مقایسهی باکتریهای روزبوریا،فکالی باکتریوم پراسنیتزی،باکتریوئیدس فراجیلیس در میکروبیوتای مدفوع بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 و افراد سالم
محورهای موضوعی : تشخیص مولکولی نشانگر های بیوشیمیایی و ژنتیکیالمیرا سعیدی 1 , رضا شاپوری 2 , Fakhri Haghi 3 , حبیب ضیغمی 4
1 - گروه میکروبیولوژی ، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد اسلامی ،زنجان،ایران
2 - گروه میکروبیولوژی ،دانشکده علوم پایه،دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان ،ایران
3 - Department of Microbiology and Virology, Zanjan University of Medical Sciences, Zanjan, Iran
4 - دانشگاه علوم پزشکی زنجان
کلید واژه: میکروبیوتای روده, دیابت نوع 2, فکالی باکتریوم پراسنیتزی, باکتریوئیدز فراجیلیس , روزبوریا,
چکیده مقاله :
زمینه واهداف : نقش میکروبیوتای روده در دیابت نوع 2 مشخص شده است اما همه مطالعات نتایج یکسانی نداشته اند براین اساس دف ما اندازه گیری کمی گونه های فکالی باکتریوم پراسنیتزی ،باکتریوئیدز فراجیلیس و روزبوریا در نمونه های مدفوع بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 وافراد سالم در شهر زنجان بود.
مواد وروش ها : دراین مطالعه مورد-شاهدی 50 نمونه فرد مبتلا به دیابت نوع 2 وافراد سالم در شهر زنجان برای تعیین کمیت ترکیب میکروبیوتای روده با استفاده از روش کمی PCR(Real Time PCR) مورد ارزیابی قرار گرفت . کمیت نسبی نیز با روش -Δct 2 تعیین و به صورت اختلاف نسبی در مقایسه با ژن مرجع بیان شد.
نتایج: تفاوت معناداری درفراوانی فکالی باکتریوم پراسنیتزی،باکتریوئیدز فراجیلیس وروزبوریا بین 2گروه مشاهده نشد.سطوح بالاتری از روزبوریا در افراد غیردیابتی نسبت به افراد دیابتی نوع 2 مشاهده شد که معنادار بود(p<0.05)
نتیجه گیری: با توجه به رابطه بین ترکیب میکروبیوتای روده ودیابت نوع 2 ،بررسی استراتژی هایی برای کنترل دیابت نوع 2 با اصلاح میکروبیوتای روده امکان دارد باارزش باشد. با این وجود تحقیقات وارزیابی های متاژنومیک بیشتری برای اثبات ارتباط دقیق بین میکروبیوتا ودیابت نوع 2 مورد نیاز است.
Background and aim : The role of intestinal microbiota in type 2 diabetes has been identified, but not all studies have had the same results. Accordingly, our aim was to quantitatively measure the fecal species Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides fragilis, and Roseburia in stool samples from patients with type 2 diabetes and healthy individuals in Zanjan.
Materials and Methods: In this case-control study, 50 samples from patients with type 2 diabetes and healthy individuals in Zanjan were evaluated to quantify the composition of intestinal microbiota using quantitative PCR (Real Time PCR). Relative quantity was also determined using the -Δct 2 method and expressed as a relative difference compared to the reference gene.
Results: There was no significant difference in the fecal abundance of Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides fragilis, and Roseburia between the two groups. Higher levels of Roseburia were observed in non-diabetic subjects compared to type 2 diabetic subjects, which was significant (p<0.05).
Conclusion: Given the relationship between gut microbiota composition and type 2 diabetes, it may be valuable to investigate strategies to control type 2 diabetes by modifying the gut microbiota. However, further metagenomic studies and evaluations are needed to prove the precise relationship between microbiota and type 2 diabetes.
