Diabete e Microbiota: quali correlazioni?

Molti studi rilevano una stretta correlazione tra assetto microbico intestinale e Malattie Infiammatorie Immunomediate. Ho ricevuto diverse domande sull’argomento, per questo motivo dedico la puntata odierna ad alcuni approfondimenti sulla correlazione tra diabete e microbiota, prendendo spunto direttamente dalle richieste che mi sono pervenute. Nell’articolo emergono anche altri temi affini, che legano il microbiota alle infiammazioni sistemiche.

Buongiorno professore, sono diabetica da molti anni, non compensata in modo adeguato. Vorrei, avere qualche conoscenza circa le correlazioni tra Microbiota e diabete.

Il diabete insorge quando viene a mancare da parte del nostro organismo la capacità di gestire l’assunzione di zuccheri semplici o complessi, in quanto l’insulina, ormone prodotto dal pancreas in risposta all’aumento della glicemia deputato, è carente oppure le cellule e i tessuti su cui agisce ne sono insensibili (insulino-resistenza).

Solitamente nel diabete di tipo 2 c’è una combinazione di entrambe le cause, che porta ad un accumulo di glucosio nel sangue (iperglicemia) che, a cascata, provoca una diminuzione del consumo dello stesso dai muscoli e un aumento degli acidi grassi in circolo, che sembrano essere collegati all’aumento della secrezione di molecole infiammatorie e al danno a molteplici organi e tessuti.

Detto ciò, quando si parla di infiammazione sistemica, indiscutibilmente il discorso si sposta sul microbiota.

Sono, infatti tantissimi gli studi che hanno addirittura rilevato un assetto microbico intestinale tipico della patologia diabetica.

Gli oltre 100.000 miliardi di batteri vivi che compongono il microbiota esercitano un numero rilevantissimo di effetti benefici a favore dell’organismo ospite, agendo sulla sua funzione metabolica (recupero di energia e di nutrienti dal cibo ingerito), di difesa (effetto barriera contro gli invasori patogeni) e trofica (regolazione del sistema immunitario, sviluppo del sistema neuro-endocrino, longevità). I compiti principali di un microbiota sano sono quello di modulare l’infiammazione, interagire con i nutrienti, influenzare la permeabilità intestinale, il metabolismo del glucosio e lipidico, la sensibilità all’insulina e il bilancio energetico del corpo.

Nell’uomo le famiglie batteriche più abbondanti sono rappresentate dai Firmicutes, dai Bacteroidetes, dai Proteobacteria e dagli Actinobacteria.

Nel Microbiota dei soggetti diabetici alcune di queste sono sottorappresentate, mentre altre tendono ad aumentare, favorendo la produzione di molecole infiammatorie e a promuovere uno stato di alterata permeabilità intestinale.

L’osservazione che il profilo del microbiota intestinale dei soggetti obesi, per esempio, è diverso da quello dei soggetti magri e, a seguire, gli sforzi fatti per chiarire le basi cellulari e molecolari di tale alterazione, hanno fornito numerose prove sperimentali a sostegno dell’importanza e della criticità della microflora intestinale per l’organismo ospite.

Soffro da parecchio tempo di ipercolesterolemia associata a diabete di tipo 2. C’è un possibile coinvolgimento intestinale?

Il microbiota intestinale è sensibile ad una serie di fattori esterni che ne possono rimodellare stabilmente la composizione, talvolta producendo uno squilibrio fra le specie microbiche che lo compongono e, così, generando disbiosi.

Nell’uomo gli stati disbiotici sono frequentemente correlati a patologie metaboliche tra le quali soprattutto obesità, steatosi epatica non alcolica (NAFLD), ipercolesterolemia e/o ipertrigliceridemia, diabete di tipo 2. Spesso questi quadri clinici risultano tra loro associati in una condizione patologica complessa, nota come sindrome metabolica. È ormai chiaro che il microbiota intestinale abbia un ruolo nella sindrome metabolica con implicazioni di tipo causale o consequenziale.

Qual è l’alimentazione più adatta a prevenire le turbe metaboliche e a non alterare la composizione microbica intestinale?

La corretta alimentazione per la prevenzione e cura del diabete è fortemente correlata ad una alimentazione specifica per la correzione di una disbiosi intestinale.

Un modello per studiare la rilevanza clinica della flora disbiotica sono i topi di laboratorio.

Uno dei primi studi che confermava il rapporto tra microbiota e turbe metaboliche, con particolare riferimento all’aumento di peso e all’obesità, è datato 2006.

In tale studio, si è dimostrato che il trapianto di microbiota intestinale da topolini normali in topolini detti Germ Free, ossia deprivati alla nascita di flora batterica, alimentati con “dieta occidentale” (ricca di carne rossa, grassi, zuccheri e cereali/carboidrati raffinati) determinava, nei topolini trapiantati, un importante incremento di peso, fino all’obesità.

L’incremento, invece, non si osservava quando, a parità di dieta (occidentale), veniva trapiantato in topi Germ Free il microbiota di altri topi Germ Free.

Un’ipotesi è quella che i cambiamenti nella composizione batterica erano associati ad una aumentata capacità di immagazzinare il grasso derivante dalla dieta.

Ciò a ribadire che non esistono schemi dietetici standard, validi per tutti, ma ognuno deve seguire sempre un’alimentazione personalizzata modulata sulla base non solo della storia clinica e delle patologie esistenti, ma anche sulle conoscenze del proprio microbiota intestinale.

