Akkermansia muciniphila - Akkermansia muciniphila - Wikipedia

Akkermansia muciniphila
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Веррукомикробия
Учебный класс:
Веррукомикробии
Заказ:
Verrucomicrobiales
Семья:
Akkermansiaceae
Род:
Аккермансия
Разновидность:
A. muciniphila
Биномиальное имя
Akkermansia muciniphila
Дерриен и др., 2004 г.

Akkermansia muciniphila является разновидностью кишечных муцин -деградирующая бактерия, типовой вид для нового рода, Аккермансия, предложенный в 2004 году Мюриэль Дерриен и другими.[1][2]:1474 В настоящее время проводятся обширные исследования, чтобы понять его связь с ожирением, диабетом и воспалением.[3][4][5][6][7]

Биология и биохимия

A. muciniphila это Грамотрицательный, строго анаэробный, не-подвижный, не-спора -образующая, овальная бактерия. Его типовой штамм - Muc.Т (= ATCC BAA-835Т = CIP 107961Т).[2] A. muciniphila умеет использовать муцин как единственный источник углерода и азота, культивируется в анаэробных условиях на среде, содержащей муцин желудка, и способен колонизировать желудочно-кишечный тракт ряда видов животных.[2][8]

Недавно, A. muciniphila штамм Urmite стал первым (очевидно) некультивируемым бактериальным штаммом, полностью секвенированным на основе образца стула человека.[9]

Метаболизм человека

A. muciniphila считается, что обладает противовоспалительным действием у людей, и исследования показали обратную связь между A. muciniphila колонизация и воспалительные состояния, такие как аппендицит или же воспалительное заболевание кишечника (IBD). В одном исследовании снижение уровня A. muciniphila коррелировал с обострением аппендицита. В отдельном исследовании у пациентов с ВЗК были обнаружены более низкие уровни A. muciniphila в их кишечном тракте, чем у людей без ВЗК.[8]

Исследователи обнаружили, что A. muciniphila может использоваться для борьбы с ожирением и диабетом 2 типа. Исследование проводилось на мышах, перекормленных так, чтобы они содержали в три раза больше жира, чем их тощие родственники. Затем мышей с ожирением кормили бактериями, которые, как было показано, снижали жировую нагрузку у мышей наполовину без каких-либо изменений в рационе мышей. Исследование, опубликованное в июне 2015 года, показало связь между A. muciniphila изобилие, чувствительность к инсулину и более здоровый метаболический статус у взрослых с избыточным весом / ожирением. Более здоровыми были испытуемые с высоким A. muciniphila изобилие и микробное богатство кишечника. Кроме того, это исследование показало, что более высокая численность A. muciniphila исходно было связано с большей клинической пользой после потери веса.[6] Бактерия естественным образом присутствует в пищеварительном тракте человека в количестве 3-5%, но было замечено, что она погибает при ожирении.[10]

В августе 2015 года дополнительные исследования показали, что пищевые жиры влияют на рост Akkermansia muciniphilia относительно других бактерий в пищеварительном тракте. Исследователи провели исследование, в котором мышей кормили диетами, которые различались по жировому составу, но в остальном были идентичными: одна группа получала сало, а другая - рыбий жир. Через 11 недель в группе, получавшей рыбий жир, повысился уровень A. muciniphila и бактерия рода Лактобациллы, в то время как в группе, получавшей жирную диету, уровень A. muciniphila и Лактобациллы. Кроме того, фекальный материал мышей, соблюдающих диету с рыбьим жиром или диету на основе сала, трансплантировали новой группе мышей, у которых антибиотики искоренили естественную кишечную флору. Затем всех этих мышей кормили диетой на основе сала. Несмотря на то, что они получали ту же диету на основе сала в течение 3 недель, у реципиентов трансплантатов от мышей-доноров, вскармливаемых жиром, наблюдались повышенные уровни Лактобациллы и повышенный уровень воспаления, в то время как у реципиентов трансплантатов от доноров, получавших рыбий жир, наблюдались повышенные уровни A. muciniphila и снижение уровня воспаления. Исследователи пришли к выводу, что увеличение A. muciniphila соответствует уменьшению воспаления, указывая на связь между диетическими жирами, составом кишечной флоры и уровнями воспаления.[5]

Эффекты при лечении рака иммунотерапией

В одном исследовании приняли участие 249 пациентов с раком легких или почек. A. muciniphila был у 69% пациентов, которые ответили, по сравнению с лишь третью тех, кто не ответил. Повышение уровня A. muciniphila у мышей, по-видимому, также усиливали их реакцию на иммунотерапию.[11]