1. Boulangé CL, Neves AL, Chilloux J, Nicholson JK, Dumas M-E. Impact of the gut microbiota on inflammation, obesity, and metabolic disease. Genome Med. (2016) 8:42. doi: 10.1186/s13073-016-0303-2#
2. De Vos WM, Tilg H, Van Hul M, Cani PD. Gut microbiome and health:mechanistic insights. Gut. (2022) 71:1020–32. doi: 10.1136/gutjnl-2021-326789
3. Mayenaaz Sidhu DVDP. The gut microbiome. Aust J For Gen Practitioners. (2017) 46:206–11#
4. Arora A, Behl T, Sehgal A, Singh S, Sharma N, Bhatia S, et al. Unravelling the involvement of gut microbiota in type 2 diabetes mellitus. Life Sci. (2021) 273:119311. doi: 10.1016/j.lfs.2021.119311#
5. Ussar S, Fujisaka S, Kahn CR. Interactions between host genetics and gut microbiome in diabetes and metabolic syndrome. Mol Metab. (2016) 5:795–803.
doi: 10.1016/j.molmet.2016.07.004#
6. Wu X, He B, Liu J, Feng H, Ma Y, Li D, et al. Molecular insight into gut microbiota and rheumatoid arthritis. Int J Of Mol Sci. (2016) 17:431–1. doi: 10.3390/ijms1703043#
7. Feng Q, Liang S, Jia H, Stadlmayr A, Tang L, Lan Z, et al. Gut microbiome development along the colorectal adenoma-carcinoma sequence. Nat Commun. (2015)
6. doi: 10.1038/ncomms7528#
8. Karlsson FH, Fåk F, Nookaew I, Tremaroli V, Fagerberg B, Petranovic D, et al. Symptomatic atherosclerosis is associated with an altered gut metagenome. Nat
Commun. (2012) 3. doi: 10.1038/ncomms2266#
9. Waly M, Mustafa ME, Ali A, Al-Shuhaibi YM, Al-Farsi Y. The global burden of type 2 diabetes: A review. Int J Of Biol Med Res. (2010) 1:326–9. doi: 10.2991/jegh.k.191028.001#
10. Yu LC-H. Microbiota dysbiosis and barrier dysfunction in inflammatory bowel disease and colorectal cancers: exploring a common ground hypothesis. Journal of biomedical science. 2018;25(1):1-14#
11. Chang YC, Ching YH, Chiu CC, Liu JY, Hung SW, Huang WC, et al. Tlr2 and interleukin-10 are involved in bacteroides fragilis-mediated prevention of dss-induced colitis in gnotobiotic mice. PloS One. (2017) 12:E0180025. doi: 10.1371/journal.pone.0180025#
12. Wrzosek L, Miquel S, Noordine M-L, Bouet S, Chevalier-Curt MJ, Robert V, et al. Bacteroides thetaiotaomicron and faecalibacterium prausnitziiinfluence the
production of mucus glycans and the development of goblet cells in the colonic epithelium of A gnotobiotic model rodent. BMC Biol. (2013) 11:61. doi: 10.1186/1741-7007-11-61#
13. Jacobson AN, Choudhury BP, Fischbach MA. The biosynthesis of lipooligosaccharide from bacteroides thetaiotaomicron. Mbio. (2018) 9. doi: 10.1128/
mBio.02289-17#
14. Forslund K, Hildebrand F, Nielsen T, Falony G, Le Chatelier E, Sunagawa S, et al. Disentangling type 2 diabetes and metformin treatment signatures in the human gut microbiota. Nature. (2015) 528:262–6. doi: 10.1038/nature15766#
15. Salamon D, Sroka-Oleksiak A, Kapusta P, Szopa M, Mroziń ska S, LudwigSłomczyń ska AH, et al. Characteristics of gut microbiota in adult patients with type 1
and type 2 diabetes based on next−Generation sequencing of the 16s rrna gene fragment. Polish Arch Of Internal Med. (2018) 128:336–43. doi: 10.20452/pamw.4246#
16.V. Tremaroli and F. Backhed, “Functional interactions between the gut microbiota and host metabolism,” Nature, vol. 489, no. 7415, pp. 242–249, 2012#
