Akkermansia muciniphila (A. muciniphila) to beztlenowa, Gram-ujemna bakteria z rodzaju Verrucomicrobia, wyizolowana w 2004 roku ze stolca zdrowej osoby. Już pierwsze obserwacje bakterii sugerowały, że może pełnić ważną rolę w organizmie. Jej obecność wykryto w przewodzie pokarmowym, głównie w błonie śluzowej jelita grubego oraz w kobiecym mleku (śladowe ilości bakterii znaleziono też w jamie ustnej i w drogach moczowych). Kolejne badania nad Akkermansia muciniphila dostarczyły więcej dowodów na jej korzystny wpływ na zdrowie człowieka.
Mikroflora jelitowa a zdrowie człowieka
Mikroflora jelitowa, jej funkcja i znaczenie w utrzymaniu zdrowia człowieka, pozostają od dawna przedmiotem zainteresowania naukowców i lekarzy. Wiemy już na pewno, że brak równowagi mikrobiologicznej jelit i określone zmiany w jej składzie powiązane są z takimi chorobami jak cukrzyca typu 2, zespoły zapalne jelit, zaburzenia odżywiania (napady objadania się), otyłość, a nawet niektóre rodzaje raka oraz choroby neurodegeneracyjne czy zaburzenia psychiczne. Zmiany w mikroflorze układu pokarmowego towarzyszą też chorobom wątroby.
Około 90 proc. naszej flory jelitowej stanowią dwa typy bakterii, nazywane Firmicutes i Bacteroidetes, pozostałe to Actinobacterie, Proteobacterie, Fusobacterie i Verrucomicrobie. A. muciniphila jest jedynym gatunkiem z rodzaju Verrucomicrobia, który został zidentyfikowany w ludzkim przewodzie pokarmowym. Szacuje się, że stanowi od 1 do 3 proc. mikroflory kałowej.
W jaki sposób A. muciniphila wiąże się ze zdrowiem organizmu?
Obecność Akkermansia muciniphila w przewodzie pokarmowym stwierdzono już u niemowląt. Wykazano też, że jej liczebność w jelitach rośnie aż do dorosłości. W toku badań ustalono, że A. muciniphila (a dokładniej rzecz biorąc jej szczep Muc), jest aktywnym degradatorem mucyny, czyli śluzowatej wydzieliny, której zadaniem w żołądku i jelitach jest chronienie błony śluzowej przed działaniem enzymów trawiennych.
W wyniku rozkładu mucyny przez A. muciniphila powstają metabolity, które wspierają rozrost innych pożytecznych bakterii, takich jak Anaerostipes caccae. Co więcej, te metabolity odgrywają również pewną rolę w hamowaniu stanów zapalnych u gospodarza. To tak zwane SCFA (głównie octan i propionian), czyli krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe. Nawiasem mówiąc, wiadomo, że SCFA są niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania jelit.
Dzięki badaniom in vitro (procesy biologiczne przeprowadzane w warunkach laboratoryjnych, poza organizmem) oraz doświadczeniom prowadzonym na myszach zauważono, że pewne choroby powiązane są z mniejszą liczebnością bakterii A. muciniphila w organizmie. Wśród tych schorzeń znajdują się zaburzenia metaboliczne, w tym otyłość, cukrzyca typu 2, niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby (NAFLD) oraz choroby sercowo-naczyniowe. Te odkrycia podsunęły naukowcom pomysł, że ilość A. muciniphila w próbce kału może posłużyć jako marker niektórych chorób.
Obserwacje pochodzące z badań na gryzoniach i ludziach (badania typu „proof of concept" – dowód słuszności koncepcji prowadzonych z udziałem pacjentów) sugerują, że A. muciniphila ma wpływ na pracę układu odpornościowego, uszczelnia jelita oraz poprawia metabolizm w przypadku otyłości i cukrzycy. Zauważono, że istnieje powiązanie pomiędzy liczebnością A. muciniphila w jelitach a otyłością.
- Jeśli chodzi o mechanizm kontrolowania otyłości przez A. muciniphila, dowody sugerują, że A. muciniphila stymuluje produkcję glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1) przez komórki jelitowe, prowadząc ogólnie do poprawy wrażliwości na insulinę, tolerancji glukozy i tłumienia apetytu - piszą naukowcy na łamach czasopisma "Frontiers".
