Все, что нужно знать о загадочной бактерии кишечника и ее влиянии на здоровье человека

22.09.2024
68
В теле взрослого человека в среднем содержится 1,5−3 килограмма микроорганизмов! Большинство из них — «охранники» нашего иммунитета. Только в одном кишечнике ежедневно мы носим, по разным данным, от 30 до 100 триллионов микроорганизмов. А большее число обитателей кишечника — бактерии.
Микроскопическое изображение бактерий Akkermansia muciniphila, новый универсальный пробиотик

Аккермансия — тоже бактерия. Её содержание в кишечной микрофлоре человека и млекопитающих — от 3 до 5%. Однако этот показатель может значительно колебаться в зависимости от состояния конкретного организма (играют роль ожирение, диабет II типа, дисбиоз кишечника, аутоиммунные заболевания — в этом мы убедимся далее).

По своим морфологическим признакам Аккермансия:

  • Овальной формы;

  • Грамотрицательная (то есть, в отличие от грамположительных бактерий, имеет клеточную оболочку, за счёт чего менее восприимчива к антибиотикам, и встречается во многих средах, поддерживающих жизнь на Земле);

  • Анаэробная (не требует кислорода для развития и роста);

  • Не подвижная (то есть не передвигается сама);

  • Не спорообразующая (то есть не размножается спорами).

Краткая история Аkkermansia muciniphila

Датой открытия Аккермансии можно считать 2004 год. Тогда же эту бактерию выделили в отдельную филогенетическую группу. В целом же изучение подобных бактерий, питающихся муцином, началось в 90-е годы прошлого столетия. Именно в этот период у науки появился мощный инструмент: молекулярные методы исследования микробных экосистем. Да, рассмотреть молекулы и атомы удавалось далеко не всегда: оптические возможности учёных на тот момент были весьма ограничены.

Первую часть своего двойного названия Аkkermansia muciniphila получила от имени нидерландского микробиолога Антона Аккерманса. Видимо, именно ему, как учителю и наставнику, захотели отдать честь первооткрыватели Аккермансии. Вторая часть названия этой бактерии отсылает к тому, что она — муцин-деградирующая, то есть питается муцином.

Новая волна интереса к Аkkermansia muciniphila поднялась в 2010-е, когда учёные всего мира стали пытаться выявить её связь с возраст-ассоциированными  заболеваниями. Выдвигались различные гипотезы: что концентрация Аккермансии в кишечной микробиоте связана с ожирением и потенциальным набором веса, с аутизмом, псориазом, атеросклерозом и метаболическим синдромом1.

В этой статье мы выясним, как современная теоретическая и прикладная наука анализирует роль Аккермансии. И правда ли, что Аkkermansia muciniphila — универсальный пробиотик будущего?

Аkkermansia Muciniphila: скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, кто ты

Аккермансия питается муцином. Что это значит для человека? Давайте разбираться.

Муцин — это основной компонент слизи, гликопротеин, который обеспечивает защиту и увлажнение тканей, а также участвует в процессе пищеварения.

В желудочно-кишечном тракте человека образована уникальная гелеобразная среда (как в шутку говорят биологи — «суп»), в которой бактерии прекрасно существуют и сосуществуют. Из всех бактерий выделяется группа «соседей» — муцин-деградирующие бактерии (в том числе сюда относится Аккермансия). На первый взгляд, они поедают муцин — такой важный и такой незаменимый компонент всей желудочно-кишечной среды. Получается, они сами разрушают свой дом? Нет, потому что, они вырабатывают короткоцепочечные жирные кислоты, которые являются источником энергии для клеток толстого кишечника, увеличивает экспрессию генов кодирующих белки муцина (MUC2), усиливают её выработку и помогают другим микроорганизмам быть более стойкими к внешним агрессорам за счёт подавления патогенных бактерий.

Следовательно, Аkkermansia muciniphila не просто безобидна, но и крайне необходима нашему кишечнику. Удивительно, что без неё «подпольная» работа организма проходила бы намного тяжелее. А в чём ещё заключается её роль?

Как Аkkermansia muciniphila «работает» в нашем кишечнике?

Говоря языком науки, Аккермансия «обладает выраженной муколитической активностью и способна модулировать различные функции, метаболические и сигнальные реакции у здоровых и больных людей»2.

В 2018 году был опубликован один из первых в России обзор3, в котором говорится о том, что Аккермансия действует не одна, ей нужны «помощники» из внешней среды: многие пищевые компоненты, поступающие в пищеварительный тракт, могут оказывать влияние на содержание в нем Аккермансии, и, следовательно, увеличение за счёт неё барьерных функций кишечника. Зарубежными учёными проведены исследования и на животных (в частности, мышах), и на людях, которые упоминаются в обзоре и постулируют то, что при добавлении в рацион пектина и моносахаридов (что нередко включается в рацион при диете) концентрация Аккермансии уменьшается. И наоборот, зелёный чай, клюква и их экстракты усиливают её концентрацию4. На рост Аккермансии могут повлиять некоторые лекарства (например, сахароснижающие препараты5), а также другие кишечные и пробиотические бактерии, фитохимические вещества (которые содержатся в специях и семенах, регулярно употребляемых сидящими на диете)6.

Однако чаще всего действие этой бактерии выходит за рамки желудочно-кишечного тракта. И сейчас мы расскажем, как.

Как воздействие Аkkermansia muciniphila выходит за рамки желудочно-кишечного тракта

Если кожа — зеркало пищеварительной системы, то состояние кишечника — зеркало всего организма. 

То, что происходит в нашем кишечнике, медленно, но верно (а иногда быстро и верно) влияет на нас изнутри. Десятки гипотез выдвигаются, чтобы проиллюстрировать и предположить, как воздействие Аkkermansia muciniphila выходит за рамки желудочно-кишечного тракта (правда, многие из них пока остаются только гипотезами). Это актуально для так называемых осей кишечник-мозг (например, заболевания ЦНС), кишечник-печень (например, заболевания печени), кишечник-кость (например, потеря костной массы), кишечник-сердце, кишечник-жировая и кишечник-мышечная ткань, а также для терапии рака. И даже — кишечник-кровь.

Интересно отдельное исследование про влияние Akkermansia muciniphila на выраженность пищевой аллергии. Недавно было продемонстрировано, что Аккермансия способна усиливать выраженность аллергических реакций. Причём, именно на продукты питания. Однако не всё так драматично — это свойство проявляется лишь в условиях недостаточного потребления растительных волокон (клетчатки). Такие выводы были получены в экспериментах на специальной гибридной линии мышей, у которых была аллергия на арахис и овальбумин (яичный белок)7. Недостаток клетчатки позволяет пищи перевариваться быстрее и муцин в кишечнике освобождается быстрее, что может негативно сказываться на здоровье кишечника,  так как теряется его защитная функция. Поэтому клетчаткой в рационе нельзя пренебрегать. В высоких концентрациях клетчатка содержится в моркови, апельсине, редьке, инжире, огурцах, зелени и многих других классических для здорового питания продуктах.

Наблюдается также связь этой бактерии с сахарным диабетом и гипертонией. Опубликован ряд исследований в 2020-х, в которых доказано, что в ходе проводимых экспериментов относительное повышение содержания Akkermansia muciniphila коррелировало у разных возрастных групп людей с ремиссией диабета. Обзор на ряд таких зарубежных исследований представлен в русскоязычных статьях8. А в одном азиатском исследовании проведён подробный анализ того, как дисбактериоз кишечной микробиоты способствует развитию и хронизации гипертонии. Причём как у пациентов, уже имевших подобные жалобы, так и у тех, кто сталкивается с подобной проблемой впервые9.

Роль Аккермансии в терапии рака тоже безмерно велика. У подопытных животных с меланомой (раком кожи или слизистых, злокачественная опухоль в этом случае развивается из пигментных клеток), которые положительно реагировали на иммунотерапию, наблюдалось обилие Akkermansia muciniphila в кишечнике. Учёные пришли к выводу, что иммунотерапия рака в сочетании с Akkermansia muciniphila как одним из важных пробиотиков при селективной трансплантации микробиоты должна достичь лучших клинических результатов для пациентов в ближайшем будущем10.

Аkkermansia muciniphila и ожирение

Самая популярная тема, связанная с Аккермансией — её связь с ожирением. Действительно, в прикладной науке основное внимание на сегодняшний день уделялось использованию Аккермансии как бактерии (и, как следствие, в перспективе — пищевой добавки) для облегчения ожирения, диабета, метаболических заболеваний, последствий старения. Однако и в этой области сохраняются существенные пробелы в знаниях, особенно в отношении того, как данная бактерия модулирует метаболизм липидов и глюкозы11.

