Tarmmikrobiom skiftar från sockerhaltiga drycker kopplat till högre risk för diabetes

Tarmmikrobiom skiftar från sockerhaltiga drycker kopplat till högre risk för diabetes

I en nyligen publicerad studie iCellmetabolismForskare studerar sambandet mellan intag av sockerdrycker och tarmmikrobiota-medierade förändringar i serummetabolitnivåer som kan minska risken för diabetes.

Hur orsakar sockerhaltiga drycker diabetes?

Intag av sockerhaltiga drycker är förknippat med en ökad risk att utveckla diabetes. Förutom diabetes i sig är att dricka sockerhaltiga drycker associerat med flera faktorer som ökar risken för denna metabola sjukdom, inklusive överdriven viktökning, insulinresistens, inflammation och dyslipidemi.

I USA har olika policyer, förordningar och kampanjer implementerats för att minska intaget av sötade drycker. Även om dessa ansträngningar har minskat deras intag avsevärt, bidrar sockerhaltiga drycker till 48 % av överskottssockerintaget bland vuxna.

Nya bevis tyder på att förändringar av sockerhaltiga drycker i sammansättningen av tarmmikrobiomet kan försvaga sambandet mellan intag av sockerdrycker och diabetesrisk. Specifikt resulterade fruktos- och glukosintag i minskad mikrobiell mångfald, lägre fekal fettkedjefettsyra (SCFA) och ökad spridning av proinflammatoriska bakterier i flera djurmodeller.

Trots dessa rapporter har få studier integrerat tarmmikrobiom och blodmetabolomdata för att undersöka mekanismerna som är involverade i sambandet mellan diabetesrisk och konsumtion av sockerdrycker.

Om studien

I den aktuella studien undersöker forskare om sockerhaltiga drycker förändrar tarmmikrobiotans sammansättning och cirkulerande metaboliter och hur dessa förändringar är förknippade med metaboliska egenskaper och diabetesrisker.

Vissa minoritetsgrupper i USA är förknippade med större konsumtion av sockerdrycker och en högre börda av diabetes. Den aktuella analysen valde ut den amerikanska latinamerikanska/latinobefolkningen med hjälp av data från den pågående befolkningsbaserade latinamerikanska gemenskapshälsostudien/studien av latinos.

Den aktuella studien inkluderade 2 970 studiedeltagare med tillgängliga tarmmikrobiomdata. För att undersöka sambanden mellan serummetaboliter med intag av sockerdrycker och metaboliska egenskaper inkluderades 6 115 deltagare med diet- och serummetabolitdata i analysen.

Viktiga observationer

Intag av sockerdrycker var associerat med förändrat förekomst av nio tarmmikrobiella arter, varav sju och två var negativt respektive positivt associerat med intag av sockerdrycker. Särskilt noterades detClostridium BoldeaeOchAnaerostipes Caccae.

Totalt 179 cirkulerande metaboliter associerades med tarmmikrobiotapoängen från dessa nio mikrobiella arter med förändrad förekomst. Bland dessa metaboliter var 56 associerade med intag av sockerdrycker, och tarmmikrobiota fick poäng i konsekventa riktningar. Dessa metaboliter inkluderade glycerofosfolipider, aminosyraderivat, aromatiska aminosyraderivat och fenylsulfatderivat.

Högre glycerofosfolipidnivåer och grenkedjiga aminosyrametaboliter var associerade med sämre metaboliska egenskaper. I jämförelse var högre nivåer av aromatiska aminosyrametaboliter och fenylsulfatmetaboliter associerade med mer gynnsamma metaboliska egenskaper.

Högre glycerofosfolipidnivåer och grenkedjiga aminosyrametaboliter, såväl som lägre aromatiska metaboliter, var associerade med en högre risk för incident diabetes under studiens uppföljningsperiod.

Studiebegränsningar

Anmärkningsvärda begränsningar av den aktuella studien inkluderar insamling av tarmmikrobiomprover och kostdata vid olika tidpunkter, vilket kan leda till försvagning av de observerade associationerna eftersom deltagarnas kostvanor och tarmmikrobiom kan förändras över tiden. Dessutom hindrade den korta uppföljningsperioden på tre år forskare från att tydligt fastställa sambandet mellan tarmmikrobiota och redan existerande diabetes.

Den metabolomiska metoden som används i den aktuella studien kan inte mäta alla metaboliter, inklusive SCFAs, som vanligtvis mäts med gaskromatografi-masspektrometri. Dessutom hindrar bristen på analyser med hänsyn till latinamerikansk/latinobakgrund, kön och socioekonomisk status forskare från att avgöra hur dessa andra faktorer kan påverka sambandet mellan intag av sockerdrycker, tarmmikrobiomsammansättning och blodmetabolitnivåer.

Framtida riktning

Studieresultaten belyser den potentiella rollen av tarmmikrobiota och relaterade cirkulerande metabolitprofiler för att påverka de mekanismer som är involverade i sambandet mellan intag av sockerdrycker och risken för diabetes. Ändå behövs ytterligare studier från andra demografiska populationer för att klargöra sambandet mellan intag av sockerdrycker, tarmmikrobiotans sammansättning, cirkulerande metaboliter och risken att utveckla diabetes.

Tidigare studier som undersöker sambandet mellan intag av sockerdrycker och tarmmikrobiota har använt 16S ribosomal ribonukleinsyra (RRNA) sekvensering, som inte är en hög genomströmningsmetod och har låg upplösning. Som jämförelse använde forskare i den aktuella studien metagenomisk hagelgevärssekvensering, som kan identifiera till och med låghöljebakterier och tillhandahålla taxonomiska data på artnivå.

Trots dessa skillnader överensstämmer studieresultaten med tidigare studier som visar att intag av sockerdrycker är associerat med lägre mängder av nyttiga metabolitproducerande bakterier och högre mängder bakterier som använder glukos och fruktos för tillväxt. Dessutom var frekvensen av sockerdrycker för vissa bakterier associerad med förändringar i blodmetabolitnivåer.

Även om vissa av dessa metaboliter var associerade med sämre metaboliska egenskaper och en högre risk för diabetes, försvagades dessa associationer efter justering för deltagarens kroppsmassaindex (BMI). Därför förmedlar förekomsten av fetma sannolikt förhållandet mellan intag av sockerdrycker, serummetaboliter och diabetesrisker.

Källor: