Alterações da microbiota intestinal em portadores de Diabetes mellitus tipo 2, impactos conhecidos e perspectivas futuras
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i8.31257Palavras-chave:
Diabetes Mellitus Tipo 2; Microbiota intestinal; Prebióticos; Probióticos.Resumo
A presente revisão literária buscou identificar como a fisiopatologia da Diabetes Mellitus Tipo 2 impacta na microbiota intestinal, bem como os aspectos metabólicos da microbiota intestinal pode estar associada a Diabetes Mellitus Tipo 2, além dos manejos usais e em desenvolvimento. Para isso, foram feitas buscas em bancos de dados para identificar ensaios em modelos humanos e animais onde foram utilizados 28 estudos para o desenvolvimento desta revisão. Os estudos utilizados, sugerem que a microbiota intestinal de portadores da diabetes mellitus tipo 2 tem participação na patogênese e progressão da doença, bem como a doença tem impacto sobre microbiota do portador. No que desrespeito ao manejo, a usabilidade de fármacos está associada diretamente a patogênese e progressão da doença, sem levar em consideração a disbiose intestinal, já a usabilidade de não fármacos, é manejado levando em consideração a patogênese e progressão da doença, vias associadas e microbiota. Já o uso prebióticos, probióticos e simbióticos segue em fase de desenvolvimento, não havendo consenso em como podem impactar a doença e a microbiota intestinal do portador e nem qual dosagem pode ser indicada para o manejo. Por fim, se faz necessário mais estudos, principalmente em humanos, que possa direcionar a usabilidade dos prebióticos, probióticos e simbióticos, tanto no tipo de cepa, quanto de sua dosagem, levando em consideração fatores como, idade, sexo e raça.
Referências
Adeshirlarijaney, A., & Gewirtz, A. T. (2020). Considering gut microbiota in treatment of type 2 diabetes mellitus. Gut Microbes, 11(3), 253–264. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1717719
Balakumar, M., Prabhu, D., Sathishkumar, C., Prabu, P., Rokana, N., Kumar, R., Raghavan, S., Soundarajan, A., Grover, S., Batish, V. K., Mohan, V., & Balasubramanyam, M. (2016). Improvement in glucose tolerance and insulin sensitivity by probiotic strains of Indian gut origin in high-fat diet-fed C57BL/6J mice. European Journal of Nutrition, 57(1), 279–295. https://doi.org/10.1007/s00394-016-1317-7
Birkeland, E., Gharagozlian, S., Birkeland, K. I., Valeur, J., Måge, I., Rud, I., & Aas, A.-M. (2020). Prebiotic effect of inulin-type fructans on faecal microbiota and short-chain fatty acids in type 2 diabetes: a randomised controlled trial. European Journal of Nutrition, 59(7), 3325–3338. https://doi.org/10.1007/s00394-020-02282-5
Campos, L., Chaer, V., Hafez, B., Alves Barreto, P., Gonzalez, M., Duprat Ceniccola, G., Barbosa De Abreu, H., Tepedino, J., Alves, M., Andrade, N., Segadilha, L., Kumbier, M., & Castro, M. (2020). Brazilian Society of Parenteral and Enteral Nutrition BRASPEN JOURNAL Diretriz BRASPEN de Terapia Nutricional no Diabetes Mellitus. BRASPEN Journal, 35(4). https://www.braspen.org/_files/ugd/66b28c_77ee5a91b6d14ade864fe0c091afde8c.pdf
Cui, H.-X., Zhang, L.-S., Luo, Y., Yuan, K., Huang, Z.-Y., & Guo, Y. (2019). A Purified Anthraquinone-Glycoside Preparation From Rhubarb Ameliorates Type 2 Diabetes Mellitus by Modulating the Gut Microbiota and Reducing Inflammation. Frontiers in Microbiology, 10. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01423
Gu, Y., Wang, X., Li, J., Zhang, Y., Zhong, H., Liu, R., Zhang, D., Feng, Q., Xie, X., Hong, J., Ren, H., Liu, W., Ma, J., Su, Q., Zhang, H., Yang, J., Wang, X., Zhao, X., Gu, W., & Wang, W. (2017). Analyses of gut microbiota and plasma bile acids enable stratification of patients for antidiabetic treatment. Nature Communications, 8(1). https://doi.org/10.1038/s41467-017-01682-2
Gurung, M., Li, Z., You, H., Rodrigues, R., Jump, D. B., Morgun, A., & Shulzhenko, N. (2020). Role of gut microbiota in type 2 diabetes pathophysiology. EBioMedicine, 51, 102590. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.11.051
Hashimoto, Y., Nakajima, H., Hata, S., Miyoshi, T., Hosomi, Y., Majima, S., Nakanishi, N., Senmaru, T., Osaka, T., Okada, H., Ushigome, E., Hamaguchi, M., Asano, M., Yamazaki, M., & Fukui, M. (2020). Effect of probiotics, Bifidobacterium bifidum G9-1, on gastrointestinal symptoms in patients with type 2 diabetes mellitus: study protocol for open-label, single-arm, exploratory research trial (Big STAR study). Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 67(3), 223–227. https://doi.org/10.3164/jcbn.20-100
Horvath, A., Leber, B., Feldbacher, N., Tripolt, N., Rainer, F., Blesl, A., Trieb, M., Marsche, G., Sourij, H., & Stadlbauer, V. (2019). Effects of a multispecies synbiotic on glucose metabolism, lipid marker, gut microbiome composition, gut permeability, and quality of life in diabesity: a randomized, double-blind, placebo-controlled pilot study. European Journal of Nutrition, 59(7), 2969–2983. https://doi.org/10.1007/s00394-019-02135-w
Kanazawa, A., Aida, M., Yoshida, Y., Kaga, H., Katahira, T., Suzuki, L., Tamaki, S., Sato, J., Goto, H., Azuma, K., Shimizu, T., Takahashi, T., Yamashiro, Y., & Watada, H. (2021). Effects of Synbiotic Supplementation on Chronic Inflammation and the Gut Microbiota in Obese Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: A Randomized Controlled Study. Nutrients, 13(2), 558. https://doi.org/10.3390/nu13020558
Karuranga, S., Malanda, B., Saeedi, P., & Salpea, P. (2019). IDF diabetes atlas 463 people living with diabetes mellitus. https://diabetesatlas.org/upload/resources/material/20200302_133351_IDFATLAS9e-final-web.pdf
Karusheva, Y., Koessler, T., Strassburger, K., Markgraf, D., Mastrototaro, L., Jelenik, T., Simon, M.-C., Pesta, D., Zaharia, O.-P., Bódis, K., Bärenz, F., Schmoll, D., Wolkersdorfer, M., Tura, A., Pacini, G., Burkart, V., Müssig, K., Szendroedi, J., & Roden, M. (2019). Short-term dietary reduction of branched-chain amino acids reduces meal-induced insulin secretion and modifies microbiome composition in type 2 diabetes: a randomized controlled crossover trial. The American Journal of Clinical Nutrition, 110(5), 1098–1107. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqz191
Kassaian, N., Aminorroaya, A., Feizi, A., Jafari, P., & Amini, M. (2017). The effects of probiotic and synbiotic supplementation on metabolic syndrome indices in adults at risk of type 2 diabetes: study protocol for a randomized controlled trial. Trials, 18(1). https://doi.org/10.1186/s13063-017-1885-8
Khalili, L., Alipour, B., Asghari Jafar-Abadi, M., Faraji, I., Hassanalilou, T., Abbasi, M., Vaghef-Mehrabany, E., & Sani, M. (2019). The Effects of Lactobacillus casei on Glycemic Response, Serum Sirtuin1 and Fetuin-A Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: A Randomized Controlled Trial. Iranian Biomedical Journal, 23(1), 68–77. https://doi.org/10.29252/.23.1.68
Li, H.-Y., Zhou, D.-D., Gan, R.-Y., Huang, S.-Y., Zhao, C.-N., Shang, A., Xu, X.-Y., & Li, H.-B. (2021). Effects and Mechanisms of Probiotics, Prebiotics, Synbiotics, and Postbiotics on Metabolic Diseases Targeting Gut Microbiota: A Narrative Review. Nutrients, 13(9), 3211. https://doi.org/10.3390/nu13093211
McMurdie, P. J., Stoeva, M. K., Justice, N., Nemchek, M., Sieber, C. M. K., Tyagi, S., Gines, J., Skennerton, C. T., Souza, M., Kolterman, O., & Eid, J. (2022). Increased circulating butyrate and ursodeoxycholate during probiotic intervention in humans with type 2 diabetes. BMC Microbiology, 22(1). https://doi.org/10.1186/s12866-021-02415-8
Ministério da Saúde. (2020). Vigilância de fatores de risco e proteção para doenças crônicas por inquérito telefônico estimativas sobre frequência e distribuição sociodemográfica de fatores de risco e proteção para doenças crônicas nas capitais dos 26 estados brasileiros e no distrito federal em 2019. https://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/vigitel_brasil_2019_vigilancia_fatores_risco.pdf
Motiani, K. K., Collado, M. C., Eskelinen, J.-J., Virtanen, K. A., Löyttyniemi, E., Salminen, S., Nuutila, P., Kalliokoski, K. K., & Hannukainen, J. C. (2019). Exercise Training Modulates Gut Microbiota Profile and Improves Endotoxemia. Medicine & Science in Sports & Exercise, 52(1), 94–104. https://doi.org/10.1249/mss.0000000000002112
Palacios, T., Vitetta, L., Coulson, S., Madigan, C. D., Lam, Y. Y., Manuel, R., Briskey, D., Hendy, C., Kim, J.-N., Ishoey, T., Soto-Giron, M. J., Schott, E. M., Toledo, G., & Caterson, I. D. (2020). Targeting the Intestinal Microbiota to Prevent Type 2 Diabetes and Enhance the Effect of Metformin on Glycaemia: A Randomised Controlled Pilot Study. Nutrients, 12(7), 2041. https://doi.org/10.3390/nu12072041
Pedersen, C., Gallagher, E., Horton, F., Ellis, R. J., Ijaz, U. Z., Wu, H., Jaiyeola, E., Diribe, O., Duparc, T., Cani, P. D., Gibson, G. R., Hinton, P., Wright, J., La Ragione, R., & Robertson, M. D. (2016). Host–microbiome interactions in human type 2 diabetes following prebiotic fibre (galacto-oligosaccharide) intake. British Journal of Nutrition, 116(11), 1869–1877. https://doi.org/10.1017/s0007114516004086
Ren, M., Zhang, H., Qi, J., Hu, A., Jiang, Q., Hou, Y., Feng, Q., Ojo, O., & Wang, X. (2020). An Almond-Based Low Carbohydrate Diet Improves Depression and Glycometabolism in Patients with Type 2 Diabetes through Modulating Gut Microbiota and GLP-1: A Randomized Controlled Trial. Nutrients, 12(10), 3036. https://doi.org/10.3390/nu12103036
Sato, J., Kanazawa, A., Azuma, K., Ikeda, F., Goto, H., Komiya, K., Kanno, R., Tamura, Y., Asahara, T., Takahashi, T., Nomoto, K., Yamashiro, Y., & Watada, H. (2017). Probiotic reduces bacterial translocation in type 2 diabetes mellitus: A randomised controlled study. Scientific Reports, 7(1). https://doi.org/10.1038/s41598-017-12535-9
Scheithauer, T. P. M., Rampanelli, E., Nieuwdorp, M., Vallance, B. A., Verchere, C. B., van Raalte, D. H., & Herrema, H. (2020). Gut Microbiota as a Trigger for Metabolic Inflammation in Obesity and Type 2 Diabetes. Frontiers in Immunology, 11. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.571731
Sociedade Brasileira de Diabetes. (2020). Diretrizes Sociedade Brasileira de Diabetes 2019 - 2020. http://www.saude.ba.gov.br/wp-content/uploads/2020/02/Diretrizes-Sociedade-Brasileira-de-Diabetes-2019-2020.pdf
Su, L., Hong, Z., Zhou, T., Jian, Y., Xu, M., Zhang, X., Zhu, X., & Wang, J. (2022). Health improvements of type 2 diabetic patients through diet and diet plus fecal microbiota transplantation. Scientific Reports, 12(1). https://doi.org/10.1038/s41598-022-05127-9
Takewaki, F., Nakajima, H., Takewaki, D., Hashimoto, Y., Majima, S., Okada, H., Senmaru, T., Ushigome, E., Hamaguchi, M., Yamazaki, M., Tanaka, Y., Nakajima, S., Ohno, H., & Fukui, M. (2021). Habitual Dietary Intake Affects the Altered Pattern of Gut Microbiome by Acarbose in Patients with Type 2 Diabetes. Nutrients, 13(6), 2107. https://doi.org/10.3390/nu13062107
Tian, P., Li, B., He, C., Song, W., Hou, A., Tian, S., Meng, X., Li, K., & Shan, Y. (2016). Antidiabetic (type 2) effects of Lactobacillus G15 and Q14 in rats through regulation of intestinal permeability and microbiota. Food & Function, 7(9), 3789–3797. https://doi.org/10.1039/c6fo00831c
Toejing, P., Khat-Udomkiri, N., Intakhad, J., Sirilun, S., Chaiyasut, C., & Lailerd, N. (2020). Putative Mechanisms Responsible for the Antihyperglycemic Action of Lactobacillus paracasei HII01 in Experimental Type 2 Diabetic Rats. Nutrients, 12(10), 3015. https://doi.org/10.3390/nu12103015
Tong, X., Xu, J., Lian, F., Yu, X., Zhao, Y., Xu, L., Zhang, M., Zhao, X., Shen, J., Wu, S., Pang, X., Tian, J., Zhang, C., Zhou, Q., Wang, L., Pang, B., Chen, F., Peng, Z., Wang, J., & Zhao, L. (2018). Structural Alteration of Gut Microbiota during the Amelioration of Human Type 2 Diabetes with Hyperlipidemia by Metformin and a Traditional Chinese Herbal Formula: a Multicenter, Randomized, Open Label Clinical Trial. mBio, 9(3). https://doi.org/10.1128/mbio.02392-17
Tonucci, L. B., Olbrich dos Santos, K. M., Licursi de Oliveira, L., Rocha Ribeiro, S. M., & Duarte Martino, H. S. (2017). Clinical application of probiotics in type 2 diabetes mellitus: A randomized, double-blind, placebo-controlled study. Clinical Nutrition, 36(1), 85–92. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2015.11.011
Vallianou, N. G., Stratigou, T., & Tsagarakis, S. (2019). Metformin and gut microbiota: their interactions and their impact on diabetes. Hormones, 18(2), 141–144. https://doi.org/10.1007/s42000-019-00093-w
Wang, S., Ren, H., Zhong, H., Zhao, X., Li, C., Ma, J., Gu, X., Xue, Y., Huang, S., Yang, J., Chen, L., Chen, G., Qu, S., Liang, J., Qin, L., Huang, Q., Peng, Y., Li, Q., Wang, X., & Wang, W. (2021). Combined berberine and probiotic treatment as an effective regimen for improving postprandial hyperlipidemia in type 2 diabetes patients: a double blinded placebo controlled randomized study. Gut Microbes, 14(1). https://doi.org/10.1080/19490976.2021.2003176
Wang, Y., Dilidaxi, D., Wu, Y., Sailike, J., Sun, X., & Nabi, X.-h. (2020). Composite probiotics alleviate type 2 diabetes by regulating intestinal microbiota and inducing GLP-1 secretion in db/db mice. Biomedicine & Pharmacotherapy, 125, 109914. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.109914
Wei, S., Brejnrod, A. D., Trivedi, U., Mortensen, M. S., Johansen, M. Y., Karstoft, K., Vaag, A. A., Ried-Larsen, M., & Sørensen, S. J. (2021). Impact of intensive lifestyle intervention on gut microbiota composition in type 2 diabetes: a post-hoc analysis of a randomized clinical trial. Gut Microbes, 14(1). https://doi.org/10.1080/19490976.2021.2005407
Wen, L., & Duffy, A. (2017). Factors Influencing the Gut Microbiota, Inflammation, and Type 2 Diabetes. The Journal of Nutrition, 147(7), 1468S—1475S. https://doi.org/10.3945/jn.116.240754
Woldeamlak, B., Yirdaw, K., & Biadgo, B. (2019). Role of Gut Microbiota in Type 2 Diabetes Mellitus and Its Complications: Novel Insights and Potential Intervention Strategies. The Korean Journal of Gastroenterology, 74(6), 314. https://doi.org/10.4166/kjg.2019.74.6.314
World Health Organization. (2021, November 10). Diabetes. World Health Organization. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/diabetes
Wu, H., Esteve, E., Tremaroli, V., Khan, M. T., Caesar, R., Mannerås-Holm, L., Ståhlman, M., Olsson, L. M., Serino, M., Planas-Fèlix, M., Xifra, G., Mercader, J. M., Torrents, D., Burcelin, R., Ricart, W., Perkins, R., Fernàndez-Real, J. M., & Bäckhed, F. (2017). Metformin alters the gut microbiome of individuals with treatment-naive type 2 diabetes, contributing to the therapeutic effects of the drug. Nature Medicine, 23(7), 850–858. https://doi.org/10.1038/nm.4345
Zhang, L., Chu, J., Hao, W., Zhang, J., Li, H., Yang, C., Yang, J., Chen, X., & Wang, H. (2021). Gut Microbiota and Type 2 Diabetes Mellitus: Association, Mechanism, and Translational Applications. Mediators of Inflammation, 2021, 1–12. https://doi.org/10.1155/2021/5110276
Zhang, W., Xu, J.-H., Yu, T., & Chen, Q.-K. (2019). Effects of berberine and metformin on intestinal inflammation and gut microbiome composition in db/db mice. Biomedicine & Pharmacotherapy, 118, 109131. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2019.109131
Zhang, Y., Gu, Y., Ren, H., Wang, S., Zhong, H., Zhao, X., Ma, J., Gu, X., Xue, Y., Huang, S., Yang, J., Chen, L., Chen, G., Qu, S., Liang, J., Qin, L., Huang, Q., Peng, Y., Li, Q., & Wang, W. (2020). Gut microbiome-related effects of berberine and probiotics on type 2 diabetes (the PREMOTE study). Nature Communications, 11(1). https://doi.org/10.1038/s41467-020-18414-8
Zhao, L., Zhang, F., Ding, X., Wu, G., Lam, Y. Y., Wang, X., Fu, H., Xue, X., Lu, C., Ma, J., Yu, L., Xu, C., Ren, Z., Xu, Y., Xu, S., Shen, H., Zhu, X., Shi, Y., Shen, Q., & Dong, W. (2018). Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes. Science, 359(6380), 1151–1156. https://doi.org/10.1126/science.aao5774
Zheng, Y., Ley, S. H., & Hu, F. B. (2017). Global aetiology and epidemiology of type 2 diabetes mellitus and its complications. Nature Reviews Endocrinology, 14(2), 88–98. https://doi.org/10.1038/nrendo.2017.151
Zhou, T., Heianza, Y., Chen, Y., Li, X., Sun, D., DiDonato, J. A., Pei, X., LeBoff, M. S., Bray, G. A., Sacks, F. M., & Qi, L. (2019). Circulating Gut Microbiota Metabolite Trimethylamine N-Oxide (TMAO) and Changes in Bone Density in Response to Weight Loss Diets: The POUNDS Lost Trial. Diabetes Care, 42(8), 1365–1371. https://doi.org/10.2337/dc19-0134
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Eduardo Cesar Dourado de Oliveira; Luan Maicá Klier Guimarães; Daniela de Araújo Medeiros Dias
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
