Co to jest Akkermansia muciniphila?
Bakteria ta rozwija się w warstwie śluzu wyściółki jelit, dzięki czemu jest dość samowystarczalna. A. muciniphila należy do gromady (klasyfikacji bakterii) Verrucomicrobia. W rzeczywistości jest to jedyny rodzaj tej konkretnej gromady znaleziony w próbkach ludzkiego kału. U zdrowych osób jej liczebność jest wysoka i stanowi do 4% bakterii jelitowych. Obecność tej bakterii w kale jest związana z osobami zdrowymi. W niektórych stanach chorobowych, takich jak choroba jelita drażliwego, cukrzyca typu II oraz otyłość, A. muciniphila występuje w mniejszej ilości.
Jak to działa?
Jak to wszystko jest ze sobą powiązane? Aby dowiedzieć się, dlaczego A. muciniphila występuje mniej licznie w niektórych stanach chorobowych, musimy przyjrzeć się temu, co robią w jelitach. Wyściółka jelit składa się z komórek nabłonkowych pokrytych warstwą śluzu. Jego główną funkcją jest umożliwienie przedostania się do organizmu użytecznych substancji i powstrzymanie drobnoustrojów oportunistycznych (i ich metabolitów) przed przedostaniem się do organizmu i potencjalnym zachorowaniem. W rezultacie wyściółka śluzowa w jelitach wzmacnia barierę jelitową. Warstwa zewnętrzna jest domem dla bakterii, podczas gdy warstwa wewnętrzna jest zwarta i wolna od drobnoustrojów. Warstwa wewnętrzna jest jak filtr, który powstrzymuje drobnoustroje przed przedostaniem się przez barierę i wywołaniem stanu zapalnego. Warstwa śluzu jest bogata w białko zwane mucyną, które tworzy żelową powłokę. Występuje nie tylko w jelicie grubym, ale także w innych miejscach, takich jak wyściółka płuc i płyny ustrojowe, takie jak ślina. A. muciniphila uwielbia mucynę, ponieważ wykorzystuje ją jako źródło energii, więc w jednostkach chorobowych, w których dochodzi do zmniejszenia ilości mucyny dochodzi do zmniejszenia liczebności tytułowej bakterii.
Maślan sodu – wykazuje dobroczynny wpływ na pracę i kondycję przewodu pokarmowego – KUP TUTAJ
A. muciniphila dla zdrowia jelit
Spożywając mucyny jelitowe, Akkermansia wytwarza składniki odżywcze, które wspierają inne korzystne bakterie w naszym mikrobiomie jelitowym. Relacja między organizmem ludzkim a A. muciniphila zamieszkującymi jelita jest symbiotyczna. Dzieje się tak dlatego, że zjadając mucyny w barierze jelitowej, zachęcają komórki do wytwarzania większej ich ilości, co nie tylko ją wzmacnia, ale także pomaga modulować układ odpornościowy. Akkermansia rozkłada mucyny i przekształca je w krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), w tym octan. Octan jest wykorzystywany przez inne pożyteczne bakterie, takie jak Firmicutes, do produkcji maślanu, niezbędnego źródła energii dla komórek wyściełających jelita.
Wyściółka jelit jest złożonym filtrem wzmacnianym przez A. muciniphila. Na przykład octan odżywia inne gatunki bakterii, takie jak Faecalibacterium prausnitzii, należące do rodzaju Firmicutes. Kiedy bakterie takie jak A. muciniphila wytwarzają SCFA, które odżywiają inne drobnoustroje, naukowcy nazywają to żywieniem krzyżowym. Warstwa śluzu jelitowego stanowi ważną granicę między organizmem a mikrobami (zarówno dobrymi, jak i złymi). Dlatego też, jeśli warstwa śluzu zostanie w jakikolwiek sposób naruszona, może to prowadzić do stanu zapalnego i zwiększyć ryzyko infekcji. Obfitość A. muciniphila jest zmniejszona u osób z chorobą jelita drażliwego (IBD), a także innymi chorobami przewlekłymi, takimi jak otyłość i cukrzyca typu II. Chociaż niewiele wiadomo na temat tego, w jaki sposób bakteria jest zaangażowana, jej zdolność do regulowania grubości śluzu jelitowego jest kluczowa.
