Maaaring Tumulong ang Pag-aayuno sa Paggamot ng Type 1 Diabetes sa pamamagitan ng Pagbabago ng Gut Microbiome

Ang autoimmune type 1 diabetes (T1D) ay higit pa sa insulin at asukal sa dugo. Ang lumalaking katawan ng ebidensya ay nag-uugnay sa gut microbiome sa panganib, kurso, at nauugnay na pamamaga ng mga sakit na autoimmune. Ang diyeta ay isa sa pinakamabilis na paraan upang i-tweak ang microbiota, kaya ang interes sa therapeutic fasting ay natural: binago na nito ang komposisyon ng mga microbes at immune circuit sa mga malusog na tao at sa isang bilang ng mga autoimmune na sakit. Ngunit kung paano eksaktong tutugon ang microbiome ng mga taong may T1D sa pag-aayuno ay hindi malinaw hanggang ngayon. Ang isang bagong pag-aaral sa Frontiers sa Endocrinology ay nagsasara ng bahagi ng puwang na ito, na nagpapakita na ang isang linggo ng medikal na pinangangasiwaang pag-aayuno ay kapansin-pansing binago ang microbiota sa T1D, na may pagbabagong inilalapit ito sa profile ng mga malulusog na tao - at nakakagulat na bahagyang nag-o-overlay sa kung ano ang nakikita sa isa pang autoimmune disease, ang multiple sclerosis (MS).

Background ng pag-aaral

Ang Type 1 diabetes mellitus (T1DM) ay isang autoimmune disease kung saan sinisira ng immune system ang mga β-cells ng pancreas; tinatayang humigit-kumulang 9 na milyong tao sa buong mundo ang nakatira dito. Bilang karagdagan sa genetika, ang mga kadahilanan sa kapaligiran ay makabuluhang nakakaapekto sa panganib at kurso ng T1DM, at sa mga nagdaang taon, ang bituka microbiome ay naging isa sa mga pangunahing "mga pinaghihinalaan": sa mga taong may T1DM, ang komposisyon at pag-andar nito ay naiiba sa mga malusog na tao, at ang mga pagbabago sa microbiota ay inilarawan kahit na bago ang pagsisimula ng sakit; mas madalas, ang pagtaas ng pagkamatagusin ng bituka at pagbabago sa mga metabolite na nakakaapekto sa kaligtasan sa sakit (mga short-chain fatty acid, derivatives ng bitamina A, tryptophan, atbp.) ay naitala. Ang lahat ng ito ay umaangkop sa ideya na ang "intestinal ecology" ay maaaring i-twist ang immune response at ang kurso ng autoimmunity.

Ang diyeta ay ang pinakamabilis na pingga para sa pag-impluwensya sa microbiota, kaya lumalaki ang interes sa therapeutic fasting at "post-mimetic" na mga diskarte. Sa mga modelo at malulusog na boluntaryo, ang matagal na pag-pause ng pagkain ay muling nagsasaayos ng komposisyon ng microbial, at sa mga eksperimento ng hayop, ang mga paulit-ulit na siklo ng isang "fasting-mimicking diet" ay nagpababa ng pool ng mga autoaggressive T cells at suportado ang mga regulatory T cells; ang mga katulad na signal ay nakuha din sa isang modelo ng multiple sclerosis. Gayunpaman, nanatili ang tanong: paano tutugon ang microbiome ng mga taong may T1D sa pag-aayuno at kung ang "mga pirma ng microbial" ng pag-aayuno na dati nang inilarawan sa ibang mga grupo ay mauulit.

Mayroon ding aspeto ng kaligtasan. Sa kasaysayan, ang mga pangmatagalang paghihigpit sa pagkain ay itinuturing na mapanganib sa T1D dahil sa panganib ng hypo/hyperglycemia at ketoacidosis. Gayunpaman, ang kinokontrol na data ng kaligtasan ay nag-iipon: Ang pag-aayuno sa Ramadan ay ligtas na natapos sa mga piling pasyente, at walang malalang masamang pangyayari, kabilang ang DKA, ang naiulat na may 7-araw na pag-aayuno na pinangangasiwaan ng medikal. Binubuksan nito ang pinto para sa maingat na mga klinikal na protocol kung saan ang layunin ay hindi upang "gutomin ang diyabetis" ngunit upang pag-aralan ang maikli, kontroladong mga interbensyon upang maunawaan ang mga mekanismo at potensyal na pantulong na epekto.

Laban sa backdrop na ito, ang piloto mula sa Frontiers in Endocrinology ay bumubuo ng isang malinaw na hypothesis: kung ang "kakulangan ng mga nutrient substrates" ay isang malakas, independiyenteng sakit na driver ng microbiota reorganization, kung gayon ang isang linggong pag-aayuno ay dapat magdulot ng isang pirma ng mga pagbabago sa T1D na katulad ng nakikita sa mga malulusog na indibidwal at iba pang mga kondisyon ng autoimmune. Ang susunod na hakbang ay upang subukan kung gaano maaaring i-reproducible ang mga pagbabagong ito, gaano katagal ang mga ito, at kung ang mga ito ay nauugnay man lang sa mga pagbabago sa mga klinikal na parameter (lipids, presyon ng dugo), upang makapagpasya kung magpapatuloy sa mas malaki at mas mahabang pagsubok.