Эффекты в ALS в модели мыши

Исследователи обнаружили, что модель мыши Боковой амиотрофический склероз страдает ненормальным микробиом кишечника, и добавляя этим мышам Akkermansia muciniphila улучшили их симптомы, замедлили прогрессирование болезни и увеличили их выживаемость.[12] Более того, они обнаружили, что A. muciniphila производить витамин никотинамид, который при введении больным мышам улучшал их двигательные симптомы, но не увеличивал продолжительность их жизни, как бактерии.[12] Они также обнаружили более низкие уровни никотинамида в кровотоке и спинномозговая жидкость (CSF) небольшой выборки пациентов с БАС по сравнению с членами их семей, и более низкие уровни A. muciniphila в их стуле.[12] Кроме того, пациенты с БАС с более низким уровнем никотинамида в крови, как правило, имели худшие симптомы, чем пациенты с более высоким уровнем.[12]

Рекомендации

  1. ^ де Вос, W.M. (2017). "Профиль микроба: Akkermansia muciniphila: консервированный симбионт кишечника, который действует как привратник нашей слизистой оболочки ". Микробиология. 1635 (5): 646–648. Дои:10.1099 / мик. 0.000444. PMID  28530168.
  2. ^ а б c Дерриен, М. (2004). "Akkermansia muciniphila ген. nov., sp. nov., кишечная бактерия, разлагающая муцин человека ". Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 54 (5): 1469–1476. Дои:10.1099 / ijs.0.02873-0. PMID  15388697.
  3. ^ Эверард, Амандин; Белзер, Клара; Geurts, Люси; Ouwerkerk, Janneke P .; Друарт, Селин; Bindels, Laure B .; Гио, Ив; Дерриен, Мюриэль; Муччиоли, Джулио Дж .; Delzenne, Nathalie M .; де Вос, Виллем М .; Кани, Патрис Д. (28 мая 2013 г.). «Взаимодействие между Akkermansia muciniphila и кишечным эпителием контролирует ожирение, вызванное диетой». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 110 (22): 9066–9071. Bibcode:2013PNAS..110.9066E. Дои:10.1073 / pnas.1219451110. ЧВК  3670398. PMID  23671105.
  4. ^ «Кишечная бактерия Akkermansia борется с ожирением». ScienceDaily. 15 мая 2013 года.
  5. ^ а б Цезарь, Роберт; Тремароли, Валентина; Ковачева-Датчары, Петя; Кани, Патрис Д .; Бэкхед, Фредрик (2015). «Взаимодействие между кишечной микробиотой и пищевыми липидами усугубляет воспаление WAT через передачу сигналов TLR». Клеточный метаболизм. 22 (4): 658–668. Дои:10.1016 / j.cmet.2015.07.026. ЧВК  4598654. PMID  26321659. У мышей, которые получали микробиоту от донора, кормившего жиром, наблюдали повышенное ожирение и воспаление, а также значительное увеличение количества Lactobacillus, по сравнению с мышами, которые получали микробиоту от донора, получавшего рыбий жир. Следовательно, эти данные не подтверждают роль Lactobacillus в уменьшении воспаления. Тем не менее, мы обнаружили, что обогащение Akkermansia сопровождалось частичной защитой от ожирения и воспаления у мышей, которым трансплантировали микробиоту рыбьего жира и кормили жиром, выделив Akkermansia как потенциальный медиатор улучшенного воспалительного и метаболического фенотипа мышей, которых кормили рыбой. масло.
  6. ^ а б Дао, Мария Карлота; Эверард, Амандин; Арон-Висневски, Джудит; Соколовская Наталия; Прифти, Эди; Verger, Эрик О; Кайзер, Брэндон Д; Левенес, Флоренция; Шиллу, Жюльен; Хойлс, Лесли; Дюма, Марк-Эммануэль; Ризкалла, Салва В.; Доре, Джоэл; Кани, Патрис Д.; Клеман, Карин; Клеман, К. (март 2016 г.). "Akkermansia muciniphila и улучшение метаболического здоровья во время диетического вмешательства при ожирении: взаимосвязь с богатством кишечного микробиома и экологией ». Кишечник. 65 (3): 426–436. Дои:10.1136 / gutjnl-2014-308778. PMID  26100928.