A jaki związek mogą mieć bakterie jelitowe ze zdrowiem mózgu? Naukowcy sądzą, że wynika to prawdopodobnie z istnienia tak zwanej osi jelitowo-mózgowej. Dysponują już dowodami, że takie schorzenia neurodegeracyjne jak choroba Parkinsona i stwardnienie rozsiane wpływają na skład flory bakteryjnej jelit, w tym liczebność A. muciniphila.
Liczne badania prowadzone na myszach pokazały, że podawanie A. muciniphila poprawia kilka czynników związanych ze starzeniem się, w tym stan zapalny i integralność bariery jelitowej. Naukowcy doszli do wniosku, że A. muciniphila poprawia funkcję bariery jelitowej u myszy poprzez zwiększanie grubości warstwy ochronnego śluzu. Zauważono także, że obecność A. muciniphila zmienia odpowiedź na immunoterapię przeciwnowotworową, co może wynikać z poprawy pracy układu odpornościowego.
A. muciniphila w badaniach z udziałem ludzi
W porównaniu z doświadczeniami na modelach zwierzęcych przeprowadzono niewiele badań nad zastosowaniem A. muciniphila jako probiotyku u ludzi. Jak piszą francuscy naukowcy w artykule zatytułowanym "Akkermansia muciniphila: Stan wiedzy 18 lat po pierwszym odkryciu", wydrukowanym w czasopismie "Frontiers" pod koniec 2022 roku, do tej pory opublikowano wyniki trzech ważnych, choć nieklinicznych badań, w których zajęto się bezpieczeństwem stosowania i korzystną rolą A. muciniphila jako probiotyku u otyłych ludzi. Ponadto aktualnie prowadzone są dwa badania kliniczne, które mają ocenić wpływ stosowania A. muciniphila u otyłych pacjentów z cukrzycą typu 2 oraz u dorosłych z hiperglikemią. Rozpoczęły się też cztery inne badania kliniczne nad wykorzystaniem różnych bakterii jako probiotyków i ich wpływie na modulację flory jelitowej w raku i w zespole jelita wrażliwego, przede wszystkim poprzez zwiększenie liczebności A. muciniphila.
Do tej pory wiadomo już, że suplementacja A. muciniphila jest bezpieczna dla ludzi. W jednym z badań, zrealizowanych na grupie 20 osób z nadmierną masą ciała wykazano, że spożywanie suplementów zawierających żywe lub pasteryzowane A. muciniphila okazało się bezpieczne. Kolejne, trwające 3 miesiące badanie eksploracyjne z udziałem 32 ochotników z nadwagą, otyłością i insulinoopornością także dowiodło, że codzienna doustna suplementacja żywymi lub pasteryzowanymi bakteriami A. muciniphila jest bezpieczna i dobrze tolerowana przez organizm. Ponadto wyniki tych badań sugerują, że pasteryzowana A. muciniphila poprawia wrażliwość na insulinę i zmniejsza insulinemię oraz obniża całkowity cholesterol we krwi. Odnotowano także nieznaczne zmniejszenie masy ciała i masy tłuszczowej u uczestników, którzy przyjmowali A. muciniphila, gdy porównano ich wyniki z grupą zażywającą placebo. Naukowcy postulują jednak więcej badań z udziałem ludzi, które pokazałyby dokładny mechanizm działania i długoterminowe skutki zażywania A. muciniphila.
A. muciniphila jako probiotyk, parabiotyk i postbiotyk
Od czasu wyizolowania A. muciniphila wykazano, że ta bakteria przyczynia się do regulacji pracy układu odpornościowego i procesów metabolicznych. Uważana jest za probiotyk nowej generacji (probiotyki to żywe kultury bakterii), który może wspierać proces leczenia zaburzeń metabolicznych, takich jak otyłość, cukrzyca, choroby zapalne jelit, a także rak.
- W ostatnich latach wiele uwagi poświęcono też zastosowaniu nieżywotnych suplementów bakteryjnych (postacie pasteryzowane), znanych jako paraprobiotyki, jako alternatywy dla żywych bakterii w celu zmniejszenia ryzyka infekcji. Postać pasteryzowaną uzyskuje się, gdy zawiesinę z bakteriami ogrzewa się w temperaturze 70 stopni C przez 30 minut - podają naukowcy. Ponadto prowadzone są badania (głównie na myszach), które koncentrują się na postbiotykach, czyli bioaktywnych związkach chemicznych, będących wynikiem reakcji metabolicznych zachodzących w bakteriach lub też powstających podczas ich rozpadu i ich wpływie na zdrowie.
Źródła: PubMed.ncbi.nlm.nih.gov, frontiersin.com
