Insulinooporność. Uwaga: stan zapalny!

Coraz więcej mówi się o tym, że insulinooporność i będąca jej następstwem cukrzyca typu 2 są związane z toczącym się w organizmie procesem zapalnym. To podstępny stan: nie jest on intensywny, ale jednak stale obecny, co powoduje niekorzystny wpływ na różne narządy. Toczy się w różnych tkankach: tłuszczowej, mięśniowej, a także w wątrobie i śródbłonku naczyń krwionośnych, co sprawia, że tkanki te przestają być wrażliwe na insulinę. Zanim zapalenie się rozprzestrzeni na cały organizm, najpierw tli się w jelitach. Warto więc ugasić pożar u źródła. Jak do niego dochodzi i dlaczego to właśnie probiotyki mogą stać się naszą gaśnicą – o tym w artykule poniżej. 

Skąd wiadomo, że przewlekła reakcja zapalna ma znaczenie w powstawaniu i rozwoju zaburzeń metabolicznych? Przytoczmy jedno z badań, które spowodowało wzrost zainteresowania tym mechanizmem. W 1993 roku badacze wykazali, że w tkance tłuszczowej myszy z otyłością dochodzi do rozwoju prozapalnej cytokiny – czynnika martwicy nowotworów (ang. tumor necrosis factor-α, TNF-α). Kiedy redukowano jego poziom, u myszy wzrastała wrażliwość na insulinę. Kolejne badania (także kliniczne, z udziałem pacjentów) tylko potwierdzały tę tezę.

Od dysbiozy do stanu zapalnego

Jak dochodzi do zapalenia? To pożar, który długo rozwija się niezauważony. Problemy zaczynają się w jelitach – powoli, lecz skutecznie niszczymy swoje mikroby: wysokoprzetworzoną dietą, lekami, alkoholem, stresem (więcej o szkodliwych czynnikach oddziałujących na nasze bakterie w artykule: https://insulinoopornosc.com/bakterie-aio/ ). Tak dochodzi do dysbiozy. Terminu tego używamy, aby określić niekorzystne zmiany w mikrobiocie, czyli zespole mikroorganizmów zamieszkujących jelita. I choć naukowcy nie są zgodni co do tego, jak opisać te zmiany, to wiadomo, że w ich wyniku dochodzi do zaburzenia prawidłowej struktury i funkcji bariery jelitowej. Jej uszkodzenie może spowodować przenikanie antygenów oraz innych szkodliwych substancji z jelit do krwiobiegu. Przy prawidłowo działającej barierze toksyny te powinny zostać wydalone. 

Stan zapalny i insulinooporność to dwa pojęcia, które bardzo się lubią – jedno napędza drugie. Otyłość również dolewa oliwy do ognia – i to dosłownie, bo tkanka tłuszczowa zgromadzona wokół brzucha wytwarza duże ilości cytokin prozapalnych, które zaburzają sygnalizację insuliny. Dodatkowo, komórki tkanki tłuszczowej zwiększają wydzielanie prozapalnych związków: leptyny i rezystyny. Nadmiar jednego powoduje niekontrolowane uczucie głodu, nadmiar drugiego „zachęca” organizm do niepotrzebnego gromadzenia lipidów. Błędne koło gotowe – tyjemy od… tycia.

Mało kto zdaje sobie sprawę, że w rozwoju i stanu zapalnego, i insulinooporności czynnie biorą udział  komórki układu immunologicznego obecne w tkankach wystawionych na działanie insuliny. Mowa o makrofagach. Są dwa rodzaje makrofagów: M1 oraz M2. Ich działanie zależy od potrzeb organizmu: te pierwsze pobudzają procesy zapalne, te drugie je wyciszają. Nietrudno się domyślić, że typ M1 dominuje u osób otyłych, a M2 – u szczupłych. W badaniach potwierdzono, że redukcja masy ciała aktywuje przeciwzapalne M2 w tkance tłuszczowej. 

Ten „wredny” lipopolisacharyd

Wróćmy jednak do jelit. Jedną z najbardziej groźnych toksyn, która „ucieka” przez nieszczelną barierę jelitową, jest lipopolisacharyd (LPS) – składnik zewnętrznej osłony bakterii patogennych. To właśnie LPS obwinia się za uogólnione zapalenie, które oddziałuje niekorzystnie na metabolizm. Jak chuligan niszczy tkanki insulinowrażliwe: w wątrobie nasila stłuszczenie oraz wywołuje insulinooporność, w tkance tłuszczowej aktywuje makrofagi o typie prozapalnym, mięśniom uniemożliwia utylizację glukozy. Paradoksalnie sytuacja ta prowadzi do… niedożywienia – przynajmniej organizm chorego ma takie wrażenie i w związku z tym domaga się coraz większej ilości energii. Z braku możliwości jej odpowiedniego wykorzystania buduje dalej tkankę tłuszczową.  

W jakich jeszcze niekorzystnych procesach metabolicznych uczestniczą lipopolisacharydy?

• Spowalniają przejście pokarmu przez układ pokarmowy. W ten sposób bakterie mają więcej czasu na zdobycie kalorii z pożywienia. Dodatkowo pojawiają się zaparcia.
• Zwiększają magazynowanie tłuszczu, co prowadzi do rozwoju tkanki tłuszczowej, szczególnie w obrębie brzucha.   
• Obniżają poziom adiponektyny, a trzeba wiedzieć, że im mniej tego hormonu we krwi, tym większa jest oporność na insulinę. 

Z badań doświadczalnych oraz klinicznych wynika, że istnieje bezpośredni związek między wysokim poziomem LPS a insulinoopornością, cukrzycą typu 2 oraz prozapalnymi zmianami w tkance tłuszczowej. Lipopolisacharydy biorą także udział w postawaniu niealkoholowego stłuszczenia wątroby (ang. non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD) i niealkoholowego stłuszczeniowego zapalenia wątroby (ang. non-alcohol-induced steatohepatitis, NASH).

Probiotyki wygaszają zapalenie

Kolejne badania wykazały, że odpowiednie szczepy bakterii mogą zmniejszyć insulinooporność m.in. poprzez redukcję podprogowego stanu zapalnego w organizmie. Potwierdziły to m.in. badania dra Shauna Sabico z Wielkiej Brytanii. Uczestnicy przyjmowali probiotyk składający się z 9 szczepów: Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus casei W56, Lactococcus lactis W19, Lactococcus lactis W58, Lactobacillus acidophilus W37, Bifidobacterium bifidum W23, Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus salivarius W24 (produkt dostępny w Polsce – Sanprobi Barrier). Po 12 tygodniach suplementacji doszło do poprawy wskaźnika insulinooporności HOMA-IR oraz umiarkowanej redukcji otyłości brzusznej. Po 6 miesiącach wyniki były jeszcze lepsze, obniżyły się takie parametry, jak: stężenie glukozy oraz insuliny na czczo, zawartości triglicerydów, cholesterolu całkowitego i stosunku całkowitego cholesterolu do cholesterolu HDL.

W badaniach Sabico i jego współpracowników odnotowano również znaczy spadek markerów zapalenia: stężenia LPS oraz cytokin zapalnych we krwi: białka C-reaktywnego, interleukiny 6 oraz czynnika martwicy nowotworów alfa. Obniżeniu uległo również stężenie rezystyny – a jest to substancja o charakterze hormonalnym, wywołująca niekorzystne zmiany metaboliczne. Doszło zaś do wzrostu stężenia korzystnie wpływającej na metabolizm adiponektyny, co może się wiązać ze spadkiem LPS.

Badania z udziałem tych samych szczepów przeprowadzono także w Polsce. Zadania podjął się zespół poznańskich lekarzy i naukowców pod kierunkiem prof. dr hab. n. med. Pawła Bogdańskiego i dr hab. n. med. Moniki Szulińskiej z Katedry Leczenia Otyłości, Zaburzeń Metabolicznych oraz Dietetyki Klinicznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. Szczepy zawarte w Sanprobi Barrier testowały tym razem kobiety w okresie menopauzalnym cierpiące na nadwagę. Trzeba wiedzieć, że to grupa szczególnie narażona na problemy metaboliczne ze względu na spadek poziomu estrogenów. Hormony te odpowiadały dotąd nie tylko za regulację cyklu miesiączkowego, obniżały też stężenie glukozy i trzymały w ryzach tzw. zły cholesterol (LDL).