Professore sono diabetica da circa 4 anni, prendo solo Metformina 1000: riesco a gestirlo così. Premetto che soffro anche di reflusso gastroesofageo. Mi può fornire maggiori dettagli?

L’analisi microbiologica su due gruppi di studio umani tra loro indipendenti ha portato alla definizione di un profilo microbico intestinale in grado di predire lo stato glicemico (Qin J. et al, 2012; Karlsson FH. et al, 2013).
In particolare, la caratterizzazione della flora microbica di pazienti con diabete di tipo 2, sottoposti o meno a trattamento con metformina, ha fatto rilevare che tale farmaco ad azione ipoglicemizzante agisce anche ripristinando i livelli eubiotici di Roseburia spp. e Subdoligranulum spp., batteri che producono butirrato, un acido grasso a catena corta noto per regolare la funzione epatica attraverso la gluconeogenesi intestinale (Forslund K. et al, 2015).

Tale osservazione è stata confermata da studi nei quali topi GF mostravano un miglioramento della loro capacità di controllare la glicemia dopo trapianto fecale da pazienti diabetici trattati con metformina (Lee & Ko, 2014; Wu H. et al, 2017).

Qual è il migliore probiotico per il ripristino dei batteri intestinali buoni, utili a diminuire i picchi di glicemia?

Esistono ancora pochi studi sull’uso dei probiotici negli umani affetti da diabete mellito, mentre sono molto più numerosi nella popolazione di cavie di laboratorio affette da diabete.

Ad esempio, Lactobacillus casei induce un decremento dei livelli glicemici nei topolini affetti da Diabete mellito di tipo 1 e previene l’insorgenza di diabete di tipo 2 in animali di laboratorio.

La somministrazione di probiotici ha dimostrato di ridurre la distruzione delle cellule beta del pancreas endocrino, di ridurre il danno ossidativo del pancreas, di manifestare proprietà antiinfiammatorie e di ridurre l’espressione dei mediatori dell’infiammazione che porta poi al danno pancreatico.

Professore, è vero che anche il Diabete Mellito di tipo 1 è determinato da un’alterazione del microbiota?

La sindrome metabolica ed il diabete mellito di tipo 2 non sono le uniche manifestazioni patologiche determinate da una alterazione del microbiota;
è noto come anche l’incidenza del Diabete Mellito di Tipo 1 stia crescendo in tutti i paesi industrializzati dalla fine della seconda guerra mondiale al pari di altre condizioni morbose quali le allergie e la celiachia.

Questo incremento non può essere spiegato con il solo aspetto genetico. Infatti i bambini migranti provenienti da popolazioni a basso rischio di sviluppo di DMT1, assumono il rischio delle popolazioni ad alto rischio una volta arrivati in Paesi industrializzati ed assunto lo stile di vita e l’alimentazione tipici di questi ultimi.
La dieta occidentale ad alto tenore di grassi e carboidrati, ma a basso tenore di fibre, può indurre profondi cambiamenti funzionali a livello del microbiota intestinale. Questi dati suggeriscono che i bambini non affetti da DMT1 potrebbero aver avuto un microbiota più bilanciato e stabile rispetto ai bambini che hanno sviluppato DMT1.

Salve Professore, sono affetta da artrite reumatoide. Mio figlio, all’età di 4 anni, ha seguito varie cure probiotiche per gastroenteriti ricorrenti. Secondo lei, lo proteggeranno dalla possibilità di avere la mia stessa malattia autoimmune?

È possibile educare il sistema immunitario fin dai primi anni di vita.

La crescente incidenza di malattie autoimmuni nei paesi occidentali può essere spiegata da cambiamenti nell’esposizione microbica precoce, che portano a un’alterata maturazione immunitaria.

In uno studio, si è seguito lo sviluppo del microbioma intestinale dalla nascita fino all’età di tre anni in 222 bambini nel Nord Europa, in Finlandia ed Estonia, dove le malattie autoimmuni a esordio precoce sono comuni ma sono meno diffuse in Russia.

Si è scoperto che le specie Bacteroides sono scarsamente abbondanti nei Russi ma dominano nei bambini Finlandesi ed Estoni. Pertanto, le loro esposizioni ai lipopolisaccaridi (LPS) sono derivate principalmente da Bacteroides piuttosto che da Escherichia coli, che è un potente attivatore immunitario innato.

L’LPS ha la capacità di influire sullo sviluppo del sistema immunitario e sulla tolleranza alle endotossine in questi pazienti.

Inoltre un altro studio ha evidenziato che l’uso di probiotici nei primi 30 giorni di vita comportava una riduzione del rischio di sviluppare autoimmunità verso le cellule beta delle insule pancreatiche solo per coloro che avevano un genotipo DR3/4, mentre era assente per gli altri genotipi.

Esistono particolari ceppi batterici che possono essere utili alla prevenzione dei disordini metabolici?

Uno dei ceppi batterici più importanti nella prevenzione dei disordini metabolici è l’Akkermansia muciniphila, che appartiene al gruppo dei Verrucomicrobia.

Diverse sono le evidenze dalle quali emerge una correlazione inversa tra la concentrazione di Akkearmansia muciniphila e modelli di obesità ovvero insulino-resistenza o diabete di tipo 2.

Si è visto che la somministrazione di prebiotici, fibre come l’inulina e i suoi derivati, oltreché l’esclusione di FODMaP induce un netto incremento dell’Akkermansia in topi geneticamente obesi, con un miglioramento delle funzioni metaboliche e del metabolismo glucidico.