Przez dekady panowało przekonanie, że mikroorganizmy mają wyłącznie związek ze stanami patofizjologicznymi i rozwojem chorób. Dziś jednak podejście odbiło w innym kierunku, bo wiemy już, że cały nasz organizm to holobiont. Oznacza to w skrócie, że mikroby stanowią nierozerwalny element organizmu, czyli wespół z tymi wszystkimi mikroorganizmami – występującymi na powierzchni ciała czy w środku naszego organizmu – stanowimy jedną całość.
Pogłębiający się obecnie kryzys niezakaźnych chorób metabolicznych, w tym także otyłości, mobilizuje do ciągłych poszukiwań nowych strategii terapeutycznych. Pomimo ogromnego rozwoju medycyny i wdrażanych zmian stylu życia (tzw. terapii behawioralnej), leczenie tych chorób nadal nie jest satysfakcjonujące i stanowi ogromne wyzwanie. Ciekawym obszarem, który od lat jest intensywnie badany, jest mikrobiom jelitowy i jego rola w rozwoju współczesnych chorób przewlekłych, m.in. cukrzycy typu 2, otyłości czy zaburzeń hormonalnych.
Jednym ze szczególnie interesujących gatunków probiotycznych jest Akkermansia muciniphila, której odkrycie uchyla drzwi do nowej ery probiotykoterapii. Okazuje się bowiem, że także jej postać pasteryzowana (a więc “nieżyjąca”) może działać poprzez swoje elementy strukturalne, które pomimo wysokiej temperatury, nadal mogą pełnić swoje funkcje.
Nie ukrywam, że dla mnie – ogromnej pasjonatki mikrobiomu – są to wieści niezwykle fascynujące, dlatego w dzisiejszym wpisie chciałabym się z Wami podzielić tym, co na temat Akkermansii mówi dziś świat nauki.
Akkermansia muciniphila – na czym polega jej fenomen?
Akkermansia muciniphila (AM) została odkryta w 2004 r. Jej nazwa rodzajowa pochodzi od nazwiska mikrobiologa (Antoona Akkermansa), natomiast człon gatunkowy nawiązuje do jej źródła pokarmowego (żywi się mucyną). Jest ona bakterią komensalną (a więc korzystną dla gospodarza) i stanowi ok. 3% całkowitej mikrobioty jelitowej. AM jest bakterią zamieszkującą warstwę śluzową jelita – żywiąc się śluzem (a dokładniej mucyną), pozyskuje energię, a także azot czy węgiel niezbędne dla jej prawidłowych funkcji [1]. Badania na zwierzętach pokazały, że podawanie AM myszom na diecie wysokotłuszczowej wpłynęło na poprawę ich masy ciała, insulinowrażliwość, regulację glikemii [2].
W badaniach klinicznych wykazano, że u osób z otyłością obojga płci obserwuje się zmniejszoną liczebność AM. Badania ostatnich lat wskazują, że AM może być skuteczna w poprawie zaburzeń metabolicznych, a co ciekawe silniejsze efekty odnotowano dla pasteryzowanej AM i jej składników aktywnych w porównaniu do żywej postaci! I właśnie z tymi aspektami związana jest innowacyjność tej bakterii i nazywanie jej “mikroorganizmem nowej generacji” czy też “postbiotykiem”. Oznacza to, że AM nie musi być “żywa” do pełnienia swoich funkcji, a może działać na organizm poprzez swoje składniki strukturalne, np. białko błony zewnętrznej Amuc_1100 [3]. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) uznał AM za nową żywność, wydając naukową opinię dotyczącą jej stosowania.
Akkermansia w zaburzeniach metabolicznych
W pracy Depommier i wsp. wykazano, że suplementacja pasteryzowaną AM przez trzy miesiące wpłynęła na poprawę wrażliwości insulinowej, zmniejszyła poziom insuliny oraz cholesterolu całkowitego. Interwencja została także uznana za bezpieczną i skuteczną w kontekście regulacji powyższych parametrów metabolicznych [4]. W badaniu Zhang i wsp. wykazano, że podawanie AM wpłynęło na obniżenie markerów zapalnych (LPS, TNF-alfa), a także zwiększyło poziom “korzystnej” frakcji HDL cholesterolu [5].
Poziom Akkermansii muciniphili jest obniżony w otyłości, cukrzycy typu 2, chorobach sercowo-naczyniowych czy niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby.
Mechanizmy działania AM są złożone i obejmują przede wszystkim poprawę integralności bariery jelitowej, co zmniejsza ogólnoustrojowy stan zapalny, wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), a także mobilizowanie innych bakterii komensalnych mikrobioty do produkcji SCFA. Fragmenty AM wpływają poprzez różne ścieżki na wydzielanie hormonów inkretynowych (GLP-1) przez komórki L w jelicie, co w praktyce przekłada się na zmniejszenie apetytu i zwiększenie uczucia sytości. Białko Amuc_1100 (przez sygnalizację TLR-2 i 4 oraz spadek CB1) wpływa na poprawę bariery jelitowej [3].