Uczestniczki przyjmowały probiotyk przez 12 tygodni. To spowodowało redukcję wartości wskaźników insulinooporności, zmniejszenie obwodu pasa oraz ilości tkanki podskórnej oraz poprawę gospodarki węglowodanowej. Co ważne, zmniejszył się również poziom lipopolisacharydów we krwi, co sugerowało wzmocnienie bariery jelitowej. Potwierdzało to zmniejszenie cytokin prozapalnych – interleukiny 6 oraz czynnika martwicy nowotworów alfa. 

Podsumowanie w punktach:

1. Badania dowodzą, że istnieje związek między stanem zapalnym a chorobami metabolicznymi.
2. Problemy w jelitach odbijają się na właściwym wydatkowaniu energii przez organizm oraz na metabolizmie tłuszczów. Dochodzi do zaburzenia prawidłowej struktury bariery jelitowej. Jej uszkodzenie może spowodować przewlekły stan zapalny. 
3. Lipopolisacharyd (LPS) jest jedną z najgroźniejszych toksyn, które mogą przedostać się z nieszczelnych jelit do organizmu. Uczestniczy on w wielu niekorzystnych procesach metabolicznych, m.in. zwiększa magazynowanie tłuszczu w obrębie brzucha.
4. Probiotyki mogą ugasić pożar w jelitach, a tym samym zapobiec jego rozprzestrzenianiu się. Potwierdzają to badania, w których wykazano, że wystarczy 12 tygodni przyjmowania odpowiednich szczepów, aby obniżyć poziom LPS i cytokin prozapalnych we krwi. 

Literatura:

1. Gurung M, Li Z, You H, et al. Role of gut microbiota in type 2 diabetes pathophysiology. EBioMedicine. 2020;51:102590.
2. Tilg H., Kaser A.: Adiponectin and JNK: metabolic/inflammatory pathways affecting gastrointestinal carcinogenesis. Gut 2009; 58: 1576–1577. 
3. Park J., Scherer P.: Leptin and cancer: from cancer stem cells to metastasis. Endocr. Relat. Cancer 2011; 18: C25–C29.
4. Matulewicz N., Karczwska-Kupczewska M., Insulinooporność a przewlekła reakcja zapalna, Postepy Hig Med Dosw (online), 2016; 70: 1245-1257.
5. Sabico, S., Al-Mashharawi, A., Al-Daghri, N. M., Yakout, S., Alnaami, A. M., Alokail, M. S., & McTernan, P. G. (2017). Effects of a multi-strain probiotic supplement for 12 weeks in circulating endotoxin levels and cardiometabolic profiles of medication naïve T2DM patients: A randomized clinical trial. Journal of Translational Medicine, 15, 249.
6. Sabico, S., Al-Mashharawi, A., Al-Daghri, N. M., Wani, K., Amer, O. E., Hussain, D. S., Ahmed Ansari, M. G., Masoud, M. S., Alokail, M. S., & McTernan, P. G. (2018). Effects of a 6-month multi-strain probiotics supplementation in endotoxemic, inflammatory and cardiometabolic status of T2DM patients: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Clinical Nutrition.
7. Szulińska M, Łoniewski I, van Hemert S, Sobieska M, Bogdański P. Dose-Dependent Effects of Multispecies Probiotic Supplementation on the Lipopolysaccharide (LPS) Level and Cardiometabolic Profile in Obese Postmenopausal Women: A 12-Week Randomized Clinical Trial. Nutrients. 2018 Jun 15;10(6):773.
8. Szulińska M, Łoniewski I, Skrypnik K, Sobieska M, Korybalska K, Suliburska J, Bogdański P. Multispecies Probiotic Supplementation Favorably Affects Vascular Function and Reduces Arterial Stiffness in Obese Postmenopausal Women-A 12-Week Placebo-Controlled and Randomized Clinical Study. Nutrients. 2018;10(11):1672.