Akkermansia muciniphila, бактерия за борба с метаболитния синдром - Оптимизиране на

Hubert Plovier и Patrice D. Cani *

бактерия

Католически университет в Лувен, институт за изследване на наркотици в Лувен, LDRI, WELBIO (Валонски постижения в науките за живота и биотехнологиите), изследователска група по метаболизъм и хранене, булевард E. Mounier, 73 B1.73.11, B-1200 Брюксел, Белгия

Наднорменото тегло и затлъстяването достигат епидемични размери, като над 10% от населението на света страда от затлъстяване. Във Франция последните данни показват, че почти всеки втори човек е с наднормено тегло или затлъстяване [1]. Затлъстяването предразполага към развитие на диабет тип 2 и сърдечно-съдови заболявания. Тези патологии, съставляващи метаболитния синдром [2] (→) следователно са основен проблем в общественото здраве [1].

(→) Вижте синтеза на Д. Junquero и Y. Rival, г-ца n ° 12, декември 2005 г., страница 1045

Бактериите в чревната микробиота играят важна роля в регулирането на метаболизма и възпалението. Нарушаването на тази микробиота, наречено дисбиоза, участва в появата на метаболитен синдром [3]. Една от най-разпространените бактерии в човешката чревна микробиота е Akkermansia muciniphila. Въпреки това, изобилието му е намалено при лица, страдащи от метаболитен синдром [4]. И обратно, ефектите от метформин 1 или бариатрична хирургия, две лечения, насочени съответно към регулиране на кръвната захар и борба със затлъстяването, са свързани с увеличаване на изобилието на тази бактерия [5, 6]. Показахме, че администрацията наA. muciniphila намалява развитието на затлъстяване, причинено от диета с високо съдържание на мазнини при мишки [7]. Тези резултати са потвърдени от други екипи и защитен ефект наA. muciniphila е показан и за други патологии като атеросклероза [8]. A. muciniphila следователно представлява голям интерес за разработването на стратегии, насочени към намаляване на честотата на метаболитен синдром.

Serendipity: неочакваната полза от пастьоризацията

Оценка на ефектите от прилаганетоA. muciniphila при хората се усложнява от условията на отглеждане и чувствителността му към кислород, ограничавайки терапевтичните перспективи. Наистина доскоро, A. muciniphila се отглежда само в присъствието на слуз, неговият предпочитан субстрат. Следователно това направи приложението му при хора невъзможно. За да се реши този проблем, е разработена синтетична среда, позволяваща културен добив отA. muciniphila подобно на това, получено в оригиналната среда, като същевременно е без съединения, несъвместими с приложението при хора. Сравнявайки ефектите на култивираните бактерии върху първоначалната среда и върху тази нова синтетична среда, ние показахме товаA. muciniphila запазва своята ефективност независимо от използваната среда: мишките, лекувани с бактериите, наддават половината от теглото си при диета с високо съдържание на мазнини. Подобрява се и глюкозният им толеранс и инсулиновата резистентност [9].

Akkermansia muciniphila, TLR2 и чревната бариера

След това сравнихме ефектите отA. muciniphila, живи или пастьоризирани в сравнение с тези на Amuc_1100 * при мишки на диета с високо съдържание на мазнини. По същия начин като пастьоризираните бактерии, Amuc_1100 * намалява наддаването на тегло и мастната маса, независимо от приема на храна. A. muciniphila, независимо дали са живи или пастьоризирани, а Amuc_1100 * също така понижава хиперхолестеролемията, предизвикана от диета с високо съдържание на мазнини. Пастьоризираните бактерии специално намаляват триглицеридемията на третирани мишки, засилвайки идеята, че пастьоризацията наA. muciniphila засилва неговите защитни ефекти. Подобно на бактериите, Amuc_1100 * може да коригира непоносимостта към глюкоза при третирани мишки. Този ефект е свързан с подобряване на чернодробната чувствителност към инсулин при мишки, лекувани с A. muciniphila или протеин.

Многобройни резултати показват, че активирането на TLR2 в червата засилва бариерната функция на червата, чрез модулиране на протеини с плътно свързване [10]. Наблюдавахме товаA. muciniphila и Amuc_1100 * увеличават експресията на няколко от тези протеини, като оклудин и клаудин 3, което показва нов път, допринасящ за укрепването на чревната бариера от бактериите.

Първи индикации за безопасност при хората

заключение и перспективи

Нашите резултати показват товаAkkermansia muciniphila е потенциален кандидат за лечение на затлъстяване и метаболитен синдром (Фигура 1). Прилагането му намалява развитието на затлъстяване, както и диабет тип 2 и нарушения на чревната бариера при мишки [7]. Други изследвания върху мишки показват, чеA. muciniphila също така инхибира развитието на атеросклероза [8]. Резултатите, които току-що обобщихме, показват, че (а) A. muciniphila остава ефективен, когато се култивира върху синтетична среда, съвместима с приложение при хора; (б) инактивирането на бактериите чрез пастьоризиране засилва нейните ефекти върху много параметри на затлъстяването; и (в) ос Amuc_1100 - TLR2 участва в ефектите на бактериите [9].

Защитни ефекти на Akkermansia muciniphila срещу развитието на затлъстяване и метаболитен синдром в различни органи. Защитният ефект наA. muciniphila се основава по-специално на разпознаването на протеина Amuc_1100 от TLR2 рецептора (Тол-подобен рецептор 2). Няколко изследвания показват товаA. muciniphila може да укрепи чревната бариера чрез увеличаване на производството на слуз и антимикробни пептиди, както и експресията на протеини със стегнато свързване. Това води до намаляване на транслокацията на липополизахариди (LPS) от червата в кръвта, като по този начин намалява възпалението, свързано със затлъстяването. Администрацията наA. muciniphila също така коригира дислипидемия, предизвикана от диета с високо съдържание на мазнини. На чернодробно ниво се подобрява инсулиновата чувствителност на лекуваните животни и се намалява експресията на ензимите, участващи в глюконеогенезата, допринасяйки за подобряване на глюкозния толеранс. И накрая, увеличаването на окислителния потенциал и намаляването на възпалителния тонус на мастната тъкан допринасят за намаляването на мастната маса при третираните животни.