Bakterie w naszych jelitach, które są częścią tak zwanego mikrobiomu, wytwarzają wiele związków chemicznych, które następnie dostają się do krwiobiegu i wpływają na wiele funkcji biologicznych organizmu. Naukowcy zidentyfikowali właśnie jeden z takich związków wytwarzanych przez bakterie, imidazol propionowy. Co ciekawe, osoby cierpiące na cukrzycę mają wyższe ilości imidazolu propionowego we krwi w porównaniu do osób zdrowych. Jednakże podwyższona jego ilość u cukrzyków nie oznacza jeszcze, że jest to przyczyną ich problemów zdrowotnych. Czy wyższa ilość imidazolu propionowego ma coś wspólnego z cukrzycą, czy też jest to tylko przypadkowy związek? Wymagało to dodatkowych badań, których podjęli się autorzy badania.

Naukowcy zaczęli od poszukiwań bakterii, które produkowały imidazol propionowy w jelitach. Udało im się zidentyfikować dwa szczepy bakterii – Streptococcus mutans i Eggerthella lenta, które były zdolne do produkcji tego związku i co ciekawe bakterie tych szczepów występowały częściej u osób z cukrzycą.

Jednakże, aby bezpośrednio przetestować, czy imidazol propionowy wpływa na metabolizm glukozy, naukowcy wstrzyknęli go jednej grupie myszy (ta grupa miała imitować osoby z cukrzycą, które mają podwyższony poziom imidazolu), a druga grupa myszy (imitująca osoby zdrowe, które nie mają podwyższonego poziomu imidazolu) nie otrzymała zastrzyku z imidazolem. Następnie porównali dwie grupy zwierząt. W teście na tolerancję glukozy, który rutynowo wykonuje się, aby zbadać, czy organizm prawidłowo metabolizuje glukozę, wykazano, iż myszy, które miały wstrzyknięty imidazol propionowy miały problem z tolerancją glukozy, co jest objawem cukrzycy. Eksperyment ten wskazywał również, że to imidazol propionowy może być czynnikiem, który wpływa na nietolerancję glukozy.

Dalsze dociekania wykazały, że imidazol propionowy aktywuje białko o nazwie mTOR, które jest niezwykle ważne w regulowaniu metabolizmu. Jego aktywacja prowadzi do blokady ścieżki sygnałowej, która reguluje produkcję insuliny w organizmie, co w efekcie prowadzi do problemów z regulacją metabolizmu glukozy, który jest zaburzony u osób z cukrzycą.

Autorzy badania sugerują, iż zwiększona ilość bakterii produkujących imidazol propionowy może być wynikiem diety lub zmian w układzie immunologicznym, jednakże zrozumienie, jak te czynniki współgrają ze sobą, wymaga dalszych badań.

Badanie to jest niezwykle ciekawy przykładem, jak mikrobiom danej osoby może bezpośrednio wpływać na stan zdrowia organizmu, szczególnie że substancje wytwarzane przez mikrobiom dostają się do krwi, co może sugerować, iż wpływają one na zdrowie całego organizmu. Lepsze zrozumienie mechanizmów wiążących mikrobiom i stan zdrowia człowieka otwiera nowe możliwości w leczeniu niektórych chorób poprzez wpływanie na skład mikrobiomu pacjenta.