Международная группа исследователей под руководством профессора Марка—Эммануэля Дюма из Имперского колледжа Лондона и Национального центра научных исследований (CNRS), а также профессора Патриса Кани, доктора Доминика Гогье и профессора Питера Лю, обнаружила природное соединение, которое способно противодействовать резистентности к инсулину и сахарному диабету второго типа. Речь идет о триметиламине (TMA) — метаболите, вырабатываемом кишечными микробами из пищевого холина. Как показало исследование, опубликованное в журнале Nature Metabolism, TMA может прерывать ключевой иммунный путь и способствовать нормализации уровня сахара в крови.
Это открытие стало результатом работы, начавшейся два десятилетия назад. Еще в ходе своего постдокторантского исследования профессор Патрис Кани выявил, что диеты с высоким содержанием жиров провоцируют проникновение бактериальных компонентов в организм, что, в свою очередь, активирует иммунную систему и вызывает воспаление. Было доказано, что эта иммунная реакция играет прямую роль в развитии резистентности к инсулину у людей с диабетом. Несмотря на первоначальный скептицизм в 2005 году, эта концепция сегодня получила широкое признание в научном сообществе.
Ранее исследователи из Лувенского университета и Имперского колледжа Лондона уже прояснили, как можно противодействовать этой вредоносной цепной реакции. Они сообщали, что TMA, образующийся в кишечнике из пищевого холина, содержащегося в ряде продуктов, способен улучшать контроль над уровнем сахара в крови.
Главный механизм действия TMA заключается во взаимодействии с белком IRAK4, который регулирует иммунную активность. При высокожировой диете IRAK4 запускает воспалительную реакцию, сигнализируя об избытке жиров. Однако при длительном употреблении жирной пищи, что часто наблюдается при диабете второго типа, IRAK4 чрезмерно активируется. Эта постоянная активация приводит к хроническому воспалению, напрямую способствующему развитию резистентности к инсулину.
Используя клеточные культуры человека, исследования на животных и методы молекулярного скрининга, команда ученых продемонстрировала, что TMA способен связываться с IRAK4 и снижать его активность. Это взаимодействие уменьшает воспаление, вызванное жирной пищей, и восстанавливает способность организма реагировать на инсулин. Результаты показывают, что TMA может помочь скорректировать вредные метаболические реакции, спровоцированные неправильным питанием. Молекула также продемонстрировала впечатляющую способность защищать мышей от смерти, вызванной сепсисом, ослабляя чрезмерные воспалительные реакции.
Дальнейшие эксперименты подтвердили, что удаление гена IRAK4 или его подавление с помощью лекарств приводило к тем же благотворным эффектам, что и воздействие TMA. Поскольку IRAK4 уже является хорошо изученной мишенью в разработке фармацевтических препаратов, полученные результаты открывают новые многообещающие стратегии лечения диабета. Профессор Дюма отметил: «Это полностью меняет представление о процессе. Мы показали, что молекула, вырабатываемая нашими кишечными микробами, может фактически защищать от вредных последствий неправильного питания через новый механизм. Это новый взгляд на то, как микробиом влияет на наше здоровье». Профессор Патрис Кани, соавтор исследования и приглашенный профессор Имперского колледжа Лондона, добавил: «Это демонстрирует, как питание и наши кишечные микробы могут работать сообща, производя молекулы, которые борются с воспалением и улучшают метаболическое здоровье!»
Учитывая, что число людей, страдающих диабетом, по всему миру превышает 500 миллионов, идентификация TMA как микробного сигнала, влияющего на иммунные реакции, открывает потенциально новый путь для лечения. Подходы, направленные на усиление производства TMA — будь то через изменение рациона или медикаментозно — могут помочь снизить резистентность к инсулину и улучшить долгосрочные показатели здоровья. «То, что мы едим, формирует наших микробов, и некоторые из их молекул могут защищать нас от диабета. Это и есть питание в действии!» — подчеркнул профессор Кани.
Эта работа стала возможной благодаря широкой сети сотрудничества между исследователями из Европы и Северной Америки, включая команды из Бельгии, Канады, Австралии, Франции, Италии и Испании. Финансирование осуществлялось из многочисленных европейских и национальных источников, что подчеркивает масштабность усилий, лежащих в основе этого прорыва.
