Diabetologie und Stoffwechsel 2019; 14(S 01): S44-S45
DOI: 10.1055/s-0039-1688236
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Entzündung und mehr
Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Funktionelle Signaturen des Darmmikrobioms als Prädiktor der Diabetesmanifestation im LEW.1AR1-iddm Rattenmodell des Typ 1 Diabetes mellitus

T Schöppe
1   Universitätsmedizin Rostock, Institut für Medizinische Biochemie und Molekularbiologie, Rostock, Germany
,
B Kreikemeyer
1   Universitätsmedizin Rostock, Institut für Medizinische Biochemie und Molekularbiologie, Rostock, Germany
,
JH Sachs
1   Universitätsmedizin Rostock, Institut für Medizinische Biochemie und Molekularbiologie, Rostock, Germany
,
DPR Herlemann
2   Estonian University of Life Sciences, Institute of Agricultural and Environmental Sciences, Tartu, Estonia
,
M Tiedge
1   Universitätsmedizin Rostock, Institut für Medizinische Biochemie und Molekularbiologie, Rostock, Germany
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Publication History

Publication Date:
07 May 2019 (online)

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Fragestellung:

Darmmikrobiota spielen in der Pathogenese von Typ 1 Diabetes und anderen Autoimmunerkrankungen eine bedeutende Rolle. LEW.1AR1-iddm Ratten entwickeln im Alter zwischen dem 40. und 60. Lebenstag einen Autoimmundiabetes. In der Studie sollten Mikrobiomsignaturen einer Diabetesmanifestation im Verlauf der prädiabetischen Phase charakterisiert werden.

Methodik:

Darmmikrobiomanalysen wurden an diabetessuszeptiblen LEW.1AR1-iddm (n = 68) Ratten im Alter von 40, 50 und 60 Tagen sowie zum Zeitpunkt der Diabetesmanifestation durchgeführt. Nach Isolation von DNA aus Stuhlproben wurde die V3-V4 Region bakterieller 16S-rRNA mittels Illumina-MiSeq-System sequenziert. Die Datenanalyse erfolgte über die QIIME und SILVA_NGS Plattform.

Ergebnisse:

Innerhalb des diabetessuszeptiblen Stammes konnte eine differente Entwicklung des Darmmikrobioms von LEW.1AR1-iddm Ratten nachgewiesen werden, die normoglykämisch blieben oder einen manifesten Autoimmundiabetes entwickelten. Altersabhängig zeigte sich eine signifikant verminderte Abundanz der Gattungen Eubacterium, Clostridium, Anaerostipes, Butyrivibrio, Coprococcus und Peptoniphilus in Tieren mit Diabetesmanifestation. Der Stoffwechsel dieser Gattungen ist dadurch gekennzeichnet, dass komplexe Kohlenhydrate vorwiegend zu Butyrat verstoffwechselt und in den Darm freigesetzt werden. Des Weiteren zeichneten sich LEW.1AR1-iddm Tiere mit späterer Diabetesmanifestation durch eine verminderte Diversität des gesamten Mikrobioms in der prädiabetischen Phase aus.

Schlussfolgerungen:

Neben einer verminderten Diversität des Darmmikrobioms ist die niedrige Abundanz Butyrat produzierender Bakterien ein Prädiktor für die Entwicklung eines manifesten Diabetes. Diese Signatur ist bereits zu Beginn der Inselinfiltration vorhanden. Butyrat besitzt wie andere kurzkettige Fettsäuren (SCFA) eine immunmodulatorische Wirkung. Die Daten sprechen für eine frühzeitige Analyse des Mikrobioms bei Individuen mit einem hohen T1DM Risiko mit dem Ziel einer protektiven probiotischen Therapie.