Paano nakaayos ang pag-aaral (sino, ano at kailan)

Kasama sa pilot study ang 19 na may sapat na gulang na may T1DM (95% kababaihan) at 10 malusog na kontrol. Ang lahat ay sumailalim sa 7-araw na kurso ng therapeutic fasting sa isang inpatient na setting (hindi isang ospital, ngunit sa ilalim ng pagmamasid): ~200 kcal/araw dahil sa mga sabaw ng gulay, juice at sabaw ng oat; tubig at mga herbal na tsaa - nang walang mga paghihigpit. Ang mga dumi ay nakolekta: sa araw 0 (bago), araw 7 (kaagad pagkatapos) at sa araw na 150 (pagkatapos ng ~5-6 na buwan); ang komposisyon ng microbiota ay nasuri ng 16S sequencing. Hiwalay, ang mga may-akda ay nagdagdag ng isang subsample mula sa pag-aaral ng NAMS sa MS: 10 mga pasyente na may MS ay sumailalim sa dalawang linggo ng pag-aayuno na may pagitan ng 6 na buwan (sa pagitan ng mga ito - isang pang-araw-araw na window ng pagitan ng 14 na oras), ang diyeta sa panahon ng yugto ng pag-aayuno ay hanggang ~ 400 kcal / araw.

Ano ang nagbago sa microbiota - ang pangunahing bagay

Ang pinaka-kapansin-pansing paghahanap: sa mga pasyente na may type 1 na diyabetis, ang microbiota ay "tumalon" pagkatapos ng gutom - ayon sa beta-diversity, ang komposisyon sa ika-7 araw ay na-converged na sa profile ng mga malulusog na tao, habang nasa kontrol ang pangkalahatang pattern para sa parehong linggo ay halos hindi nagbago sa istatistika (marahil dahil sa maliit na grupo). Sa ika-150 araw, ang epekto ay humupa - isang matatag na "bagong ekwilibriyo" ay hindi lumabas.

Kapag pinaghiwa-hiwalay ayon sa genus, 21 taxa ang nagpakita ng pagkakaiba-iba ng mga pagbabago sa mga taong may T1D pagkatapos ng pag-aayuno. Bagama't ang mga kontrol ay may mas mababang kahalagahan, ang direksyon ng mga paglilipat ay pareho. Halimbawa:

• Bawasan: Agathobacter, Fusicatenibacter, Oscillospiraceae UCG-003;
• Paglago: Escherichia/Shigella, Ruminococcus torques group, Ruminococcaceae UBA1819.

Sa mas banayad na antas (ASV, "halos species-specific"): sa DM1 lang lumaki ang Bacteroides vulgatus at isa sa Prevotella, habang sa mga kontrol ay nahulog ang Roseburia intestinalis at ilang iba pang ASV. Sa kabuuan, kinukumpirma nito na ang pag-aayuno ay nagbibigay ng maikli ngunit malakas na "pag-click" sa microbiota, at ang mga detalye ay nakasalalay sa paunang katayuan.

"Hunger Signature": Mga Paulit-ulit na Pagbabago sa T1DM, MS, at Mga Malusog na Indibidwal

Ang paghahambing sa pangkat ng MS ay nagsiwalat ng isang microbiome na "lagda ng gutom" na independyente sa sakit. Ang pitong genera ay nagbago sa parehong direksyon sa lahat: Agathobacter, Bifidobacterium, Fusicatenibacter at Lachnospiraceae UCG-001 ay bumaba, at Erysipelatoclostridium, Escherichia/Shigella, Eisenbergiella ay tumaas - at ito ay ipinapakita din ng mas malalaking pag-aaral sa mga hindi autoimmune na populasyon. Sa ikalawang yugto, ang MS ay nagpakita ng mataas na reproducibility: halos kalahati ng mga makabuluhang ASV ay naulit sa parehong linggo ng gutom. Ang larawan ay tumutugma sa pangkalahatang biology ng gutom: "mga mahilig sa hibla ng halaman" (maraming Lachnospiraceae) ay bumababa, at ang mga mucin- at glycosaminoglycan-destroyers ( R. gnavus, R. torques, Hungatella ) ay tumaas, lumilipat sa mga mapagkukunan ng host; Ang Eisenbergiella ay nauugnay sa ketosis at maaaring gumamit ng β-hydroxybutyrate bilang panggatong.

May kaugnayan ba ito sa mga tagapagpahiwatig ng kalusugan?

