25.2 C
Jakarta

Studi Terbesar Menemukan Hubungan Mikroba Usus dengan Diabetes Tipe 2

Published:

Sebuah studi komprehensif di berbagai populasi menghubungkan galur bakteri dan bakteriofag tertentu dalam mikrobioma usus dengan risiko diabetes tipe 2, yang menunjukkan jalur potensial untuk intervensi. Dengan mempelajari kelompok yang besar dan beragam, para peneliti telah mengidentifikasi spesies mikroba baru yang terkait dengan diabetes dan menyoroti pentingnya profil mikrobioma yang dipersonalisasi dalam pencegahan dan pengelolaan penyakit.

Para peneliti dari Brigham, Broad, dan Harvard Chan School telah menemukan bahwa jenis dan jenis bakteri ini dikaitkan dengan perubahan fungsi mikrobioma usus dan risiko seseorang terkena diabetes tipe 2.

Studi paling luas dan beragam yang pernah ada mengenai mikrobioma usus pada individu dengan diabetes tipe 2 (T2D), pradiabetes, dan kadar glukosa normal telah menemukan bahwa virus dan varian genetik bakteri tertentu dikaitkan dengan perubahan fungsi mikrobioma usus dan risiko T2D.

Hasil penelitian—yang merupakan hasil kolaborasi antara Brigham and Women’s Hospital (anggota pendiri sistem layanan kesehatan Mass General Brigham), Broad Institute of MIT dan Harvard, dan Harvard TH Chan School of Public Health—diterbitkan di AlamiRBahasa Inggris: AkuDke dalam.

“Mikrobioma sangat bervariasi di berbagai lokasi geografis dan kelompok ras dan etnis. Jika Anda hanya mempelajari populasi kecil yang homogen, Anda mungkin akan melewatkan sesuatu,” kata penulis korespondensi Daniel (Dong) Wang, MD, ScD, dari Divisi Kedokteran Jaringan Channing di Rumah Sakit Brigham dan Wanita, Broad, dan Harvard Chan School. “Studi kami sejauh ini merupakan studi terbesar dan paling beragam dalam jenisnya.”

“Hubungan mikrobioma usus dengan penyakit kronis, kompleks, dan heterogen seperti T2D cukup rumit,” kata penulis korespondensi Curtis Huttenhower, PhD dari Harvard Chan School dan Broad. “Sama seperti studi populasi manusia yang besar sangat penting untuk memahami variasi genetik manusia, populasi yang besar dan beragam juga diperlukan—dan semakin memungkinkan—untuk studi variasi mikrobioma yang terperinci.”

Dampak Global dan Rincian Studi

T2D memengaruhi sekitar 537 juta orang di seluruh dunia. Pada T2D, tubuh secara bertahap kehilangan kemampuannya untuk mengatur gula darah secara efektif. Penelitian selama dekade terakhir telah menghubungkan perubahan dalam mikrobioma usus—kumpulan bakteri, jamur, dan virus yang menghuni usus kita—dengan perkembangan T2D. Namun, penelitian sebelumnya tentang mikrobioma usus dan perannya dalam T2D terlalu kecil dan bervariasi dalam desain penelitian untuk menarik kesimpulan yang signifikan.

Makalah ini menganalisis data dari Konsorsium Penyakit Kardiometabolik dan Mikrobioma (MicroCardio) yang baru didirikan. Investigasi tersebut mencakup data yang baru dihasilkan dan data yang awalnya diambil selama beberapa eksperimen lain, yang mencakup total 8.117 metagenom mikrobioma usus dari peserta yang beragam secara etnis dan geografis. Orang-orang yang termasuk dalam penelitian ini menderita T2D, pradiabetes, atau tidak ada perubahan pada kadar gula darah mereka dan berasal dari AS, Israel, Swedia, Finlandia, Denmark, Jerman, Prancis, dan Tiongkok. Penulis pertama bersama pada makalah ini adalah Zhendong Mei, PhD, dari Divisi Channing Kedokteran Jaringan di Rumah Sakit Brigham dan Wanita dan Broad, serta Fenglei Wang, PhD, dari Harvard Chan School dan Broad.

“Dengan penelitian besar ini, kami mengajukan dua pertanyaan. Pertama, ‘Apa peran spesies dan galur yang membentuk mikrobioma usus pada diabetes tipe 2?’ Pertanyaan kedua, ‘Apa yang dilakukan mikroba ini?’” kata Wang. “Ketika kami menganalisis data ini, kami menemukan sekumpulan spesies mikroba yang relatif konsisten yang terkait dengan diabetes tipe 2 di seluruh populasi penelitian kami. Banyak dari spesies tersebut belum pernah dilaporkan sebelumnya.”

Untuk memahami peran mikroba ini di dalam usus, tim menganalisis kemampuan fungsional spesies. Berbagai strain spesies mikroba dapat memiliki fungsi yang bervariasi, seperti kemampuan untuk membuat asam amino tertentu. asamTim menemukan bahwa strain tertentu memiliki fungsi yang mungkin terkait dengan berbagai risiko penyakit diabetes tipe 2.