Wojownicy przeciwko chorobom metabolicznym
Niższy poziom A. muciniphila występuje u osób z zaburzeniami metabolicznymi, takimi jak otyłość lub cukrzyca typu 2. Jelita odgrywają ważną rolę w zachowaniu równowagi między zdrowiem a chorobą. Choroby metaboliczne nie są tu wyjątkiem. W rzeczywistości zmieniona mikroflora jelitowa, stan zapalny i zaburzenie bariery jelitowej są związane z rozwojem otyłości i cukrzycy typu II.
Otyłość
Akkermansia występuje w większej ilości u osób szczupłych. U osób z nadwagą liczebność bakterii jest niższa. Jednak rola Akkermansia w chorobach metabolicznych jest nadal stosunkowo nieznana. Istnieje jednak wiele badań, w których badano jej liczebność zarówno u osób zdrowych, jak i tych z chorobami metabolicznymi. W rezultacie może ona odgrywać rolę w zapobieganiu i leczeniu chorób. Ponieważ choroby przewlekłe, takie jak otyłość i cukrzyca typu II, są powiązane z niską liczebnością A. muciniphila, jej rola w barierze jelitowej może być ważna.
Na przykład zwiększona przepuszczalność jelit jest cechą charakterystyczną otyłości, a wzrost ten wiąże się ze zmniejszoną grubością śluzu. Jednak A. muciniphila może przywrócić warstwę śluzu i poprawić funkcję bariery jelitowej. Może to zrobić poprzez karmienie prebiotykami. Na przykład, spożywając niektóre błonniki pokarmowe, można zwiększyć liczebność przyjaznych bakterii, ponieważ produkty wytwarzane podczas rozkładu błonnika zapewniają ich odżywienie. Zwiększenie ilości Akkermansia zagęszcza i wzmacnia wyściółkę jelit.
Przykładowo, badanie przeprowadzone na otyłych i cierpiących na stan przedcukrzycowy myszach wykazało, że ich A. muciniphila może zostać przywrócona do normy, gdy są karmione prebiotykami. Zmniejszyło to również endotoksemię metaboliczną (fantazyjny termin określający sytuację, w której mikrobiom jelitowy nie jest w stanie chronić organizmu przed wchłanianiem toksyn podczas jedzenia, co jest czynnikiem związanym z rozwojem otyłości). Produkcja SCFA przez A. muciniphila, takie jak octan, rozkładając mucynę może to również pozytywnie wpływać na naszą wagę. Octan może powstrzymać uczucie nadmiernego głodu, zapobiegając przybieraniu na wadze. Tak więc, zjadając mucyny w wyściółce jelit i przekształcając je w pomocne substancje, A. muciniphila zagęszcza wyściółkę śluzową i poprawia funkcję bariery jelitowej. To z kolei pomaga zapobiegać wchłanianiu pokarmu przez organizm i przybieraniu na wadze.
Cukrzyca typu II
A. muciniphila występuje w większej ilości u osób z prawidłową tolerancją glukozy niż u osób z prediabetozą lub cukrzycą typu II. W rzeczywistości wykazano, że bakterie te wzmacniają działanie leku przeciwcukrzycowego o nazwie metformina. U myszy karmionych dietą wysokotłuszczową, leczenie metforminą zwiększyło liczbę A. muciniphila i poprawiło poziom cukru we krwi. Podobnie, myszy karmione dietą wysokotłuszczową, którym podawano doustnie A. muciniphila, ale bez metforminy, również miały lepszą tolerancję na glukozę. Tak więc bakteria ta, poprzez modyfikację mikrobioty jelitowej, może pomóc w znalezieniu nowych sposobów kontrolowania cukrzycy typu 2 w przyszłości. Ale jak to działa? Cóż, kiedy A. muciniphila wytwarza SCFA z rozkładu mucyny, są one wykorzystywane do dostarczania energii komórkom kubkowym. Komórki kubkowe są odpowiedzialne za wydzielanie mucyn. Zatem więcej energii oznacza większą produkcję mucyny. Z drugiej strony metformina zwiększa liczbę komórek kubkowych. Tak więc razem, zwiększona liczba komórek kubkowych i zwiększona produkcja mucyny prowadzi do grubszej warstwy śluzu jelitowego i dobrze utrzymanego systemu obrony bariery jelitowej. Podsumowując, oznacza to, że A. muciniphila ma działanie przeciwcukrzycowe, a także przeciwzapalne. Jego zdolność do zagęszczania warstwy śluzu jelitowego jest kluczowa dla jego funkcji ochrony organizmu przed chorobami przewlekłymi.
