Непередбачувана несподівана користь від пастеризації
Надмірна вага та ожиріння набувають масштабів епідемії, оскільки понад 10% населення планети страждає ожирінням. У Франції останні дані свідчать про те, що майже кожен другий чоловік має надлишкову вагу або страждає ожирінням [1]. Ожиріння схильне до розвитку діабету 2 типу та серцево-судинних захворювань. Отже, ці патології, що становлять метаболічний синдром [2] (→), є основною проблемою в галузі охорони здоров'я [1].
(→) Див. Синтез Д. Хункеро та Ю. Рівала, м/с n ° 12, грудень 2005 р., Сторінка 1045
Бактерії мікробіоти кишечника відіграють важливу роль у регуляції обміну речовин та запалення. Порушення цієї мікробіоти, зване дисбіозом, пов’язане з виникненням метаболічного синдрому [3]. Однією з найпоширеніших бактерій мікробіоти кишечника людини є Akkermansia muciniphila. Однак його чисельність зменшується у осіб, які страждають метаболічним синдромом [4]. І навпаки, ефекти метформіну 1 або баріатричної хірургії, двох методів лікування, спрямованих відповідно на регулювання рівня цукру в крові та боротьбу з ожирінням, пов’язані зі збільшенням кількості цих бактерій [5, 6]. Ми показали, що введення A. muciniphila зменшує розвиток ожиріння, спричиненого дієтою з високим вмістом жиру у мишей [7]. Ці результати були підтверджені іншими групами, а захисний ефект A. muciniphila також був показаний щодо інших патологій, таких як атеросклероз [8]. Тому A. muciniphila представляє великий інтерес у розробці стратегій, спрямованих на зменшення частоти метаболічного синдрому.
Serendipity: несподівана користь від пастеризації
Оцінка наслідків введення A. muciniphila людям ускладнюється умовами її культивування та чутливістю до кисню, обмежуючи терапевтичні перспективи. Дійсно, до недавнього часу A. muciniphila культивувалася лише у присутності слизу, її переважного субстрату. Отже, це унеможливило введення його людям. З метою вирішення цієї проблеми було розроблено синтетичне середовище, що дозволяє отримати урожай A. muciniphila в культурі, подібний до отриманого в вихідному середовищі, не маючи сполук, несумісних із введенням у людини. Порівнюючи вплив культивованих бактерій на його вихідне середовище та на це нове синтетичне середовище, ми показали, що A. muciniphila зберігає свою ефективність незалежно від використовуваного середовища: миші, оброблені бактеріями, отримують половину ваги при гіперліпідній дієті. . Також покращується їх толерантність до глюкози та інсулінорезистентність [9].
Akkermansia muciniphila, TLR2 та кишковий бар’єр
Потім ми порівняли ефекти A. muciniphila, живих або пастеризованих, із ефектами Amuc_1100 * у мишей на дієті з високим вмістом жиру. Подібно до пастеризованих бактерій, Amuc_1100 * зменшує приріст ваги та жирової маси незалежно від споживання їжі. A. muciniphila, живий чи пастеризований, та Amuc_1100 * також знижують гіперхолестеринемію, спричинену дієтою. Пастеризовані бактерії, в свою чергу, спеціально зменшували тригліцеридемію оброблених мишей, підкріплюючи думку про те, що пастеризація A. muciniphila посилює її захисний ефект. Як і бактерії, Amuc_1100 * може виправити непереносимість глюкози у оброблених мишей. Цей ефект пов’язаний із покращенням печінкової чутливості до інсуліну у мишей, які отримували A. muciniphila або білок.
Численні результати показують, що активація TLR2 в кишечнику посилює бар’єрну функцію кишечника, модулюючи білки з щільним з'єднанням [10]. Ми спостерігали, що A. muciniphila та Amuc_1100 * збільшують експресію деяких з цих білків, таких як окклюдин та клаудин 3, вказуючи тим самим на новий шлях, який сприяє посиленню кишкового бар'єру бактеріями.
Перші вказівки безпеки у людей
висновок та перспективи
Наші результати свідчать про те, що Akkermansia muciniphila є потенційним кандидатом у лікуванні ожиріння та метаболічного синдрому (рис. 1). Його введення зменшує розвиток ожиріння, а також діабету 2 типу та порушень кишкового бар’єру у мишей [7]. Інші дослідження на мишах вказують, що A. muciniphila також пригнічує розвиток атеросклерозу [8]. Результати, які ми щойно узагальнили, показують, що (a) A. muciniphila залишається ефективною при культивуванні на синтетичному середовищі, сумісному із застосуванням у людини; (b) інактивація бактерій пастеризацією посилює її вплив на багато параметрів ожиріння; та (c) вісь Amuc_1100 - TLR2 бере участь у впливі бактерій [9].
Захисні ефекти Akkermansia muciniphila проти розвитку ожиріння та метаболічного синдрому в різних органах. Захисна дія A. muciniphila заснована, зокрема, на розпізнаванні білка Amuc_1100 рецептором TLR2 (Toll-like receptor 2). Кілька досліджень показують, що A. muciniphila може посилити кишковий бар'єр, збільшуючи вироблення слизу та антимікробних пептидів, а також експресію білків із щільним з'єднанням. Це призводить до зменшення транслокації ліпополісахаридів (LPS) з кишечника в кров, зменшуючи тим самим запалення, пов’язане з ожирінням. Введення A. muciniphila також коригує дисліпідемію, спричинену дієтою з високим вмістом жиру. На рівні печінки покращується чутливість до інсуліну у оброблених тварин, а також знижується експресія ферментів, що беруть участь у глюконеогенезі, сприяючи поліпшенню толерантності до глюкози. Нарешті, збільшення окисного потенціалу та зниження запального тонусу жирової тканини сприяють зменшенню жирової маси у оброблених тварин.
Конкретні механізми, що пояснюють посилення ефекту A. muciniphila після пастеризації, потребують подальшого вивчення. Здається, вони беруть участь у білку Amuc_1100, оскільки він все ще стабільний після пастеризації. Пастеризація може, наприклад, збільшити доступність білка до рецепторів господаря і, отже, посилити його ефекти. Більше того, виявлення та виділення бактеріального компонента, такого як Amuc_1100, що відтворює дію бактерій, може виявитися корисним у боротьбі з такими патологіями, як запальні захворювання кишечника, які трапляються, також супроводжуючи зниження бар'єрної функції кишечника.
Нарешті, попередні дані свідчать про те, що введення живої або пастеризованої A. muciniphila не пов’язане з побічними ефектами у пацієнтів з метаболічним синдромом. Ці результати дозволяють подальше дослідження терапевтичного потенціалу A. muciniphila у людини.
Автори заявляють, що не мають ніякого інтересу стосовно даних, опублікованих у цій статті.