Нарушение созревания микробиома кишечника связали с трехкратным риском диабета 1-го типа у детей

У детей с высокой генетической предрасположенностью к сахарному диабету 1-го типа ранняя остановка созревания кишечного микробиома была связана более чем с трехкратным риском развития заболевания или предшествующей ему аутоиммунной реакции. К такому выводу пришли исследователи, проанализировав более 12 тысяч образцов кишечного микробиома 887 детей из четырех стран. Работа опубликована 21 сентября 2026 года в Nature Metabolism.

За детьми наблюдали в течение первых шести лет жизни

Исследование провели специалисты Масс Дженерал Бригам (Mass General Brigham), Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда (Broad Institute) и других научных центров.

Работа основана на данных проспективного исследования TEDDY (The Environmental Determinants of Diabetes in the Young), посвященного факторам среды, связанным с развитием сахарного диабета у детей. Проспективный дизайн означает, что участников наблюдали во времени, регистрируя изменения до развития изучаемого исхода.

В анализ вошли 887 детей с высоким генетическим риском сахарного диабета 1-го типа из Финляндии, Германии, Швеции и США. Исследователи проанализировали 12 151 метагеном кишечной микробиоты, полученный из образцов кала в течение первых шести лет жизни.

Метагеномный анализ позволяет исследовать генетический материал множества микроорганизмов одновременно и таким образом оценивать состав и функциональные возможности кишечного микробиома.

Сахарный диабет 1-го типа — аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система разрушает вырабатывающие инсулин бета-клетки поджелудочной железы. Этот процесс может начинаться задолго до появления клинических симптомов.

Поэтому конечной точкой исследования считали не только установленный диагноз диабета, но и сероконверсию островковых аутоантител — появление в крови антител, свидетельствующих о начале аутоиммунной реакции против клеток поджелудочной железы.

Ученые обнаружили три варианта созревания микробиома

Анализ показал, что развитие кишечного микробиома в раннем детстве можно описать тремя основными траекториями.

При раннем созревании микробиом быстро изменялся уже в первый год жизни и характеризовался более разнообразным составом бактерий. При позднем созревании изменения первоначально происходили медленнее, однако со временем микробиом догонял обычную траекторию развития.

Третий вариант исследователи назвали ранним плато. У таких детей созревание микробиома также начиналось медленно, но впоследствии не ускорялось. В первые годы жизни бактериальное разнообразие оставалось относительно низким.

Эти траектории в значительной степени определялись изменениями численности бактерий родов Bifidobacterium и Ruminococcus, а также некоторых других микроорганизмов.

При раннем плато риск оказался более чем втрое выше

Наиболее заметная связь с сахарным диабетом 1-го типа наблюдалась у детей с ранним плато микробиома.

По сравнению с группой раннего созревания у них относительный риск развития диабета или появления островковых аутоантител был в 3,21 раза выше. 95-процентный доверительный интервал составлял от 2,16 до 4,76.

При расчете исследователи учитывали ряд потенциально влияющих факторов, включая семейный анамнез сахарного диабета 1-го типа, пол, клинический центр, способ родоразрешения, применение антибиотиков и пробиотиков, введение твердой пищи, прекращение грудного вскармливания и генетические характеристики.

Важной особенностью исследования стало многократное получение образцов от одних и тех же детей. По мнению авторов, обнаруженную закономерность, вероятно, было бы сложно выявить при однократном исследовании микробиома, поскольку значение имел не столько его состав в определенный момент, сколько траектория развития во времени.

Микробиом по-разному приспосабливался к изменению питания

Различия касались не только состава кишечных бактерий, но и их потенциальных функций.

При раннем созревании происходил более быстрый переход от микроорганизмов, приспособленных к питанию молоком, включая представителей рода Bifidobacterium, к видам, способным перерабатывать компоненты более разнообразного рациона, в частности пищевые волокна.

При раннем плато микробиом дольше сохранял функциональные особенности, характерные для молочного питания, даже после введения твердой пищи. Кроме того, для выполнения важных метаболических функций использовался более узкий набор микроорганизмов.

Авторы также обнаружили различия в микробном метаболизме. Например, вариант раннего созревания характеризовался повышенной активностью процессов, связанных с метаболизмом галактозы, а также большей продукцией ароматических аминокислот и витаминов группы B на ранних этапах наблюдения. Для варианта раннего плато была характерна повышенная микробная продукция аминокислот с разветвленной боковой цепью.

Однако исследование не показывает, что именно эти метаболические различия вызывают аутоиммунное поражение поджелудочной железы.

Генетика ребенка изменяла связь микробиома с риском диабета

Ученые также изучили взаимодействие микробиома с генетическими особенностями детей.

Ведущий автор Даньюэ Дун (Danyue Dong), научный сотрудник Масс Дженерал Бригам (Mass General Brigham), и ее коллеги обнаружили генетические варианты, связанные с противомикробным и противовирусным иммунным ответом, которые влияли на связь между поздним созреванием микробиома и риском заболевания.

При этом раннее плато было связано с повышенным риском независимо от изученного генетического фона.

По мнению исследователей, эти результаты показывают, что генетическую предрасположенность и развитие кишечной микробиоты следует рассматривать не изолированно: их взаимодействие может иметь значение для формирования аутоиммунных процессов.

Один из руководителей исследования Дун Д. Ван (Dong D. Wang), научный сотрудник Масс Дженерал Бригам(Mass General Brigham), также работает в Гарвардской медицинской школе и Институте Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда (Broad Institute).

Исследование не доказывает, что изменения микробиома вызывают диабет

Несмотря на выраженную статистическую связь, результаты нельзя интерпретировать как доказательство того, что замедленное созревание кишечного микробиома непосредственно вызывает сахарный диабет 1-го типа.

Исследование было наблюдательным, а не интервенционным. Поэтому нельзя исключить, что и особенности микробиома, и вероятность аутоиммунного процесса зависят от других биологических или средовых факторов.

Кроме того, в исследование специально включали детей с высокой генетической предрасположенностью к диабету 1-го типа. Неизвестно, будут ли полученные результаты в той же степени применимы к детям из общей популяции.

Авторы считают, что в будущем анализ развития микробиома потенциально может дополнить оценку риска сахарного диабета 1-го типа. Однако прежде необходимо подтвердить результаты в других группах населения и установить, действительно ли изменение микробиома с помощью питания или других вмешательств способно влиять на вероятность заболевания.

Таким образом, работа выявила не способ профилактики диабета, а потенциальный ранний биомаркер риска и направление для дальнейших исследований. Связь кишечных микроорганизмов с развитием заболеваний активно изучается и в других областях: например, ранее сообщалось, что метаболит кишечных бактерий связали с прогрессированием первичного склерозирующего холангита.

Литература

Dong D., Walsh A. M., Vatanen T., et al. Gut microbiome maturation in early childhood interacts with host genetics to predict type 1 diabetes risk // Nature Metabolism. — 2026. — Published 21 September 2026. — DOI: 10.1038/s42255-026-01614-9.