Известно, что количество Аkkermansia muciniphila отрицательно коррелирует с «гормоном насыщения», лептином: чем больше Аkkermansia muciniphila, тем меньше в крови лептина и тем меньше, следовательно, риск ожирения12. Так как при ожирении гормона насыщения, который подавляет чувство голода, слишком много13.

Ожирение, как известно, бывает I, II и III степени. А ещё — приобретённым либо генетически обусловленным. И с тем, и с другим видом ожирения реально бороться. Ещё в 2013 году группа специалистов из Голландии и Бельгии доказала, что Akkermansia muciniphila способна контролировать ожирение, вызванное диетой с высоким содержанием жиров, сахара и соли14. В те годы тенденция выявления взаимосвязи микробиоты кишечника и метаболизма всего организма только зарождалась.

Исходя из этих и многих других опубликованных научных работ, нередко превращающихся в «научпоп», на любительских интернет-ресурсах Аккермансию смело называют «бактерией стройности». Для покупателей маркетологи предлагают пошаговый чек-лист, по пунктам иллюстрируя то, как действие Аккермансии отразится на всём организме, стоит только «запустить» её в кишечник. Но всё ли так однозначно? Разве Аккермансия уже так хорошо изучена? Рассмотрим далее именно пробиотическое действие этой бактерии, которое подтверждено научными фактами.

Йогурт с пробиотиками в стеклянной баночке, украшенный листиком мяты, на деревянной подставке

Аkkermansia muciniphila как пробиотик

Пробиотическое действие Аккермансии муцинифиловой многогранно — это и метаболическая модуляция, и иммунная регуляция, и поддержание иммунитета кишечника в целом. Опубликованы исследования, сообщающие, что различные заболевания, такие как метаболические синдромы и аутоиммунные заболевания, связаны с нарушением обилия этой бактерии15.

Но для начала вспомним, что же такое пробиотик. Пробиотиками называют живые микроорганизмы, которые приносят ощутимую пользу хозяину (чаще всего — человеку) при потреблении или введении их в рацион. Их не стоит путать с пребиотиками, непереваривающимися компонентами пищи, неживыми пищевыми волокнами, которые стимулируют микрофлору толстого кишечника и усваиваются в верхних отделах ЖКТ.

Использовать живые микроорганизмы в медицинских целях придумал ещё Илья Мечников. Одним из первых пробиотиков в нашей стране стала молочнокислая палочка, содержащаяся в йогуртах. Так Мечникову удалось оформить российскую научную школу иммунологии и микробиологии (и даже геронтологии, науки о старении организма). Теперь широко известные пробиотики — бифидобактерии, лактобактерии, кишечные палочки, стрептококки, энтерококки. Пробиотики повышают активность микрофлоры кишечника (то есть улучшают «здоровье» тех «полезных» микроорганизмов, которые живут в симбиозе с их носителем) и вытесняют патогены, агрессивные и «вредные» микроорганизмы (сальмонеллы, стафилококки, шигеллы, грибки кандиды и прочие).

Аkkermansia muciniphila — перспективный пробиотик по многим причинам. Во-первых, потому что она является одним из нормальных симбионтов кишечника на протяжении всей нашей жизни. Эта бактерия может стабильно колонизировать кишечник человека в течение 1 года после рождения, пока её итоговая численность не достигнет того же уровня, что и у здоровых взрослых. У пожилых людей концентрация постепенно снижается — отсюда прослеживают связь со старением. Во-вторых, Аккермансия — секрет профилактики истончения слизистой оболочки кишечника. Она «прилипает» к слизи напрямую, поддерживая целостность кишечного защитного барьера. И, в-третьих, на базе ограниченных, но всё же с успехом проведённых исследований, мы можем сказать, что пониженный уровень Аккермансии связан с развитием целого ряда заболеваний. Их мы описывали выше. Предположительно, именно Аккермансия муцинифиловая — новейший пробиотик на основе живых комменсальных бактерий кишечника.