Salah satu perbedaan fungsional utama yang mereka lihat adalah bahwa suatu strain Sampul Prevotella—mikroba umum di usus yang memiliki kapasitas untuk menghasilkan sejumlah besar rantai cabang asam amino (BCAA)—lebih sering ditemukan pada mikrobioma usus pasien diabetes. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa orang dengan kadar BCAA darah yang tinggi secara kronis memiliki risiko lebih tinggi terhadap obesitas dan diabetes tipe 2.

Para peneliti juga menemukan bukti yang menunjukkan bahwa bakteriofag—virus yang menginfeksi bakteri—dapat menyebabkan beberapa perubahan yang mereka deteksi dalam strain bakteri usus tertentu.

Bakteriofag dan Perannya yang Mengejutkan

“Temuan kami terkait bakteriofag sangat mengejutkan,” kata Wang. “Ini bisa berarti bahwa virus menginfeksi bakteri dan mengubah fungsinya dengan cara yang meningkatkan atau menurunkan risiko diabetes tipe 2, tetapi diperlukan lebih banyak penelitian untuk memahami hubungan ini.”

Dalam analisis lain, tim tersebut mempelajari sebagian kecil sampel dari pasien yang baru didiagnosis dengan diabetes tipe 2 untuk menilai mikrobioma yang kecil kemungkinannya terpengaruh oleh penggunaan obat atau status glukosa tinggi jangka panjang. Menurut Wang, hasilnya serupa dengan temuan mereka yang lebih besar.

“Kami yakin bahwa perubahan pada mikrobioma usus menyebabkan diabetes tipe 2,” kata Wang. “Perubahan pada mikrobioma mungkin terjadi lebih dulu, dan diabetes berkembang kemudian, bukan sebaliknya—meskipun studi prospektif atau intervensional di masa mendatang diperlukan untuk membuktikan hubungan ini dengan kuat.”

“Jika ciri-ciri mikroba ini bersifat kausal, kita dapat menemukan cara untuk mengubah mikrobioma dan mengurangi risiko diabetes tipe 2,” imbuhnya. “Mikrobioma dapat diintervensi—artinya Anda dapat mengubah mikrobioma Anda, misalnya, dengan perubahan pola makan, probiotik, atau transplantasi feses.”

Salah satu keterbatasan utama dari penelitian ini adalah, sebagian besar, penelitian ini mengamati mikrobioma pasien pada satu titik waktu. Penelitian ini tidak mengamati perubahan pada mikrobioma usus atau status penyakit dari waktu ke waktu. Penelitian selanjutnya yang didasarkan pada penelitian ini mencakup mempelajari hubungan ini dalam jangka waktu yang panjang dan meneliti fungsi spesifik strain untuk lebih memahami bagaimana hal itu menyebabkan T2D.

“Manfaat dan tantangan mikrobioma manusia adalah sifatnya yang sangat personal,” kata Huttenhower. “Fakta bahwa kita masing-masing memiliki komunitas mikroba dan genetika mikroba yang sangat berbeda berarti bahwa diperlukan studi populasi yang sangat besar untuk menemukan pola yang konsisten. Namun begitu kita menemukannya, mikrobioma individual berpotensi untuk dibentuk kembali guna membantu mengurangi risiko penyakit.”

Referensi: “Tanda mikroba usus spesifik strain pada diabetes tipe 2 diidentifikasi dalam analisis lintas kohort terhadap 8.117 metagenom” oleh Zhendong Mei, Fenglei Wang, Amrisha Bhosle, Danyue Dong, Raaj Mehta, Andrew Ghazi, Yancong Zhang, Yuxi Liu, Ehud Rinott, Siyuan Ma, Eric B. Rimm, Martha Daviglus, Walter C. Willett, Rob Knight, Frank B. Hu, Qibin Qi, Andrew T. Chan, Robert D. Burk, Meir J. Stampfer, Iris Shai, Robert C. Kaplan, Curtis Huttenhower dan Dong D. Wang, 25 Juni 2024, Obat Alami.
DOI: 10.1038/s41591-024-03067-7

Pengungkapan: Huttenhower adalah anggota dewan penasihat ilmiah untuk Zoe Nutrition, Empress Therapeutics, dan Seres Therapeutics. Penulis lainnya menyatakan tidak ada konflik kepentingan.

Pendanaan: Pendanaan disediakan oleh National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (R00 DK119412) dan Boston Nutrition Obesity Research Center Pilot & Feasibility Program (P30 DK046200; R24 DK110499), National Institute of Nursing Research (R01 NR01999), National Institute on Aging (R01 AG077489; RF1 AG083764), dan National Cancer Institute (R35 CA253185). Fenglei Wang didukung oleh American Heart Association Postdoctoral Fellowship (Hibah 897161).

Related articles

Recent articles

spot_img