  7. ^ Дерриен, Мюриэль; Белзер, Клара; де Вос, Виллем М. (11 февраля 2016 г.). «Akkermansia muciniphila и ее роль в регуляции функций хозяина». Микробный патогенез. 106: 171–181. Дои:10.1016 / j.micpath.2016.02.005. HDL:10138/236401. PMID  26875998.
  8. ^ а б ван Пассель, Марк В. Дж .; Кант, Рави; Zoetendal, Erwin G .; Plugge, Кэролайн М .; Дерриен, Мюриэль; Malfatti, Stephanie A .; Цепь, Патрик С.Г .; Войке, Таня; Палва, Айри; де Вос, Виллем М .; Шмидт, Хауке (3 марта 2011 г.). «Геном Akkermansia muciniphila, специального кишечного деградиатора муцина, и его использование в исследовании кишечных метагеномов». PLOS ONE. 6 (3): e16876. Bibcode:2011PLoSO ... 616876V. Дои:10.1371 / journal.pone.0016876. ЧВК  3048395. PMID  21390229.
  9. ^ Капуто, Аурелия; Дубур, Грегори; Кроче, Оливье; Гупта, сушим; Роберт, Кэтрин; Папазян, Лоран; Ролэн, Жан-Марк; Рауль, Дидье (2015). «Сборка полного генома Akkermansia muciniphila, секвенированная непосредственно из стула человека». Биология Директ. 10 (1): 5. Дои:10.1186 / s13062-015-0041-1. ЧВК  4333879. PMID  25888298.
  10. ^ Оуэнс, Брайан (13 мая 2013 г.). «Кишечный микроб может бороться с ожирением и диабетом». Природа. Дои:10.1038 / природа.2013.12975. S2CID  75514381.
  11. ^ Рути, Бертран; Ле Шателье, Эммануэль; Дероса, Лиза; Duong, Connie P.M .; Алоу, Марьям Тиджани; Дайлер, Ромен; Флюкигер, Орели; Мессауден, Мерием; Раубер, Конрад; Роберти, Мария П .; Фидель, Марин; Фламент, Кэролайн; Пуарье-Колам, Вишну; Ополон, Поль; Кляйн, Кристоф; Ирибаррен, Кристина; Мондрагон, Лаура; Жакело, Николя; Ку, Бо; Феррере, Глэдис; Клеменсон, Селин; Мескита, Лаура; Масип, Хорди Ремон; Налтет, Чарльз; Brosseau, Solenn; Кадербхай, Куреш; Ричард, Корентин; Ризви, Хира; Левенес, Флоренция; Галлерон, Натали; Quinquis, Бенуа; Понс, Николас; Райффель, Бернхард; Минар-Колен, Вероник; Гонин, Патрик; Сория, Жан-Шарль; Дойч, Эрик; Лориот, Йоханн; Гирингелли, Франсуа; Зальцман, Жерар; Гольдвассер, Франсуа; Эскудье, Бернар; Hellmann, Matthew D .; Эггермонт, Александр; Рауль, Дидье; Альбигес, Лоуренс; Кремер, Гвидо; Зитвогель, Лоуренс (5 января 2018 г.). «Микробиом кишечника влияет на эффективность иммунотерапии на основе PD-1 против эпителиальных опухолей». Наука. 359 (6371): 91–97. Bibcode:2018Научный ... 359 ... 91R. Дои:10.1126 / science.aan3706. PMID  29097494.
  12. ^ а б c d Блахер, Эран; Башиард, Ставрос; Шапиро, Хагит; Ротшильд, Дафна; Мор, Урия; Дори-Бачаш, Малли; Клеймейер, Кристиан; Мореси, Клаудиа; Харник, Йотам; Зур, Майя; Забари, Михал; Брик, Ротем Бен-Зеев; Квятковский, Дениз; Змора, Нив; Коэн, Йотам; Бар, Ноам; Леви, Ижак; Амар, Нира; Мельман, Тевие; Брэндис, Александр; Битон, Инбал; Куперман, Яэль; Цури, Майкл; Альфахель, Линор; Хармелин, Алон; Шварц, Михал; Исраэльсон, Адриан; Арике, Лийза; Johansson, Malin E. V .; Hansson, Gunnar C .; Готкин, Марк; Сегал, Эран; Элинав, Эран (август 2019 г.). «Возможные роли кишечного микробиома и метаболитов в модуляции БАС у мышей». Природа. 572 (7770): 474–480. Bibcode:2019Натура 572..474Б. Дои:10.1038 / с41586-019-1443-5. PMID  31330533. S2CID  198172518.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка