Какая связь у антибиотиков, принимаемых детьми, и риском заболеть диабетом 1 типа?

Новое исследование показало, что у детей, принимавших антибиотики в раннем возрасте, даже в утробе матери, с большей вероятностью разовьётся диабет 1-го типа. Ограничение приёма антибиотиков во время беременности и в младенчестве может помочь предотвратить нарушение баланса кишечных микроорганизмов, которые играют важную роль в развитии поджелудочной железы.

О каком заболевании речь

Диабет 1-го типа является одним из самых распространённых хронических заболеваний у детей в США. Им страдают примерно четыре из каждых 1000 подростков.

В анализ были включены 110 283 взрослых (средневзвешенный возраст [SE] 48,1 [0,12] года; 52% женщин, 48% мужчин) и 30 708 подростков (средневзвешенный возраст [SE] 8,7 [0,04] года; 49% женщин, 51% мужчин). Среди молодежи зарегистрированная распространенность сахарного диабета 1 типа (на 1000 человек) составила 3,5 (95% ДИ 2,8-4,4), с самыми высокими показателями среди лиц в возрасте от 10 до 17 лет (5,0; 95% ДИ 3,9-6,4), мужчин (4,0; 95% ДИ 2,8-5,6), испаноязычной молодежи (3,5; 95% ДИ 2,3-5,2) и неиспаноязычных белых участников (3,9; 95% ДИ 2,9-5,5) (Таблица 1). 

Среди взрослых зарегистрированная распространенность (на 1000 человек) составила 5,3 (95% ДИ, 4,8-5,8) и была самой высокой среди лиц в возрасте от 45 до 64 лет (6,1; 95% ДИ, 5,2-7,1) и 65 лет и старше (5,3; 95% ДИ, 4,4-6,2), неиспаноязычных чернокожих участников (4,8; 95% ДИ, 3,7-6,3) и неиспаноязычных белых взрослых (5,9; 95% ДИ, 5,3-6,6) (таблица 2).

По информации на 1 января 2023 года, по данным Федерального регистра сахарного диабета, в России на диспансерном учёте состояли 4 962 762 человека (3,31% населения), из них 277,1 тыс. (5,58%) — с сахарным диабетом 1 типа (СД1), в том числе 48 031 человек в возрасте до 18 лет. 

Основные положения. Заболеваемость СД1, несмотря на развитие технических и информационных направлений в методах диагностики, лечения и самоконтроля, в детском и подростковом возрасте неуклонно растет. СД1 является одним из наиболее распространенных хронических заболеваний эндокринной системы в детском возрасте.

На 01.01.2023 общая численность пациентов с сахарным диабетом в России, состоящих на диспансерном учете, по данным Федерального регистра сахарного диабета составила 4 962 762 человека (3,31% населения), из них 277,1 тыс. (5,58%) человек с СД1, 48 031 детей и подростков.

Заболевание существенно снижает качество жизни ребенка и его семьи, угрожает развитием микрососудистых осложнений и ранней инвалидизацией пациентов и является медико-социальной проблемой современности.

Это аутоиммунное заболевание приводит к тому, что иммунная система организма по ошибке уничтожает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Это приводит к пожизненной зависимости от инъекций инсулина, частому контролю уровня сахара в крови и повышенному риску серьёзных осложнений.

Какая связь обнаружена с кишечником

Хотя в его развитии участвует генетика, было обнаружено, что нарушение микробиома кишечника также играет определённую роль. В частности, было показано, что раннее воздействие антибиотиков на детей изменяет состав и функции кишечных бактерий в критические периоды развития. 

Эти изменения нарушают иммунную регуляцию и запускают аутоиммунный каскад, который приводит к диабету 1-го типа.

Новое исследование, проведённое учёными из Университета здравоохранения Юты, добавляет ещё больше доказательств в поддержку этой связи.

Они обнаружили, что воздействие антибиотиков в течение определённого 10-дневного периода в раннем возрасте нарушает микробиоту кишечника и препятствует нормальному развитию бета-клеток, вырабатывающих инсулин, в поджелудочной железе.

Это показывает, как раннее применение антибиотиков влияет на обмен веществ ещё до появления симптомов.

Как микробы влияют на развитие поджелудочной железы и риск развития диабета

В исследовании, опубликованном в журнале Science, изучалось, как микробы влияют на раннее развитие бета-клеток поджелудочной железы — специализированных клеток, вырабатывающих инсулин.

Используя мышей, исследователи обнаружили, что непосредственно перед отлучением от груди существует 10-дневный период, когда для стимуляции роста этих клеток требуется присутствие полезных микроорганизмов.

• И бактерии, и грибки способствуют развитию бета-клеток. В течение 10 дней учёные использовали антибиотики (для уничтожения бактерий) и противогрибковые препараты (для уничтожения грибков). В обоих случаях у мышей не удалось сформировать нормальную популяцию бета-клеток. Это означает, что присутствие бактерий и грибков было необходимо в течение этого короткого периода, чтобы поддерживать способность поджелудочной железы вырабатывать инсулин в дальнейшем.
• Определённые микробы работают в определённом возрасте. Чтобы выяснить, применимо ли это к людям, исследователи пересадили кишечные микробы младенцев в кишечник мышей, лишённых микробов. Только образцы, взятые у младенцев в возрасте от 7 до 12 месяцев, стимулировали развитие бета-клеток у мышей. Образцы, взятые у младенцев младше или старше этого возраста, не оказали никакого эффекта. Это говорит о том, что у младенцев тоже есть короткий период, когда правильное сочетание кишечных микробов способствует развитию поджелудочной железы.
• Три микроорганизма были определены как ключевые — из всех протестированных видов только три микроорганизма последовательно стимулировали развитие бета-клеток: кишечная палочка (обычная кишечная бактерия), энтерококк галлинарум (вид бактерий, обычно встречающийся в кишечнике) и Candida dubliniensis (разновидность дрожжей). При введении в течение 10 дней эти организмы увеличивали количество клеток, вырабатывающих инсулин, в поджелудочной железе.
• C. dubliniensis оказывал наиболее сильное иммунное воздействие. Среди трёх микробов C. dubliniensis оказал значительное влияние. Он увеличил количество макрофагов в поджелудочной железе. Макрофаги являются частью иммунной системы и действуют как «уборщики» клеток, которые также помогают восстанавливать ткани. В данном случае они, по-видимому, поддерживали рост бета-клеток. Когда макрофаги были заблокированы, грибок больше не помогал увеличивать массу бета-клеток, что подтверждает, что эффект был обусловлен иммунным воздействием.
• Эффект зависел от структуры клеточной стенки гриба. Структура внешнего слоя C. dubliniensis, в частности молекул, называемых маннаном и хитином, играла ключевую роль в запуске иммунного ответа. Эти молекулы распознаются иммунной системой и действуют как биологические «переключатели», предупреждая иммунные клетки о необходимости поддержки роста или восстановления. Без этого структурного сигнала грибок, скорее всего, не оказал бы никакого эффекта.
• Грибок значительно снизил риск развития диабета у уязвимых мышей. У новорожденных самцов мышей, генетически предрасположенных к диабету 1-го типа, ранняя колонизация C. dubliniensis снизила вероятность развития заболевания.
• Потенциал полезных микробов для здоровья — ведущий исследователь Дженнифер Хилл, доцент Института BioFrontiers при Университете Колорадо, объяснила более широкое значение их открытия: «Исторически мы воспринимали микробы как нечто, чего мы хотим избегать, но, вероятно, у нас гораздо больше полезных микробов, чем патогенов. Используя их силу, мы можем многое сделать для улучшения здоровья людей».

Время и тип воздействия антибиотиков имеют значение для риска развития диабета

Крупное исследование, основанное на данных реестра, опубликованное в январе в The Journal of Pediatrics, позволило лучше понять связь между микробиомом кишечника и риском развития диабета.

В исследовании были проанализированы данные 2869 финских детей с диагнозом «диабет 1-го типа» и сравнены с данными контрольной группы из 74 263 детей без диабета.

Исследователи изучили виды используемых антибиотиков и сроки их применения — от добеременного периода до первых двух лет жизни.

• Макролиды, которые матери принимали до беременности, повышали риск — исследование показало, что у детей, чьи матери принимали макролидные антибиотики, такие как азитромицин или эритромицин, в течение года до беременности, риск развития диабета 1-го типа был на 17% выше.
• Сульфаниламиды и триметоприм значительно повышали риск — когда матерям во время беременности назначали сульфаниламиды и триметоприм, которые часто используются для лечения инфекций мочевыводящих путей (ИМП), у их детей на 91% повышался риск развития диабета 1-го типа. Это была одна из самых сильных связей, обнаруженных в ходе исследования, которая указывает на то, что пренатальный период особенно чувствителен к нарушению микрофлоры.
• Триметоприм может нарушать метаболизм фолиевой кислоты. Один из предполагаемых механизмов повышения риска во время беременности заключается в том, что триметоприм нарушает метаболизм фолиевой кислоты, которая необходима для развития органов плода, особенно поджелудочной железы. Исследователи назвали это биологически правдоподобным объяснением повышенного риска, связанного с пренатальным воздействием.
• Двойное воздействие макролидов еще больше повышало риск. У детей, которые подвергались воздействию макролидов как со стороны матери (до или во время беременности), так и при личном использовании в младенчестве, риск развития диабета 1-го типа был на 29% выше по сравнению с теми, кто не подвергался воздействию ни в один из периодов. Это говорит о том, что воздействие одного и того же класса препаратов на нескольких этапах развития иммунной системы усугубляет ситуацию.
• Действие антибиотиков на мальчиков и девочек различалось. Исследование показало, что у мальчиков, получавших антибиотики в течение первого года жизни, был более высокий риск развития диабета 1-го типа, в то время как у девочек такого повышенного риска не наблюдалось. Это указывает на то, что влияние антибиотиков на риск развития диабета может различаться в зависимости от пола ребёнка.
• Общее количество назначений не влияло на риск. Общее количество назначений антибиотиков, независимо от того, назначались ли они матери до или во время беременности или ребёнку после рождения, не коррелировало с повышенным или пониженным риском развития диабета. Это означает, что дело не в том, сколько раз используются антибиотики, а в том, какие именно и когда.
• Нарушение микробиома остается возможным механизмом — авторы также обсудили, что раннее применение антибиотиков изменяет микробиоту кишечника как у матери, так и у ребенка. Поскольку диабет 1-го типа является аутоиммунным заболеванием, нарушение микробной среды во время программирования иммунной системы может способствовать развитию заболевания.

Каковы другие побочные эффекты антибиотиков у детей?

Хотя антибиотики иногда необходимы для лечения инфекций, они могут вызывать ряд побочных эффектов, которые влияют на здоровье вашего ребёнка не только при диабете 1-го типа.

Раннее применение антибиотиков было связано с рядом других рисков, включая:

• Аллергические заболевания и астма. Исследования неизменно показывают, что у младенцев и детей младшего возраста, получающих антибиотики, в дальнейшем с большей вероятностью развиваются аллергические заболевания, в том числе экзема, астма и сенная лихорадка. Изменённая микробиота кишечника, по-видимому, подталкивает иммунную систему к воспалительному, сверхчувствительному состоянию.
• Рецидивирующие инфекции и ослабленный иммунитет. Нарушая микрофлору кишечника, антибиотики снижают способность ребёнка вырабатывать крепкую, адаптируемую иммунную систему. Как ни странно, это делает его более восприимчивым к инфекциям — к тому, что и должны лечить антибиотики.
• Повышенный риск ожирения и нарушений обмена веществ. Несколько исследований показали, что раннее применение антибиотиков связано с более высоким уровнем детского ожирения и нарушений обмена веществ. Одно из объяснений заключается в том, что кишечные бактерии влияют на то, как организм вырабатывает энергию из пищи и регулирует гормоны, отвечающие за накопление жира. Когда эти бактерии изменяются, метаболический баланс смещается в неправильном направлении.
• Поведенческие и неврологические изменения — нарушение работы оси «кишечник-мозг» в раннем возрасте также, по-видимому, влияет на неврологическое развитие. Исследования связывают раннее воздействие антибиотиков с повышенным риском синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и поведенческих расстройств. Узнайте больше о влиянии антибиотиков на развитие нервной системы в статье «Аутизм и СДВГ связаны с нарушением микрофлоры кишечника в раннем возрасте».
• Устойчивые штаммы более высокий уровень устойчивости к антибиотикам в микробиоме ребёнка — сохраняются в кишечнике в течение многих лет, что влияет на разнообразие микроорганизмов в организме ребёнка и снижает эффективность будущих методов лечения бактериальных инфекций.

Как защитить своего ребенка от антибиотиков

Если вы родитель, будущий родитель или просто планируете беременность, решения, которые вы принимаете до и во время беременности, а также в первые дни жизни вашего ребёнка, важны, поскольку они напрямую влияют на метаболизм, иммунитет и риск развития хронических заболеваний в будущем.

Хотя в некоторых случаях антибиотики необходимы, в большинстве случаев их назначают слишком часто. Вы можете начать защищать микробиом кишечника вашего ребёнка в эти ключевые периоды развития уже сейчас.

Вот советы от доктора Мерколы:

1. Избегать приёма антибиотиков во время беременности, если в этом нет крайней необходимости. Прежде чем выписывать рецепт, всегда делайте паузу и спрашивайте: «Это действительно необходимо прямо сейчас?» Или есть более безопасный и менее рискованный способ лечения? Помните, что цель состоит не в том, чтобы избежать лечения, а в том, чтобы выбрать лечение, которое поможет вам и вашему ребёнку. Я описала некоторые натуральные противомикробные средства в статье «Натуральные средства, которые можно попробовать перед приёмом антибиотиков», но обязательно обсудите каждый вариант со своим лечащим врачом, чтобы убедиться, что они безопасны для беременных.

2. Отложить применение антибиотиков у вашего ребёнка, если в этом нет острой необходимости. Если вам сказали, что ребёнку нужны антибиотики, поинтересуйтесь временем приёма, дозировкой и диагнозом. Если это что-то незначительное, например, боль в ухе или невысокая температура, сначала попробуйте понаблюдать за ребёнком или использовать натуральные средства. Сохранение микробиома вашего ребёнка в первые несколько месяцев — один из самых эффективных долгосрочных защитных шагов, которые вы можете предпринять.

3. Поддерживайть микробиом вашего ребёнка с первого дня его жизни. Если вы кормите грудью, продолжайте это делать. Грудное молоко естественным образом содержит полезные бактерии и пребиотики, которые помогают формировать здоровый микробиом. Если вы используете искусственное молоко, выбирайте то, которое поддерживает развитие кишечника за счёт добавления пребиотиков или ингредиентов, полезных для микробиоты.

Кроме того, следите за тем, в какой среде находится ваш ребёнок. Чрезмерное использование дезинфицирующих средств, антибактериального мыла или ненужных лекарств нарушает те самые микробиологические процессы, которые необходимы ребёнку для формирования иммунитета. 

Немного грязи и естественный контакт с окружающей средой помогают сформировать крепкую иммунную систему. Прочитайте статью «Грязь не навредит», чтобы узнать больше о том, почему грязь полезна для детей.

4. Используйте пробиотики стратегически, а не просто так. Если ваш ребёнок принимал антибиотики или родился с помощью кесарева сечения, стоит восполнить его микрофлору. Выбирайте штаммы, эффективность которых подтверждена исследованиями в области развития иммунитета в раннем возрасте, например Bifidobacterium infantis или Lactobacillus rhamnosus GG.

Для матерей улучшение здоровья кишечника с помощью полезных микроорганизмов, таких как Akkermansia muciniphila, которые поддерживают целостность кишечника и здоровье обмена веществ, также полезно для микробиома вашего ребёнка. Пробиотики всегда следует принимать после, а не во время приёма антибиотиков, если это необходимо.

5. Повышайте долгосрочную метаболическую устойчивость с помощью питания. Когда ваш ребёнок начнёт есть твёрдую пищу, используйте это как возможность сформировать его микробиом на всю жизнь. Предлагайте богатые клетчаткой растительные продукты (например, фрукты, приготовленные овощи и корнеплоды), которые питают полезные бактерии.

В небольших количествах включайте в рацион ферментированные продукты, такие как йогурт (несладкий и в идеале из сырого или травяного молока) или квашеную капусту. Избегайте обработанных продуктов, особенно с растительными маслами, так как они способствуют воспалению и нарушают работу кишечника. Кишечные бактерии вашего ребёнка нуждаются в натуральной пище, а не в упакованных закусках или стерильных диетах.

Часто задаваемые вопросы об антибиотиках и сахарном диабете 1 типа с сайта Меркола.ком

В: Что такое диабет 1-го типа и как он влияет на детей?

A: Диабет 1-го типа — это хроническое аутоиммунное заболевание, при котором организм по ошибке уничтожает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин. Это приводит к пожизненной зависимости от инъекций инсулина, необходимости контролировать уровень сахара в крови и повышенному риску серьёзных осложнений.

Вопрос: Как антибиотики влияют на риск развития диабета 1 типа?

A: Антибиотики, особенно при их применении в критические периоды развития в раннем возрасте, нарушают микробиом кишечника. Это влияет на иммунную регуляцию и способствует повышению риска развития диабета 1-го типа.

В: Могут ли антибиотики, принимаемые во время беременности, повлиять на здоровье моего ребёнка?

A: Да, антибиотики, принимаемые во время беременности, нарушают развитие микробиома кишечника вашего ребёнка, что повышает риск аутоиммунных заболеваний, таких как диабет 1-го типа.

В: Какие антибиотики чаще всего связаны с повышенным риском развития диабета 1-го типа?

A: Исследование показало, что макролиды (такие как азитромицин и эритромицин), которые матери принимали до беременности, повышали риск развития диабета 1-го типа у их детей на 17%. Кроме того, сульфаниламиды и триметоприм, которые часто используются для лечения инфекций мочевыводящих путей во время беременности, повышали риск на 91%.

Вопрос: Можно ли обратить вспять последствия раннего применения антибиотиков?

A: Такие стратегии, как поддержка микробиома кишечника с помощью пробиотиков или грудное вскармливание, помогают смягчить некоторые негативные последствия и поддерживать более здоровый иммунный ответ у детей.

Первоначально опубликовано Mercola