Patrice Cani (UCLouvain) och Claude Knauf (INSERM) har upptäckt en "störning" som blockerar kommunikationen mellan tarmen och hjärnan, vilket förhindrar korrekt reglering av socker och orsakar insulinresistens hos personer med diabetes. De upptäckte också att en lipid som produceras av vår kropp hjälper till att förebygga denna dysfunktion och reglerar sockernivån, och därmed mildrar diabetes och tarminflammation. Dessa upptäckter, publicerade i den vetenskapliga tidskriften GUT, är stora, för idag är varannan europé överviktig och en av tio har diabetes. Kredit:UCLouvain
Sedan 2004 har Claude Knauf (INSERM) och Patrice Cani (Université Catholique de Louvain) samarbetat kring molekylära och cellulära mekanismer för att förstå orsakerna till utvecklingen av typ 2-diabetes och framför allt för att identifiera nya terapeutiska mål. 2013 skapade de ett internationellt laboratorium, "NeuroMicrobiota Lab" (INSERM-UCLouvain), för att identifiera kopplingar mellan hjärnan och tarmbakterier.
Mycket snabbt förstod de att tarm-hjärnaxeln spelar en övervägande roll i regleringen av socker i blodet. När vi äter drar tarmen (även kallad "andra hjärnan" på grund av nervcellerna som utgör den samman) ihop och smälter maten. Socker och fett kommer in i kroppen och deras nivåer ökar i blodet. Med hjälp av detta socker och fett gör kroppen sedan sitt arbete eller lagrar dem. Hos en person med diabetes fungerar denna process fel och sockernivån ökar i onormala proportioner.
De två forskarna tog ett steg längre och observerade att tarmen, när den smälter, skickar en signal till hjärnan för att ta reda på vad man ska göra med inkommande fetter och sockerarter. Hjärnan skickar sedan meddelandet till olika organ (lever, muskler, fettvävnad) för att göra sig redo att sänka blodsocker- och fettnivåerna. Hos en diabetiker fungerar dock inte denna mekanism. Forskare har observerat att tarmen inte fungerar och skickar ingen signal till hjärnan. Orsaken är hyperkontraktilitet i tarmen, vilket stör kommunikationen med hjärnan. Plötsligt går inte längre kommandon för att få ut sockret ur blodet. Sockret finns kvar, vilket orsakar hyperglykemi. Mekanismen påverkar också insulinets verkan:inget meddelande betyder ingen insulinverkan, vilket resulterar i insulinresistens.
Forskarna försökte förstå denna hyperkontraktilitet genom att observera skillnaderna i tarmens konstitution samt verkan av prebiotika i mikrobiotan hos "normala" och "diabetiska" möss. De observerade att en viss lipid var allvarligt bristfällig hos diabetiska möss, men även hos personer med diabetes (även om den finns naturligt i tarmarna hos friska patienter). Teamet testade därför effekten av lipiden på användningen av sockerarter, på sammandragningen av tarmen och, i slutändan, på diabetes. NeuroMicrobiota forskargruppmedlemmar Anne Abot och Eve Wemelle upptäckte att lipiden är nyckeln till att återställa användningen av socker. Det fungerar genom att verka direkt på den andra hjärnan.
Idag har teamet upptäckt och förstått hur våra tarmbakterier (eller tarmmikrobiota) spelar en viktig roll för att förändra produktionen av bioaktiva lipider, och därifrån för att återställa perfekt kommunikation mellan tarmen och hjärnan. Därför är några av dessa lipider väsentliga budbärare som verkar på mycket exakta mål i den andra hjärnan (enkefaliner eller opioidreceptorer). Behandlingsmöjligheter inkluderar att modifiera kroppens produktion av sådana lipider, kan eller ta dem oralt. Dessa vägar är under utredning.
Med samma tillvägagångssätt bidrog forskargruppen INSERM-UCLouvain till upptäckten av en ny bioaktiv lipid som minskar tarminflammation. Det produceras direkt av vissa tarmbakterier, som också identifieras i denna studie och därför skulle de två metoderna, antingen lipiden eller en eller flera bakterier, kunna fungera som ett terapeutiskt mål.
En av tre av de 150 000 människor som dör varje dag är ett offer för hjärt-kärlsjukdomar, enligt WHO. Hälften av den belgiska befolkningen är överviktig och har risker för kardiovaskulär och typ 2-diabetes. Denna UCLouvain- och INSERM-forskning kan potentiellt ha en inverkan på en stor del av befolkningen.
Referens:"Identifiering av nya enterosyner med hjälp av prebiotika:roller för bioaktiva lipider och mu-opioidreceptorsignalering hos människor och möss" av Anne Abot, Eve Wemelle, Claire Laurens, Adrien Paquot, Nicolas Pomie, Deborah Carper, Arnaud Bessac, Xavier Mas Orea , Christophe Fremez, Maxime Fontanie, Alexandre Lucas, Jean Lesage, Amandine Everard, Etienne Meunier, Gilles Dietrich, Giulio G Muccioli, Cedric Moro, Patrice D Cani och Claude Knauf, 5 oktober 2020, Gut .
DOI:10.1136/gutjnl-2019-320230
För att utföra denna forskning fick UCLouvains Patrice Cani finansiering från flera källor, inklusive WELBIO, FNRS och Baillet-Latour Fund.