Berberyna – suplement wspierający prawidłową glikemię oraz redukcję masy ciała – KUP TUTAJ
Pokarmy, które zwiększają poziom Akkermansia
Polifenole to kolorowe tęcze. Wyglądają dobrze, smakują dobrze i mogą zwiększyć obfitość Akkermansia. Jak jednoznacznie wskazuje nauka spożywanie dużej ilości owoców i warzyw wiąże się z lepszym zdrowiem i niższym ryzykiem chorób. Pokarmy te zawierają naturalne substancje, takie jak polifenole, dzięki którym nasz organizm dobrze się rozwija. Oprócz właściwości przeciwzapalnych, polifenole są doskonałymi przeciwutleniaczami i mogą zapobiegać wielu chorobom. Co więcej, te mikroelementy zwiększają również obfitość A. muciniphila w jelitach. Bariera jelitowa pozwala wszystkim dobrym rzeczom, takim jak składniki odżywcze, woda i elektrolity, podróżować do części ciała, które ich potrzebują. Ponadto powstrzymuje szkodliwe bakterie przed inwazją na organizm i wywoływaniem chorób. Co ciekawe – niektóre polifenole mogą również zapobiegać otyłości wywołanej dietą.
Proantocyjanidyny biorą udział w zwiększaniu liczby komórek kubkowych (tych, które wydzielają mucyny). Komórki te pomagają w produkcji śluzu zawierającego mucyny, których A. muciniphila potrzebuje do rozwoju. Tak więc dodanie ich do diety może poprawić obfitość bakterii w jelitach. Wiele polifenoli jest słabo wchłanianych przez organizm, ale ich główną funkcją jest silne działanie przeciwutleniające. Tak więc, ponieważ organizm ma trudności z ich wchłanianiem, ich obecność może bezpośrednio wpływać na bakterie jelitowe. Oznacza to, że pożyteczne bakterie, takie jak A. muciniphila, mogą przyczyniać się do działania przeciwutleniającego, z którego znane są polifenole. Tak więc celowanie w bakterie w jelitach może zwiększyć korzystne działanie spożywanych polifenoli. Możesz zwiększyć liczebność A. muciniphila w jelitach, spożywając pokarmy bogate w polifenole. Tak, to takie proste i nie, nie musisz jeść żywych wersji bakterii. W rzeczywistości spożywanie żywych szczepów tej bakterii u ludzi jest nadal badane pod kątem bezpieczeństwa, ale kto wie, pewnego dnia może trafić na etykietę żywności! Póki co jednak, możesz poprawić poziom naturalnie występujących bakterii w jelitach poprzez swoją dietę. Istnieje wiele klas polifenoli, z których wszystkie mają swoje własne korzystne dla zdrowia właściwości.
EGCG – jeden z prozdrowotnych polifenoli – KUP TUTAJ
A. muciniphila i tłuszcze w diecie
Niektóre tłuszcze w diecie są powiązane ze stanami zapalnymi i chorobami, podczas gdy inne są znane z promowania korzystnych bakterii. Diety bogate w tłuszcze nasycone są powiązane z częstszym występowaniem stanów zapalnych. Wykazano natomiast, że diety bogate w wielonienasycone kwasy tłuszczowe, takie jak te znajdujące się w nasionach lnu i olejach rybnych, przeciwdziałają stanom zapalnym i są związane z osobami szczuplejszymi. Te tłuszcze w diecie mogą również wpływać na poziom A. muciniphila w jelitach. W jednym z badań myszy karmiono różnymi dietami składającymi się z różnych tłuszczów. Jedna grupa była karmiona smalcem, a druga olejem rybnym przez jedenaście tygodni, a wyniki są interesujące. W grupie karmionej olejem rybim obfitość A. muciniphila wzrosła, podobnie jak obfitość Lactobacillus. Odwrotna sytuacja miała miejsce u myszy karmionych smalcem. Materiał kałowy z obu grup został następnie przeszczepiony do nowej grupy myszy.
