В 2015 году 30,3 млн американцев (9,4 % населения) были больны диабетом, включая 12 млн взрослых старше 65 лет. Диабет остается ведущей причиной смерти в Соединенных Штатах, а затраты на лечение этого заболевания в 2017 году составили 237 млрд долларов. Болезнь возникает из-за недостаточной реакции на инсулин, который стимулирует потребление глюкозы организмом. В результате в крови накапливается сахар (развивается гипергликемия), который повреждает ткани тела, вызывает слепоту и проблемы с циркуляцией крови (например, диабетическую стопу, которая может привести к ампутации конечности). Избыточный вес и ожирение оказывают дополнительную нагрузку на способность организма взаимодействовать с инсулином и контролировать уровень глюкозы в крови, поэтому люди с лишним весом сильнее подвержены развитию диабета. Существует три типа диабета.

• Диабет первого типа, известный под названием инсулинозависимого диабета. Это аутоиммунное заболевание часто начинается в детстве. Развитию диабета первого типа способствуют различные факторы риска, в том числе гены и вирусы. Тело начинает атаковать собственную поджелудочную железу, и ее клетки теряют способность вырабатывать инсулин.

• Гестационный диабет: этот тип диабета появляется только во время беременности. Ученые не могут ответить на вопрос, почему у некоторых женщин развивается это заболевание. К факторам риска относятся возраст старше 25 лет, наличие преддиабета, близкого родственника (родителя, брата или сестры) диабета второго типа, и избыточный вес. У женщины с гестационным диабетом повышается уровень сахара в крови, который можно нормализовать с помощью лекарств, изменения рациона и образа жизни. После родов гестационный диабет обычно проходит.

• Диабет второго типа: у большинства людей, больных диабетом, именно этот тип заболевания. Почти 10 % американцев страдают от диабета второго типа, а еще 86 млн человек находятся на стадии преддиабета (когда уровень сахара в крови повышен, но не настолько сильно, чтобы говорить о полноценном диабете; уровень глюкозы в крови натощак от 5,5 до 6,9 ммоль/л считается преддиабетом, а 7 ммоль/л и выше указывает на диабет второго типа). Организм человека с диабетом второго типа производит инсулин, но клетки не могут использовать его по назначению (резистентность к инсулину). Основной фактор риска развития диабета второго типа – это избыточный вес, потому как чем больше жировой ткани в теле, тем сильнее развивается резистентность клеток к инсулину. Хотя, чтобы заболеть, не обязательно обладать лишним весом. К дополнительным факторам риска относятся распределение жира (если организм запасает жир исключительно в абдоминальной области), низкий уровень активности, генетическая предрасположенность (родственники с диабетом второго типа) и возраст. Риск развития диабета второго типа повышается с каждым годом, особенно после 45 лет. Возможно, эта связь объясняется тем, что в старшем возрасте мы легче набираем вес, меньше занимаемся спортом и теряем мышечную массу (читайте в главе 12 подробнее о связи между подвижностью и возрастом).

Диабет ускоряет естественный процесс старения и сокращает продолжительность жизни. У людей в возрасте от 55 до 64 лет диабет сокращает продолжительность жизни на восемь лет. На фоне диабета у старых людей могут ухудшаться другие заболевания, в том числе болезни глаз, десен, появляться сексуальная дисфункция и периферическая нейропатия (которая повышает вероятности падений из-за онемения или болей в ногах). Людям старшего возраста сложнее осуществлять контроль за своим здоровьем, в том числе измерять уровень сахара в крови, выбирать дозировку инсулина и планировать питание.

Учитывая тесную связь ожирения и диабета второго типа, микробная среда в этом заболевании очень похожа на состав микробов при ожирении. Смещение в сторону повышенной концентрации фирмикутов, уменьшение бактероидов и сильная проницаемость стенок кишечника создают условия для развития резистентности к инсулину. Как и при ожирении, многочисленные исследования говорят о том, что модуляция микробиома улучшает гомеостаз глюкозы и облегчает течение заболевания. Хотя научных доказательств еще нет, но некоторые ученые считают, что пребиотики и пробиотики, например Lactobacillus reuteri GMNL-263, способны снимать воспалительные реакции, улучшать метаболизм и повышать чувствительность к инсулину при диабете второго типа.

Полезные диеты с повышенным содержанием пищевых волокон тоже способствуют повышению чувствительности к инсулину, скорее всего, это происходит за счет восстановления полезных микробов и снятия воспаления. В ходе одного небольшого исследования с использованием фекальной трансплантации больные диабетом второго типа с ожирением получали фекалии от здоровых доноров. Через шесть недель у них повысилась чувствительность к инсулину, хотя вес оставался прежним. Также неудивительно, что многократное лечение антибиотиками (от двух до пяти курсов за несколько лет) связывают с повышенным риском развития диабета второго типа, но однократный курс лечения антибиотиками не находится в этой взаимосвязи.

Чаще всего для лечения диабета второго типа назначают метформин, он снижает уровень сахара в крови и ингибирует производство глюкозы в печени. Результаты нескольких исследований указывают на то, что препарат, во всяком случае, отчасти, работает через микробиоту. По этой причине его принимают перорально (для обеспечения доступа с микробиому кишечника). А при введении в кровоток лекарство не работает. Существует два механизма, которые заставляют метформин работать. Во-первых, определенные жители микробиома могут модифицировать препарат в более полезные молекулы, на которые организм дает положительную реакцию. Во-вторых, несколько исследователей поддерживают теорию о том, что метформин воздействует на состав микробиома и приводит его в противовоспалительное состояние, что способствует повышению чувствительности к инсулину. Это благотворное микробное воздействие можно воссоздать с помощью трансплантации кала от пациентов на метформине (с измененной под действием метформина микробиотой) к стерильным мышам.

Искусственно сладкий

Безалкогольные напитки с искусственными подсластителями активно употребляют люди во время диеты, потому что их признают безвредными в рамках программы снижения веса и лечения диабета второго типа. На сегодняшний день Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило шесть искусственных подсластителей, безопасных для человека: ацесульфам калия (или ацесульфам К), аспартам, сахарин, сукралоза, неотам и адвантам. Их используют для подслащивания пищи, потому что искусственные подсластители содержат меньше калорий и углеводов, чем обычный сахар. При этом сладость низкокалорийных подсластителей как минимум в 100 раз выше. За исключением аспартама ни один из этих подсластителей не расщепляется организмом, поэтому они проходят сквозь ЖКТ непереваренными, а значит, не добавляют калорий.

Но действительно ли искусственные подсластители являются панацеей от чрезмерного употребления сахара? Это очень спорный вопрос с многочисленными вариантами ответов, а результаты исследований на эту тему всегда получаются разными. Не так давно организаторы одного исследования поставили под вопрос безопасность подсластителей с точки зрения их воздействия на микробиом. Эран Элинав и его израильская команда поили лабораторных мышей водой с тремя видами подсластителей (сахарин, сукралоза и аспартам) в течение одиннадцати недель (контрольная группа получала обычную воду). Они обнаружили, что у получавших искусственные подсластители мышей быстро развивалось нарушение толерантности к глюкозе, а у мышей, которым давали обычный сахар, толерантность к глюкозе оставалась в пределах нормы. Также ученые обнаружили, что лечение антибиотиками мышей на искусственных подсластителях, которые придерживались и постной, и жирной диеты, блокирует нарушение толерантности к глюкозе, что подтверждает вовлеченность микробов в процесс усваивания глюкозы.