Безопасная доза Аkkermansia muciniphila для человека

К сожалению, пока большинство обширных исследований по введению в рацион Аkkermansia muciniphila проводились на животных. Поэтому в настоящее время нет опубликованных открытых (и, что важно, масштабных) клинических испытаний для людей, что приводит к отсутствию убедительных доказательств безопасности Аккермансии муцинифиловой для людей. Это может объяснить, почему эта бактерия не была задействована в производстве продуктов питания или использовании лекарств. Однако ограниченные и предварительные исследования на людях были. И они показали, что эта бактерия должна быть безопасной для вмешательств в организм человека. Факт, что даже когда численность Аккермансии достигала высокого уровня (целых 60%), после лечения антибиотиками широкого спектра действия, у человека не наблюдалось никаких нежелательных явлений16. И, как мы уже писали выше, Аккермансия прекрасно переносится пациентами с избыточным весом. На сегодняшний день доказано, что приём бактерии A. muciniphila в дозировке 10 8 КОЕ / сут безопасен для человека17.

Риски потребления Аkkermansia muciniphila

Как писал Оноре де Бальзак:

Ключом ко всякой науке является вопросительный знак 

Вопросов в науке всегда больше, чем ответов.

Безусловно, риски потребления Аккермансии всё же есть. Однако эти риски не выходят за пределы разумного: пока нет исследований, иллюстрирующих очевидно негативное влияние Аккермансии на организм животных и человека. Напротив, все результаты исследований нейтральны и положительны. 

Akkermansia muciniphila — потенциальный пробиотик, который может эффективно использовать желудочно-кишечный муцин, неразрывно связан с метаболизмом хозяина и иммунным ответом. Он обещает стать терапевтической целью при заболеваниях, связанных с микробиотой, таких как колит, метаболический синдром, ожирение, сахарный диабет, иммунные заболевания, рак. Предварительные данные по людям показывают, что пероральный приём бактерии безопасен, но его эффект необходимо дополнительно проверить в большем количестве клинических испытаний на людях в ближайшем будущем.

Одна маленькая бактерия способна изменить большую жизнь.




  1. Эль-Тарави Я., Багаев Н. Akkermansia muciniphila — мал золотник, да дорог. 2018. Источник: https://biomolecula.ru/articles/akkermansia-muciniphila-mal-zolotnik-da-dorog.
  2. Б. Шендеров, Юдин, А., Загайнова, М., Шевырева М. АKKERMANSIA MUCINIPHILA — НОВЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОБИОТИК НА ОСНОВЕ ЖИВЫХ КОММЕНСАЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА: ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЛИ ЛЕГЕНДА? 2018. Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/akkermansia-muciniphila-novyy-universalnyy-probiotik-na-osnove-zhivyh-kommensalnyh-bakteriy-kishechnika-cheloveka-deystvitelnost-ili.
  3. Б. Шендеров, Юдин, А., Загайнова, М., Шевырева М. АKKERMANSIA MUCINIPHILA — НОВЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПРОБИОТИК НА ОСНОВЕ ЖИВЫХ КОММЕНСАЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА: ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТЬ ИЛИ ЛЕГЕНДА? 2018. Источник: https://cyberleninka.ru/article/n/akkermansia-muciniphila-novyy-universalnyy-probiotik-na-osnove-zhivyh-kommensalnyh-bakteriy-kishechnika-cheloveka-deystvitelnost-ili.
  4. Покровская Е., Буйваленко А. Взаимодействие микробиома кишечника и пероральных сахароснижающих препаратов: обзор литератур. 2022. Источник: https://www-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/pmc/articles/PMC9764270/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru.
  5. Hagi T, Belzer C. The interaction of Akkermansia muciniphila with host-derived substances, bacteria and diets. Appl Microbiol Biotechnol. 2021 Jun;105(12):4833−4841. doi: 10.1007/s00253−021−11362−3. 2021. Источник: PMID: 34125276; PMCID: PMC8236039.
  6. Parrish, A., Boudaud, M., Grant, E.T. et al. Akkermansia muciniphila exacerbates food allergy in fibre-deprived mice. Nat Microbiol 8, 1863–1879. 2023. Источник: https://doi.org/10.1038/s41564−023−01464−1.
  7. Тимашева Я., Балхиярова Ж., Кочетова О. Современное состояние исследований в области ожирения: генетические аспекты, роль микробиома и предрасположенность к COVID-19. 2021. Источник: https://www-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/pmc/articles/PMC9753850/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru.
  8. Цзин Ли, Фанцин Чжао, Идань Ван, Цзюньру Чен, Цзе Тао и другие. Дисбактериоз кишечной микробиоты способствует развитию гипертонии. 2017. Источник: https://www-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/pmc/articles/PMC5286796/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru.
  9. Тин Чжан, Цяньцянь Ли, Лэй Чэн, Хина Бух, Фаминг Чжан. Akkermansia muciniphila — перспективный пробиотик. 2019. Источник: https://www-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/pmc/articles/PMC6801136/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru.
  10. Jian H, Liu Y, Wang X, Dong X, Zou X. Akkermansia muciniphila as a next-generation probiotic in modulating human metabolic homeostasis and disease progression: a role mediated by gut–liver–brain axes? International Journal of Molecular Sciences. 2023.
  11. Чжоу К., Чжан Ю., Ван Х. и др. Бактерии кишечника Akkermansia ассоциированы со снижением риска ожирения: данные Американского проекта по кишечнику. Nutr Metab (Lond): 17, 90. 2020. Источник: https://doi.org/10.1186/s12986−020−00516−1.
  12. R. J. Mulders, K. C. G. de Git, E. Schéle, S. L. Dickson, Y. Sanz, R. A. H. Adan. Microbiota in obesity: interactions with enteroendocrine, immune and central nervous systems. Источник: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/obr.12661.
  13. Амандин Эверард, Клара Белзер, Люси Гертс и другие. Взаимодействие Akkermansia muciniphila и эпителия кишечника контролирует ожирение, вызванное диетой. 2013. Источник: https://www-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/pmc/articles/PMC3670398/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru.
  14. Zhai Q, Feng S, Arjan N, Chen W. A next generation probiotic, Akkermansia muciniphila. Crit Rev Food Sci Nutr. 2019; 59(19):3227−3236. Источник: doi: 10.1080/10408398.2018.1517725. 2018. PMID: 30373382.
  15. Тин Чжан, Цяньцянь Ли, Лэй Чэн, Хина Бух, Фаминг Чжан. Akkermansia muciniphila — перспективный пробиотик. 2019. Источник: https://www-ncbi-nlm-nih-gov.translate.goog/pmc/articles/PMC6801136/?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ru&_x_tr_hl=ru.
  16. Депомье С., Эверард А., Друарт С., Пловье Х., Хул М.В., Виейра-Сильва С. Фалони Г., Раес Дж., Мейтер Д., Делзенн Н.М. и другие. Приём добавок с Akkermansia muciniphila у добровольцев с избыточным весом и ожирением: экспериментальное исследование, подтверждающее концепцию. Источник: Nat. Med. 2019; 25(7):1096.
Подписывайтесь на соцсети