GLP-1 to hormony jelitowe o działaniu insulinotropowym, co oznacza, że zwiększają poposiłkowe wydzielanie insuliny, a także spowalniają opróżnianie żołądka i regulują apetyt.
Akkermansia muciniphila – marker długowieczności?
Akkermansia muciniphila jest komensalem, którego zawartość w jelicie wzrasta do 35. roku życia, a w kolejnych dekadach życia spada. Jednak odnotowano, że u “zdrowych stulatków”, czyli osób bez współtowarzyszących chorób przewlekłych czy zaburzeń poznawczych, jej zawartość w jelicie wzrasta. Stan zapalny jest oczywiście obecny u osób długowiecznych, ale w mniejszym stopniu niż u „normalnych” starszych osób dorosłych, a ich stan prozapalny jest równoważony przez towarzyszące reakcje przeciwzapalne. Skład mikrobioty jelitowej przez całe życie może modulować zdrowie i choroby w starzejących się populacjach. Akkermansia muciniphila nazywana jest potocznie markerem długowieczności – właśnie z uwagi na fakt, że jej obfitość w przewodzie pokarmowym jest dodatnio skorelowana z długim życiem i zdrowiem ogólnym [6,7].
Choć liczebność Akkermansii muciniphili spada wraz z wiekiem, to w przypadku zdrowo starzejących się stulatków obserwuje się wysoki jej poziom.
Akkermansia muciniphila – suplementacja w praktyce
Badania wskazują, że korzyści idące za włączoną suplementacją odnotowano po okresie 12 tygodni. Jest to zatem czas potrzebny na ocenę efektywności wdrożonej interwencji. Choć suplementacja AM w zaburzeniach metabolicznych może być korzystnym postępowaniem, należy podkreślić, że jest ona nadal uzupełnieniem postępowania żywieniowego. Dieta, aktywność fizyczna i generalnie zdrowy styl życia (w tym wysypianie się czy regulacja stresu) stanowią fundament leczenia behawioralnego zaburzeń metabolicznych.
Aby poprawić status Akkermansii w jelitach, należy zadbać o wysoką zawartość błonnika w diecie, a więc kilka porcji warzyw i owoców dziennie, pełne ziarno i wdrożyć zasady zdrowej diety, np. w oparciu o model śródziemnomorski o silnym potencjale przeciwzapalnym (klucz). Nie należy zapomnieć, że Akkermansia pomimo obszernej literatury pozostaje we współpracy z innymi komensalami w naszym przewodzie pokarmowym, dlatego ich dokarmianie jest tutaj równie ważne. Akkermansia muciniphila MucT, a więc pasteryzowana nie musi być przechowywana w lodówce (co jest wygodne) oraz ma długi okres ważności (bo jest stabilna).
Podsumowanie
Badania ostatnich lat wyraźnie wskazują, że manipulacje mikrobiomu mogą być wsparciem w terapii zaburzeń metabolicznych. Akkermansia muciniphila wydaje się być obiecującym kandydatem na innowacyjny probiotyk ze względu na szereg dobroczynnych działań na organizm gospodarza. Ze względu na wydzielanie korzystnych dla jelit i zdrowia metabolicznego SCFAs, oddziaływanie z układem odpornościowym i niwelowanie stanu zapalnego, zwalczanie bakterii patogennych czy poprawę integralności bariery jelitowej może poprawiać stan zdrowia osób z zaburzeniami metabolicznymi. Upatruje się w niej także potencjału w kontekście nieswoistych zapaleń jelit czy zaburzeń neurologicznych. Badania wskazują także, że forma pasteryzowana AM może skuteczniej wspierać mikrobiotę w porównaniu z żym szczepem. Działanie swoje rozwija poprzez swoje składniki, m.in. białko Amuc_1100. Pozostaje czekać nam na kolejne badania z udziałem ludzi, aby móc jeszcze lepiej poznać korzyści wynikające ze stosowania tej bakterii.
Artykuł powstał we współpracy z partnerem merytorycznym Sanprobi.
Bibliografia:
- Markowska E. Kiersztan A.
- Everard A, Belzer C, Geurts L et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 May 28;110(22):9066-71.
- Yan J, Sheng L, Li H. Akkermansia muciniphila: is it the Holy Grail for ameliorating metabolic diseases? Gut Microbes. 2021 Jan-Dec;13(1):1984104.
- Depommier C, Everard A, Druart C et al. Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study. Nat Med. 2019 Jul;25(7):1096-1103.
- Zhang X, Shen D, Fang Z, Jie Z, Qiu X, Zhang C, Chen Y, Ji L. Human gut microbiota changes reveal the progression of glucose intolerance. PLoS One. 2013;8(8):e71108.
- Badal VD, Vaccariello ED, Murray ER, Yu KE, Knight R, Jeste DV, Nguyen TT. The Gut Microbiome, Aging, and Longevity: A Systematic Review. Nutrients. 2020 Dec 7;12(12):3759.
- Singh H., Torralba M.G., Moncera K.J. et al. Gastro-intestinal and oral microbiome signatures associated with healthy aging. GeroScience. 2019;41:907–921.
Zdjęcie okładka: https://erc.europa.eu/projects-figures/stories/akkermansia-friendly-bacterium-who-cares
