaken suikerhoudende dranken diabetes?

De inname van suikerhoudende dranken wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op het ontwikkelen van diabetes. Naast diabetes zelf wordt het drinken van suikerhoudende dranken in verband gebracht met verschillende factoren die het risico op deze stofwisselingsziekte verhogen, waaronder overmatige gewichtstoename, insulineresistentie, ontstekingen en dyslipidemie.

In de Verenigde Staten zijn verschillende beleidsmaatregelen, voorschriften en campagnes geïmplementeerd om de inname van gezoete dranken te verminderen. Hoewel deze inspanningen hun inname aanzienlijk hebben verminderd, dragen suikerhoudende dranken bij aan 48% van de overmatige suikerinname onder volwassenen.

Recent bewijs suggereert dat veranderingen in de samenstelling van het darmmicrobioom door suikerhoudende dranken de associatie tussen de inname van suikerhoudende dranken en het risico op diabetes kunnen verzwakken. Concreet resulteerde de inname van fructose en glucose in een verminderde microbiële diversiteit, een lager fecaal vetketenvetzuur (SCFA) en een verhoogde proliferatie van pro-inflammatoire bacteriën in verschillende diermodellen.

Ondanks deze rapporten zijn er maar weinig onderzoeken die gegevens over het darmmicrobioom en het bloedmetaboloom hebben geïntegreerd om de mechanismen te onderzoeken die betrokken zijn bij het verband tussen het risico op diabetes en de consumptie van suikerhoudende dranken.

Over de studie

In de huidige studie onderzoeken onderzoekers of suikerhoudende dranken de samenstelling van de darmmicrobiota en circulerende metabolieten veranderen en hoe deze veranderingen verband houden met metabolische kenmerken en diabetesrisico's.

Bepaalde minderheidsgroepen in de Verenigde Staten worden in verband gebracht met een grotere consumptie van suikerhoudende dranken en een hogere diabeteslast. De huidige analyse selecteerde de Amerikaanse Spaanstalige/Latino-populatie met behulp van gegevens uit de lopende, op de bevolking gebaseerde Hispanic Community Health Study/Study of Latinos.

De huidige studie omvatte 2.970 studiedeelnemers met beschikbare darmmicrobioomgegevens. Om de associaties van serummetabolieten met de inname van suikerhoudende dranken en metabolische kenmerken te onderzoeken, werden 6.115 deelnemers met gegevens over voedings- en serummetabolieten in de analyse opgenomen.

Belangrijke observaties

De inname van suikerhoudende dranken was geassocieerd met een veranderde overvloed aan negen microbiële soorten in de darmen, waarvan er zeven en twee respectievelijk negatief en positief geassocieerd waren met de inname van suikerhoudende dranken. Er werd vooral op geletClostridium BoldeaeEnAnaerostipes Caccae.

In totaal werden 179 circulerende metabolieten geassocieerd met de darmmicrobiota-score afgeleid van deze negen microbiële soorten met veranderde overvloed. Van deze metabolieten waren er 56 geassocieerd met de inname van suikerhoudende dranken, en de darmmicrobiota scoorden in consistente richtingen. Deze metabolieten omvatten glycerofosfolipiden, aminozuurderivaten, aromatische aminozuurderivaten en fenylsulfaatderivaten.

Hogere glycerofosfolipideniveaus en vertakte aminozuurmetabolieten werden geassocieerd met slechtere metabolische eigenschappen. Ter vergelijking: hogere niveaus van aromatische aminozuurmetabolieten en fenylsulfaatmetabolieten werden geassocieerd met gunstiger metabolische eigenschappen.

Hogere glycerofosfolipideniveaus en vertakte aminozuurmetabolieten, evenals lagere aromatische metabolieten, werden geassocieerd met een hoger risico op diabetes tijdens de follow-upperiode van het onderzoek.

Studiebeperkingen

Opmerkelijke beperkingen van de huidige studie zijn onder meer het verzamelen van darmmicrobioommonsters en voedingsgegevens op verschillende tijdstippen, wat kan leiden tot verzwakking van de waargenomen associaties, aangezien de voedingsgewoonten en het darmmicrobioom van de deelnemers in de loop van de tijd kunnen veranderen. Bovendien verhinderde de korte follow-upperiode van drie jaar dat onderzoekers het verband tussen de darmmicrobiota en reeds bestaande diabetes duidelijk konden vaststellen.

De metabolomics-methode die in het huidige onderzoek wordt gebruikt, kan niet alle metabolieten meten, inclusief SCFA's, die doorgaans worden gemeten met behulp van gaschromatografie-massaspectrometrie. Bovendien verhindert het gebrek aan analyses waarbij rekening wordt gehouden met de Latijns-Amerikaanse/Latino-achtergrond, geslacht en sociaal-economische status onderzoekers om te bepalen hoe deze andere factoren de associatie tussen de inname van suikerhoudende dranken, de samenstelling van het darmmicrobioom en de bloedmetabolietenniveaus kunnen beïnvloeden.

Toekomstige richting

De onderzoeksresultaten benadrukken de potentiële rol van de darmmicrobiota en gerelateerde circulerende metabolietenprofielen bij het beïnvloeden van de mechanismen die betrokken zijn bij de associatie tussen de inname van suikerhoudende dranken en het risico op diabetes. Niettemin zijn aanvullende onderzoeken uit andere demografische populaties nodig om de relatie tussen de inname van suikerhoudende dranken, de samenstelling van de darmmicrobiota, circulerende metabolietenniveaus en het risico op het ontwikkelen van diabetes te verduidelijken.

Eerdere onderzoeken naar het verband tussen de inname van suikerhoudende dranken en de samenstelling van de darmmicrobiota hebben gebruik gemaakt van 16S ribosomaal ribonucleïnezuur (RRNA)-sequencing, wat geen high-throughput-methode is en een lage resolutie heeft. Ter vergelijking: onderzoekers in de huidige studie gebruikten metagenomische shotgun-sequencing, die zelfs bacteriën met een lage envelop kan identificeren en taxonomische gegevens op soortniveau kan verschaffen.

Ondanks deze verschillen komen de onderzoeksresultaten overeen met eerdere onderzoeken die aantonen dat de inname van suikerhoudende dranken geassocieerd is met lagere hoeveelheden nuttige metabolietenproducerende bacteriën en hogere hoeveelheden bacteriën die glucose en fructose gebruiken voor de groei. Bovendien werd de suikerrijke drankfrequentie van bepaalde bacteriën geassocieerd met veranderingen in de bloedmetabolietenniveaus.

Hoewel sommige van deze metabolieten geassocieerd waren met slechtere metabolische kenmerken en een hoger risico op diabetes, werden deze associaties verzwakt na aanpassing voor de body mass index (BMI) van de deelnemer. Daarom medieert de aanwezigheid van obesitas waarschijnlijk de relatie tussen de inname van suikerhoudende dranken, serummetabolieten en diabetesrisico's.

Bronnen: