O diabetes mellitus (DM) é considerado um grupo heterogêneo de distúrbios metabólicos que apresentam a hiperglicemia como característica comum e que resulta de defeitos na ação da insulina, na sua secreção ou em ambas. A prevalência do diabetes está associada a diversos fatores, principalmente a fatores nutricionais, sedentarismo e obesidade/sobrepeso.
Quando o controle da glicemia é inadequado, pode ocasionar complicações indesejáveis, como nefropatia, neuropatia e retinopatia diabética, além de outras condições patogênicas, como dislipidemia, disfunção vascular, estresse oxidativo, inflamação subclínica e alterações em vias de sinalização. Paralelamente ao tratamento da hiperglicemia, é importante pensar em estratégias para a prevenção dessas complicações, devido ao risco potencial de desenvolvê-las, porém a baixa adesão aos medicamentos atuais é uma dificuldade encontrada nas entratégias.
Sabe-se que a microbiota intestinal desempenha importante papel na fisiopatologia da obesidade e consequentemente na pré-diabetes e diabetes por meio de seus efeitos sobre o controle do peso corporal, balanço energético e inflamação. Alguns estudos demonstraram diferenças na composição da microbiota intestinal e no metabolismo energético1,2 e que o consumo de alguns tipos de probióticos, tem efeitos benéficos na síndrome de resistência à insulina e na prevenção da obesidade.3
A estrutura e distribuição da microflora intestinal em pacientes com DM2 são significativamente diferentes daqueles em indivíduos sem o diabetes devido à mudança na abundância de vários microrganismos na microbiota intestinal. Uma análise comparativa demonstrou que camundongos obesos com DM apresentaram uma porcentagem maior de Lactobacillus do que camundongos que não tinham DM.4 Além disso, o nível de Bifidobacterium no intestino foi maior.5 Em contraste, a composição de bactérias produtoras de butirato, Clostridium, Lactobacillus e Haemophilus na flora intestinal de pacientes com DM2 foi diferente.6,7
Dados demonstram que, por meio de uma variedade de mecanismos moleculares, o desequilíbrio da flora intestinal afeta o metabolismo relacionado à resistência à insulina do DM2 e participa do metabolismo relacionado à resistência pelas vias de transdução de sinal.8 A função da barreira intestinal depende do ácido biliar e a produção e o metabolismo do ácido biliar requer a participação da flora intestinal. O sinal para produção de ácido biliar ativa FXR e TGR5, que por sua vez ativa várias vias de sinal intracelular. Sob a ação da flora intestinal, o sinal do ácido biliar é aumentado, e mudanças da flora intestinal enfraqueceram a ativação de FRX e TGR5. Assim, os distúrbios metabólicos são induzidos.9
Além disso, os ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs, sua sigla em inglês) são os produtos da fermentação da flora intestinal. Alguns estudos mostraram que os SCFAs podem melhorar a sensibilidade à insulina por aumentar os sinais da proteína quinase no músculo e no fígado. Além disso, o SCFA pode induzir o aumento da liberação de GLP-1 e PYY por ligação a receptores acoplados à proteína G.10 A diversidade e a alta abundância de cepas produtoras de SCFA no intestino melhorou o nível de HbA1c de pacientes com DM2. Por sua vez, o desequilíbrio da flora intestinal levou à diminuição do nível de SCFA, o que agravou a ocorrência de DM2.11
Por outro lado, a consequência do desequilíbrio de flora intestinal é o aumento de patógenos oportunistas. Bactérias Gram-negativas em proliferação produzem e liberam endotoxinas. O aumento da endotoxina destruiu a barreira intestinal e formou um complexo com CD14 para ativar a via de sinalização dos receptores Toll-like (TLRs). Este processo levou a um aumento no nível de citocinas pró-inflamatórias, que por sua vez causou inflamação e aumentou o estresse oxidativo.12 Além disso, quando a via de sinalização MAPK foi ativada, ela inibiu a ativação do substrato do receptor de insulina e induziu resistência à insulina e morte de células B.13
Os probióticos podem melhorar o DM2 por melhorar a flora intestinal.
Por meio da suplementação de probióticos em modelo animal, alguns pesquisadores descobriram que os probióticos efetivamente melhoraram a glicose sanguínea de animais com DM2.14 Além disso, o NF-kβ regulou as citocinas pró-inflamatórias e ativou a via de sinalização JAK/STAT3.15 Probióticos que reduziram as citocinas pró-inflamatórias pela inibição da via de NF-kB também provaram serem eficazes para o tratamento da diabetes. A inibição da expressão STAT3 reduziu o nível de glicose no sangue e o acúmulo de lipídios no fígado e aumentou o glicogênio hepático.16
Alguns estudos demonstraram que a suplementação de probióticos melhorou significativamente a barreira epitelial e reduziu o nível de citocinas inflamatórias, como IL-8, TNF-α e IL-β. Além disso, os probióticos regularam o metabolismo de nutrientes ao nível de genes expressos, regulando negativamente a expressão de GSK-3 β, FAS e SREBP-1, e regularam positivamente Akt, melhorando assim o DM2.17 A regulação de probióticos na microecologia intestinal evitou o excesso de captação de energia.
O estresse oxidativo desempenha um papel importante na patogênese do DM2.
Foi descoberto que a suplementação de probióticos poderia melhorar significativamente o nível de FBS, TAS, GSH e MDA, e a melhoria dos biomarcadores de estresse oxidativo teve um efeito positivo na manutenção da homeostase da glicose.18 A suplementação por probiótico demonstrou ser eficaz no controle da homeostase da glicose sanguínea em pacientes com DM2. Ao mesmo tempo, especulou-se que a suplementação de probióticos pode regular a microbiota e melhorar ativamente a flora dominante intestinal, o que é benéfico para os pacientes com DM2.
O nível de inflamação intestinal em pacientes com DM2 é intimamente relacionado com a homeostase da flora intestinal. Provou-se que a flora intestinal em pacientes com DM2 está relacionado à via de sinal NF-kB, ao fator de necrose tumoral (TNF) e SCFA. Portanto, as alterações da flora intestinal em pacientes com DM2 combinada o índice de glicose do sangue pode ser usado como o principal índice de referência para julgar o diagnóstico e prognóstico da resistência à insulina e inflamação intestinal em pacientes com DM2.17
Nos últimos anos, numerosos estudos clínicos mostraram que os probióticos podem interferir efetivamente com a resistência à insulina em pacientes com DM2, mas ainda há uma falta de dados médicos baseados em evidências para confirmar se os probióticos atuam positivamente na regulação da flora dominante intestinal e no controle da glicemia em pacientes com DM2.