Az Akkermansia muciniphila baktérium a metabolikus szindróma elleni küzdelemben
Hubert Plovier és Patrice D. Cani *
Louvaini Katolikus Egyetem, Louvain LDRI gyógyszerkutató intézet, WELBIO (vallon kiválóság az élettudományokban és a biotechnológiában), az anyagcsere és a táplálkozás kutatócsoportja, avenue E. Mounier, 73 B1.73.11, B-1200 Brüsszel, Belgium
A túlsúly és az elhízás eléri a járvány mértékét, a világ népességének több mint 10% -a szenved elhízástól. Franciaországban a legfrissebb adatok azt mutatják, hogy majdnem minden második ember túlsúlyos vagy elhízott [1]. Az elhízás hajlamosítja a 2-es típusú cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek kialakulását. Ezek a metabolikus szindrómát alkotó kórképek [2] (→) ezért nagy problémát jelentenek a közegészségügyben [1].
(→) Lásd D. Junquero és Y. Rival összefoglalását, Kisasszony n ° 12., 2005. december, 1045. oldal
A bél mikrobiotájában található baktériumok fontos szerepet játszanak az anyagcsere és a gyulladás szabályozásában. Ennek a mikrobiótának az úgynevezett dysbiosisának megzavarása szerepet játszik a metabolikus szindróma megjelenésében [3]. Az emberi bél mikrobiotájában az egyik leggyakoribb baktérium Akkermansia muciniphila. Bősége azonban csökken a metabolikus szindrómában szenvedő egyéneknél [4]. Ezzel szemben a metformin 1 vagy a bariatrikus műtét - a vércukorszint szabályozására és az elhízás elleni küzdelemre irányuló két kezelés - hatása összefüggésben áll e baktérium bőségének növekedésével [5, 6]. Megmutattuk, hogy aA. muciniphila csökkenti az egerekben a magas zsírtartalmú étrend okozta elhízás kialakulását [7]. Ezeket az eredményeket más csapatok is megerősítették, és aA. muciniphila más patológiák esetében is kimutatták, például az érelmeszesedést [8]. A. muciniphila ezért nagy érdeklődést mutat a metabolikus szindróma előfordulásának csökkentését célzó stratégiák kidolgozása iránt.
Serendipity: a pasztörizálás váratlan előnye
A beadás hatásainak értékeléseA. muciniphila az emberben bonyolítja növekedési körülményei és oxigénérzékenysége, ami korlátozza a terápiás kilátásokat. Valóban, egészen a közelmúltig, A. muciniphila csak nyálka jelenlétében termeszthető, az előnyös szubsztrát. Ez lehetetlenné tette az emberekben történő alkalmazását. E probléma megoldására szintetikus táptalajt fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi aA. muciniphila hasonló az eredeti táptalajban kapotthoz, miközben mentes az emberben történő beadással összeegyeztethetetlen vegyületektől. Összehasonlítva a tenyésztett baktériumok eredeti táptalajra és erre az új szintetikus közegre gyakorolt hatásait, ezt megmutattukA. muciniphila az alkalmazott táptalajtól függetlenül megőrzi hatékonyságát: a baktériumokkal kezelt egerek súlyának felét hízzák magas zsírtartalmú étrend alatt. Javul a glükóz tolerancia és az inzulinrezisztencia is [9].
Akkermansia muciniphila, A TLR2 és a bélsor
Ezután összehasonlítottuk aA. muciniphila, magas zsírtartalmú étrendben élő vagy pasztörizáltak az Amuc_1100 * -hoz képest. A pasztörizált baktériumokhoz hasonlóan az Amuc_1100 * csökkenti a súlygyarapodást és a zsírtömeget, függetlenül az ételtől. A. muciniphila, akár élő, akár pasztőrözött, és az Amuc_1100 * szintén csökkenti a magas zsírtartalmú étrend okozta hiperkoleszterinémiát. A pasztőrözött baktériumok viszont kifejezetten csökkentik a kezelt egerek trigliceridémiáját, megerősítve azt az elképzelést, hogy aA. muciniphila fokozza védőhatásait. A baktériumokhoz hasonlóan az Amuc_1100 * kijavíthatja a kezelt egerek glükóz intoleranciáját. Ez a hatás összefügg az inzulin májérzékenységének javulásával a kezelt egerekben A. muciniphila vagy fehérje.
Számos eredmény azt mutatja, hogy a TLR2 aktiválása a bélben fokozza a bél gátfunkcióját, szoros kapcsolódási fehérjék modulálásával [10]. Megfigyeltük eztA. muciniphila és az Amuc_1100 * növeli ezeknek a fehérjéknek, mint például az occludin és a claudin 3 expresszióját, új utat jelezve, amely hozzájárul a baktériumok által a bélgát megerősödéséhez.
Az emberek biztonságának első jelei
következtetés és perspektívák
Eredményeink arra utalnakAkkermansia muciniphila potenciális jelölt az elhízás és a metabolikus szindróma kezelésében (1.ábra). Alkalmazása csökkenti az elhízás kialakulását, valamint a 2-es típusú cukorbetegséget és a bélsorzavarokat egerekben [7]. Más egereken végzett vizsgálatok azt mutatjákA. muciniphila szintén gátolja az érelmeszesedés kialakulását [8]. A most összefoglalt eredmények azt mutatják, hogy (a) A. muciniphila hatásos marad, ha szintetikus táptalajon tenyésztik, kompatibilis az embernek történő beadással; (b) a baktériumok pasztőrözéssel történő inaktiválása fokozza annak hatását az elhízás számos paraméterére; és (c) az Amuc_1100 - TLR2 tengely részt vesz a baktériumok hatásában [9].
Az Akkermansia muciniphila védőhatásai az elhízás és a különböző szervek metabolikus szindróma kialakulása ellen. A. Védő hatásaA. muciniphila különösen az Amuc_1100 fehérje TLR2 receptor általi felismerésén alapul (Útdíj-szerű receptor 2). Számos tanulmány bizonyítjaA. muciniphila erősítheti a bélgátat a nyálka és az antimikrobiális peptidek termelésének, valamint a szoros kötésű fehérjék expressziójának fokozásával. Ez a lipopoliszacharidok (LPS) áttelepülésének csökkenését eredményezi a bélből a véráramba, ezáltal csökkentve az elhízással járó gyulladást. Az adminisztrációA. muciniphila a magas zsírtartalmú étrend által kiváltott diszlipidémiát is korrigálja. Májszinten javul a kezelt állatok inzulinérzékenysége, és csökken a glükoneogenezisben szerepet játszó enzimek expressziója, hozzájárulva a glükóz tolerancia javításához. Végül az oxidatív potenciál növekedése és a zsírszövet gyulladásos tónusának csökkenése hozzájárul a kezelt állatok zsírtömegének csökkenéséhez.