17. Karlsson FH, Tremaroli V, Nookaew I, Bergstrom G, Behre CJ, Fagerberg B, et al. Gut metagenome in european women with normal, impaired and diabetic glucose control. Nature. (2013) 498:99–103. doi: 10.1038/nature12198#
18. Wang X, Xu X, Xia Y. Further analysis reveals new gut microbiome markers of
type 2 diabetes mellitus. Antonie Van Leeuwenhoek. (2017) 110:445–53. doi: 10.1007/
s10482-016-0805-3#
19. Qin J, Li Y, Cai Z, Li S, Zhu J, Zhang F, et al. A metagenome-wide association
study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature. (2012) 490:55–60. doi: 10.1038/
nature11450#
20. Zhu C, Song K, Shen Z, Quan Y, Tan B, Luo W, et al. Roseburia Intestinalis inhibits interleukin−17 excretion and promotes regulatory T cells differentiation in
colitis. Mol Med Rep. (2018) 17:7567–74. doi: 10.3892/mmr.2018.8833#
21. Vrieze A, Van Nood E, Holleman F, Salojärvi J, Kootte RS, Bartelsman JF, et al.Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in
individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology. (2012) 143:913–6.E7. doi: 10.1053/j.gastro.2012.06.03#
22. Kallassy J, Gagnon E, Rosenberg D, Silbart LK, Mcmanus SA. Strains of Faecalibacterium prausnitzii and its extracts reduce blood glucose levels, percent
HbA1c, and improve glucose tolerance without causing hypoglycemic side effects in diabetic and prediabetic mice. BMJ Open Diabetes Res Care. (2023) 11:E003101.
doi: 10.1136/bmjdrc-2022-003101#
23. Liu, C., Y. Song, M. McTeague, A. W. Vu, H. Wexler, and S. M. Finegold. 2003. Rapid identification of the species of the Bacteroides fragilis group by multiplex PCR assays using group- and species-specific primers. FEMS Microbiol. Lett. 222:9–16#
24. Reid, G. 2004. When microbe meets human. Clin. Infect. Dis. 39:827–830#
25. Xu, J., and J. I. Gordon. 2003. Honor they symbionts. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:10452–10459#
26. Liu Y, Lou X. Type 2 diabetes mellitus-related environmental factors and the gut microbiota: emerging evidence and challenges. Clinics (Sao Paulo) 2020; 75: e1277#
27. Carding S, Verbeke K, Vipond DT, Corfe BM, Owen LJ. Dysbiosis of the gut microbiota in disease. Microb Ecol Health Dis 2015; 26: 26191#
28. Mohseni, S.; Bayani, M.; Bahmani, F.; Tajabadi-Ebrahimi, M.; Bayani, M.A.; Jafari, P.; Asemi, Z. The beneficial effects of probiotic administration on wound healing and metabolic status in patients with diabetic foot ulcer: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Diabetes Metab. Res. Rev. 2018, 34, e2970#
29. Gulnaz A, Nadeem J, Han JH, Lew LC, Son JD, Park YH, et al. Lactobacillus SPS in reducing the risk of diabetes in high-fat diet-induced diabetic mice by modulating the gut microbiome and inhibiting key digestive enzymes associated with diabetes. Biology (Basel) 2021; 10: 348#
30. Ghaemi, F., et al., Intestinal microbiota composition in iranian diabetic, pre-diabetic and healthy individuals. Journal of Diabetes & Metabolic Disorders, 2020. 19: p. 1199-1203#
31. Wang G, Lyu Q, Yang T, Cui S, Niu K, Gu R, et al. Association of intestinal henan rural cohort study. Front In Public Health. (2022) 10:1046333. doi: 10.3389/
fpubh.2022.1046333#
32. Sedighi M, Razavi S, Navab-Moghadam F, Khamseh ME, Alaei-Shahmiri F, Mehrtash A, et al. Comparison of gut microbiota in adult patients with type 2 diabetes and healthy individuals. Microb Pathog 2017; 111: 362-369#