Inihambing ng mga may-akda ang mga pagbabagong "bacterial" sa mga pagbabago sa mga klinikal na marker sa T1DM at mga kontrol. Pagkatapos mag-adjust para sa maraming paghahambing, nakakuha sila ng 9 na makabuluhang asosasyon. Halimbawa, ang Oscillospiraceae UCG-002 ay nauugnay sa dynamics ng LDL, at sa mga kontrol - din HDL at diastolic pressure; ang paglaki ng Erysipelatoclostridium (mga kontrol) at Romboutsia (T1DM) ay kasabay ng pagbaba ng presyon ng dugo; Ang Lachnospira ay "pumunta" kasama ng pagbaba ng urinary citrate sa T1DM. Ang mga ito ay mga ugnayan, hindi sanhi, ngunit tumutugma sila sa panitikan sa epekto ng indibidwal na taxa sa mga lipid at tono ng vascular.

Paano ito nababagay sa pisyolohiya ng kagutuman?

Ang lohika ay simple: kapag may kakulangan ng mga substrate ng pagkain, ang mga mikrobyo na may malawak na kakayahan sa metabolic at pag-access sa mga mapagkukunan ng host - mucus (mucin), glycosaminoglycans, ketone body - manalo. Samakatuwid, natural na inililipat ng pag-aayuno ang ecosystem mula sa mga aktibong fermenter ng dietary fiber ( Agathobacter at ang mga kamag-anak nito ay malalaking producer ng butyrate, "mahal" sila ng hibla) tungo sa mga "generalists" at "slime eaters". Ang mga katulad na pagbabago (kabilang ang paglaki ng Akkermansia ) ay inilarawan na pagkatapos ng 3-10 araw na pag-aayuno sa ibang mga grupo; ang kasalukuyang gawain ay nagpapakita na ang direksyon ay nananatiling pareho sa type 1 diabetes.

Ano ang ibig sabihin nito para sa mga taong may T1D?

• Ito ay tungkol sa microbiome, hindi "paggamot sa diabetes" na may gutom. Ang mga pagbabago ay panandalian at pangunahing may kinalaman sa komposisyon ng bakterya; walang matatag na pangmatagalang "restructuring" ang naitala sa loob ng 5-6 na buwan.
• Ang kaligtasan ay susi. Ang pitong araw na pag-aayuno sa type 1 na diyabetis ay posible sa ilalim ng mga kondisyon ng pagsubaybay (walang DKA ang naobserbahan sa mga pag-aaral ng piloto), at mayroong data sa kaligtasan ng Ramadan na pag-aayuno sa mga piling pasyente. Ngunit hindi ito dahilan upang mag-eksperimento sa bahay - ang mga panganib ng hypo/hyperglycemia at ketoacidosis ay totoo.
• Nasaan ang praktikal na benepisyo? Ang mga mananaliksik ay nagpapahiwatig ng dalawang vectors: (1) upang maunawaan kung aling taxa ang nauugnay sa mga pagpapabuti sa presyon ng dugo at mga lipid; (2) upang subukan kung ang pirma ng gutom ay maaaring gayahin ng "malambot" na mga hakbang sa pandiyeta (mga bintana sa pagkain, komposisyon ng diyeta) o mga probiotics/prebiotic, nang walang isang buong linggong pag-aayuno.

Mga paghihigpit

Ito ay isang piloto na may maliliit na grupo; ang mga pangunahing istatistika ay "hinatak" ng DM1, ang kahalagahan ay lumubog sa mga kontrol. Paraan - 16S (taxonomy, hindi function); hindi na-profile ang virus/mycobiome. Ang mga ugnayan sa mga klinikal na marker ay nag-uugnay; sanhi-at-epekto na mga relasyon sa pagitan ng mga partikular na bakterya at, sabihin nating, ang LDL ay hindi pa nabe-verify. At, sa wakas, ang epekto ay lumilipas - ang "imprint" ng gutom ay mabubura sa loob ng ilang buwan.

Ano ang susunod na dapat gawin ng agham?

• Mas malalaking RCT na may mga klinikal na layunin (glycemic variability, blood pressure, lipids), multi-omics (metagenomics/metabolomics) at pagsubaybay sa tibay ng epekto.
• Paghahambing ng mga regimen: linggo ng pag-aayuno kumpara sa interval window (hal. 14-16 na oras), ketogenic phase, "post-mimetic" na mga protocol.
• Mga target ng Microbiota: pagsubok kung ang 'hunger signature' ay maaaring i-recapulate sa pamamagitan ng diyeta/mga suplemento nang walang mahigpit na pag-aayuno sa T1D.

Pinagmulan: Graef FA et al. Ang pag-aayuno ay nagdudulot ng mga pagbabago sa lagda ng microbiome ng bituka na umaabot sa mga pasyente ng type 1 na diabetes. Mga Hangganan sa Endocrinology, Agosto 13, 2025. DOI 10.3389/fendo.2025.1623800