Комментарии

Авторизуйтесь что комментировать

Смотрите также

Наука
Нужно ли делать генетическое тестирование детям при выборе спорта?

Нужно ли делать генетическое тестирование детям при выборе спорта?

Анализ роли генетики в достижении спортивных успехов
Сегодня
3
Питание
Нейробиология пищевого поведения: когда «подружились» наука о питании и наука о мозге

Нейробиология пищевого поведения: когда «подружились» наука о питании и наука о мозге

Раскрываем секреты влияния сервировки, звуков, текстуры и эмоций на восприятие пищи и пищевое поведение.
2.10.2024
1
38
Питание
Омега-3: польза, источники и правильное употребление

Омега-3: польза, источники и правильное употребление

Все, что нужно знать о полиненасыщенных жирных кислотах
1.10.2024
2
36
Здоровье
Маточное молочко: укрепление иммунитета и другая польза

Маточное молочко: укрепление иммунитета и другая польза

Эликсир здоровья из улья
22.09.2024
1
39
Здоровье
NMN — три буквы, которые продлевают жизнь

NMN — три буквы, которые продлевают жизнь

Никотинамидмононуклеотид — ключ к долголетию и здоровью клеток
22.09.2024
88
Здоровье
Аkkermansia muciniphila – новый универсальный пробиотик: правда или миф

Аkkermansia muciniphila — новый универсальный пробиотик: правда или миф

Мы, бактерии и Аккермансия
22.09.2024
69
Наука
Генетическая предрасположенность к физическим нагрузкам: что говорит наука?

Генетическая предрасположенность к физическим нагрузкам: что говорит наука?

От «гена спринтера» до эпигенетики: современный взгляд на роль наследственности в спортивных достижениях
4.09.2024
1
66
Спорт
Что закинуть в топку: какое топливо использует наш организм во время нагрузок?

Что закинуть в топку: какое топливо использует наш организм во время нагрузок?

Как диета и интенсивность нагрузок влияют на выбор источников энергии нашим организмом
16.08.2024
99

Остаемся на связи

Получайте рассылку от редакции с обзорами актуальных материалов по интересующим темам.