Эхинакозид ослабляет проявления сахарного диабета 2 типа, подавляя глюконеогенез в печени за счёт восстановления межцарственной сети кишечных бактерий и грибов

Введение: Эхинакозид (ECH) — природный фенилэтаноидный гликозид, обладающий защитным действием при сахарном диабете 2 типа (СД2). Однако механизм его антидиабетического действия, несмотря на низкую биодоступность, остаётся неясным.

Цель: Впервые изучить механизм действия эхинакозида при СД2 через влияние кишечной микробиоты на метаболизм организма-хозяина.

Дизайн исследования и методы: Модель СД2 у мышей создавали с помощью диеты с высоким содержанием жиров в сочетании с введением стрептозотоцина. Терапевтическое действие эхинакозида оценивали по уровню глюкозы крови натощак, инсулинорезистентности, нарушению толерантности к глюкозе, показателям липидного обмена и повреждению органов. Для характеристики состава кишечной микробиоты проводили секвенирование фекальных образцов по генам 16S рРНК и ITS, а затем анализировали межцарственную сеть бактерий и грибов. Метаболомный анализ использовали для оценки изменений профиля метаболитов под действием эхинакозида. Предполагаемый механизм его действия при СД2 исследовали, определяя маркеры печёночного глюконеогенеза и воспаления методами иммуноблоттинга, иммуногистохимии и ферментативного анализа, а также в экспериментах со смесью антимикробных препаратов (ABX).

Результаты: Эхинакозид оказывал выраженное защитное действие при СД2: у мышей снижались уровни глюкозы и инсулина натощак, улучшалась толерантность к глюкозе и инсулину, уменьшалась гиперлипидемия и ослаблялось повреждение печени, почек и толстой кишки. Кроме того, эхинакозид изменял состав кишечной микробиоты: снижал численность условно-патогенных бактерий (Klebsiella и Escherichia-Shigella) и грибов (Debarymoyces), одновременно увеличивая численность полезных бактерий (Lactobacillus) и грибов (Wallemia и Penicillium). Эхинакозид также восстанавливал нарушенную межцарственную сеть кишечных грибов и бактерий и тем самым подавлял связанный с воспалением глюконеогенез в печени, снижая экспрессию FBP1, PCK1 и G6PC. В экспериментах с ABX подавление регуляторной функции кишечной микробиоты ослабляло антидиабетическое действие эхинакозида; при этом у мышей с СД2 не улучшались показатели воспаления и уровни ключевых маркеров глюконеогенеза.

Выводы: Получены новые данные о том, что эхинакозид ослабляет проявления СД2, подавляя глюконеогенез в печени за счёт восстановления межцарственной сети кишечных бактерий и грибов. Эхинакозид может стать перспективным средством для лечения СД2; полученные результаты расширяют представления о профилактике и лечении диабета и его осложнений.