Myszy te miały już pierwotną mikroflorę jelitową wyeliminowaną przez antybiotyki. Po przeszczepieniu materiału kałowego od myszy karmionych smalcem lub olejem rybnym, wszystkie były karmione dietą składającą się ze smalcu przez trzy tygodnie. U myszy, które otrzymały przeszczepy kału od myszy karmionych olejem rybim, ich poziomy A. muciniphila były zwiększone i miały obniżony poziom stanu zapalnego. Natomiast myszy, które otrzymały przeszczep od myszy karmionych smalcem, miały wysoki poziom stanu zapalnego. Tak więc rodzaj spożywanego tłuszczu w diecie może również znacząco wpływać na obfitość A. muciniphila w jelitach. Co więcej, spożywanie niewłaściwych rodzajów tłuszczu może być powiązane ze zwiększonym poziomem stanu zapalnego jelit.
Podsumowując
A. muciniphila to niedawno odkryta, ale wciąż całkiem fajna bakteria o ogromnym potencjale. Występuje w całym przewodzie pokarmowym, szczególnie w jelicie grubym. Jest związana z osobami szczupłymi i z tego powodu uważa się, że odgrywa rolę w zapobieganiu rozwojowi chorób metabolicznych. W przeciwieństwie do niektórych innych rodzajów bakterii w jelitach, rozwija się dzięki mucynom obecnym w warstwie śluzu wyściółki jelit. Może więc przetrwać nawet podczas postu. Kiedy rozkłada mucynę, uwalniane są SCFA, które mogą być wykorzystywane przez sąsiadujące bakterie jako energia. Obecnie nie znajdziesz żywych kultur Akkermansia muciniphila w źródłach żywności, ale możesz zwiększyć ich obfitość w jelitach, jedząc pokarmy bogate w polifenole, takie jak owoce i warzywa. Uważa się również, że polifenole odgrywają kluczową rolę w działaniu przeciw otyłości i przeciwcukrzycowym Akkermansia muciniphila.
Źródła:
- Anhê, F. F et al. (2016). Triggering Akkermansia with dietary polyphenols: A new weapon to combat the metabolic syndrome?. Gut microbes, 7(2), 146–153.
- Belzer, C et al. (2017). Microbial Metabolic Networks at the Mucus Layer Lead to Diet-Independent Butyrate and Vitamin B12 Production By Intestinal Symbionts. American Society for Microbiology: 8(5).
- Caesar, R et al. (2015). Crosstalk Between Gut Microbiota and Dietary Lipids Aggravates WAT Inflammation Through TLR Signalling. Cell Metab: 22(4), pp 658-668.
- Dao, M, C et al. (2015). Akkermansia muciniphila and Improved Metabolic Health During a Dietary Intervention in Obesity: Relationship with Gut Microbiome Richness and Ecology. Gut.
- de Vos, W, M. (2017). Microbe Profile: Akkermansia muciniphila: A Conserved Intestinal Symbiont that Acts as The Gatekeeper of our Mucosa. Microbiology: 163(5).
- Derrien, M et al. (2017). Akkermansia muciniphila and its Role in Regulating Host Functions. Microbial Pathogenesis: 106, pp 171-181.
- [Everard, A et al. (2013). Cross-Talk Between Akkermansia muciniphila and intestinal Epithelium Controls Diet-Induced Obesity. PNAS: 110(22), pp 9066-9071.
- Geerlings, S, Y et al. (2018). Akkermansia muciniphila in the Human Gastrointestinal Tract: When, Where, and How? Microorganisms: 6(3).
- Krishnan, A. (2016). Akkermansia muciniphila: What You Need to Know About this Bacterium. uBiome.
- Naito, Y et al. (2018). A Next-Generation Beneficial Microbe: Akkermansia muciniphila. J. Clin. Biochem. Nutr: 63(1), pp 33-35.
- Ottman, N et al. (2017). Pili-Like Proteins of Akkermansia muciniphila Modulate Host Immune Responses and Gut Barrier Function. PLOS One.
- Pierre, J, F et al (2015). Cranberry Proanthocynaidins Improve the Gut Mucous Layer Morpohology and Function in Mice Receiving Elemental Enteral Nutrition. JPEN J Parenter Enteral Nutr: 37(3), pp 401-409.
- Shin, N, R et al. (2013). An Increase in the Akkermansia spp. Population Induced by Metformin Treatment Improves Glucose Homeostasis in Diet-Induced Obese Mice. Gut: 63, pp 706-707.
- Zhang, T et al. (2019). Akkermansia muciniphila is a promising probiotic. Microbial Biotechnology.
