Otyłość i towarzyszący jej zespół metaboliczny, często choroby wątroby i cukrzyca typu 2, stanowią ogólnoświatową epidemię i są ściśle powiązane z dietą. Aby przezwyciężyć ogólnoświatową pandemię chorób kardiometabolicznych, badania w coraz większym stopniu skupiają uwagę na interwencjach ukierunkowanych na mikrobiotę jelitową, która odgrywa kluczową rolę w regulacji metabolizmu gospodarza, a wszelka dysbioza jest czynnikiem przyczyniającym się do braku równowagi energetycznej. Jak pokazują badania na zwierzętach, a także badania kliniczne, zwłaszcza beztlenowa bakteria gram-ujemna Akkermansia muciniphila wykazuje korzystne działanie na metabolizm. Ma ona ogromny potencjał w leczeniu zaburzeń metabolicznych związanych z otyłością i jest rozważana jako środek terapeutyczny nowej generacji.
Jak działa Akkermansia?
Akkermansia muciniphila stanowi około 3% całkowitej mikrobioty zdrowych dorosłych. Badania na zwierzętach oraz kliniczne wykazują, że:
- osoby, których jelita zasiedla Akkermansia muciniphila wykazują prawidłowy poziom glukozy we krwi na czczo oraz wskaźnik masy ciała (BMI), co sugeruje, że bakterie te mogą kontrolować otyłość i cukrzycę;
- wzrost populacji Akkermansia ssp. poprawia wrażliwość na insulinę poprzez zmniejszenie translokacji LPS, co przekłada się także na zmniejszenie przepuszczalności jelit;
- jest w stanie łagodzić zespół metaboliczny i uszkodzenia błony śluzowej jelit poprzez wywoływanie odpowiedzi przeciwzapalnej i kontrolowanie homeostazy jelitowej;
- pozytywny efekt zaobserwowano wśród otyłych pacjentów, którzy przeszli 3-miesięczną suplementację 1×10 10 CFU pasteryzowanego A. muciniphila – zaobserwowano zmniejszenie masy ciała, masy tłuszczowej, obwodu bioder, insulinooporności, poziomu cholesterolu w osoczu, poprawiły się markery wątrobowe, a ogólnoustrojowe zapalenie zmniejszyło się. U pacjentów nie wystąpiły żadne skutki uboczne;
- u pacjentów z alkoholowym stłuszczeniowym zapaleniem wątroby występuje wyraźny spadek liczebności A. muciniphila;
- obniża poziom odpowiednich markerów we krwi dotyczących dysfunkcji wątroby i stanu zapalnego, podczas gdy ogólna struktura mikrobiomu jelitowego pozostaje nienaruszona;
- podawanie pasteryzowanego szczepu A. muciniphila osobom otyłym zmniejszyło masę ciała i obwód bioder, poprawiło wrażliwość na insulinę i zmniejszyło markery uszkodzenia wątroby;
- pasteryzowana forma A. muciniphila łagodzi zespół metaboliczny poprzez zmniejszenie masy ciała, nietolerancji glukozy, insulinooporności, średnicy adipocytów oraz poziomu leptyny i trójglicerydów w surowicy.
Mechanizmy działania mikrobioty w chorobach metabolicznych
Otyłość jest powiązana z dysbiozą jelit, ponieważ brak równowagi pomiędzy zużyciem energii, a jej wydatkami sprzyja występowaniu bakterii patobiontowych. Ponadto dysbioza jelitowa może wywoływać nieprawidłową odpowiedź immunologiczną w tkance limfatycznej jelit i prowadzić do nadmiernej aktywacji wrodzonej odpowiedzi odpornościowej i niskiej produkcji SCFA, przyczyniając się do rozwoju wielu chorób przewodu pokarmowego, otyłości i cukrzycy. Bariera błony śluzowej jelit ewoluowała, aby utrzymać równowagę między wchłanianiem niezbędnych składników odżywczych, a zapobieganiem translokacji patogenów, dlatego wszelkie zaburzenia homeostazy i integralności bariery jelitowej mogą skutkować rozwojem zaburzeń metabolicznych i żołądkowo-jelitowych.
Bakteryjny mechanizm działania sprzyjającego otyłości to zwiększenie pozyskiwania energii z pokarmu poprzez wytwarzania dodatkowych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, a także wywoływanie poprzez swoje metabolity przewlekłego stanu zapalnego o niskim nasileniu.
A. muciniphila była w stanie zwiększyć termogenezę i wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1) oraz zmniejszyć ekspresję białek zaangażowanych w różnicowanie komórek tłuszczowych oraz ekspresję genów transporterów glukozy i fruktozy w jelicie czczym, co sugeruje, że A. muciniphila zmniejsza wchłanianie węglowodanów.
W badaniach na zwierzętach wykazano, że A.muciniphila zmniejsza otyłość i powiązane zaburzenia, takie jak nietolerancja glukozy, insulinooporność, stłuszczenie wątroby i przepuszczalność jelit.
Jak namnażać Akkermansia muciniphila?
Co ciekawe, kilka badań wykazało, że związki błony zewnętrznej Akkermansia muciniphila, czyli pasteryzowanych bakterii, mają większy potencjał terapeutyczny w leczeniu chorób metabolicznych, zapalnych i autoimmunologicznych niż żywa A. muciniphila. To odkrycie sprawiło, że stała się możliwa jej doustna suplementacja.
Najnowsze wyniki badań wskazują, że pasteryzowane bakterie A.muciniphila zwiększają jej korzystne właściwości w zakresie otyłości, tolerancji glukozy i insulinoporności. Aby sprawdzić potencjał tej bakterii w naszym jelicie, warto wykonać badanie Analiza Mikrobiomu. Warto zwiększyć udział prebiotyków i substancji w diecie promujących jej wzrost, zwłaszcza inuliny i fruktooligosacharydów oraz polifenoli, takich jak czerwone winogron, kwercetyna i żurawina.
Podsumowanie
Mikrobiotę jelitową uważa się za nowy kluczowy czynnik przyczyniający się do powstawania zaburzeń związanych z otyłością, a dysbioza jelitowa może być czynnikiem ryzyka rozwoju chorób zapalnych i metabolicznych. Przywrócenie zrównoważonej mikrobioty i modulowanie osi jelito-układ odpornościowy za pomocą probiotyków jest coraz częściej badane jako strategia terapeutyczna w przypadku chorób metabolicznych związanych z otyłością, w tym hiperlipidemii i hiperglikemii.
Obecnie większość badań wskazuje na korzystny wpływ Akkermansia muciniphila na profilaktykę i łagodzenie zaburzeń metabolicznych oraz otyłości. Dodatkowo badania wykazały odwrotną korelację między liczebnością A. muciniphila, a chorobami, takimi jak nieswoiste zapalenie jelit (IBD), otyłość i cukrzyca. To sprawiło, że w różnych modelach rozpoczęto pracę nad badaniem jej potencjału jako probiotyk immunomodulujący w leczeniu chorób autoimmunologicznych, stłuszczenia wątroby i przewlekłych chorób zapalnych. Udowodniono, że produkty bakteryjne A. muciniphila lub wydzielane białka, zwane postbiotykami, są obiecującym narzędziem terapeutycznym w leczeniu przewlekłych chorób zapalnych i metabolicznych – poprawiają wrażliwość na insulinę, działają korzystnie na parametry lipidowe, wpływają na utratę masy ciała (zwłaszcza tkankę tłuszczową) u osób z nadwagą i otyłością.