Akkermansia muciniphila – mała bakteria o wielkim potencjale!

Co to jest Akkermansia muciniphila i gdzie występuje?

Akkermansia muciniphila to gram-ujemna bakteria, która stanowi składnik prawidłowej mikroflory jelitowej człowieka. Jest bakterią beztlenową, czyli anaerobem. Nie jest jednak anaerobem bezwzględnym - znosi bardzo niewielkie stężenie tlenu w otoczeniu.

Bytuje w jelicie grubym, czyli okrężnicy. Szczególną cechą tej bakterii jest jej zdolność do żywienia się mucyną, czyli substancją białkowo-cukrową (glikoproteiną) występującą m.in. w śluzie wydzielanym przez komórki jelita (łac. mucus – śluz i ang. mucin – mucyna, główny składnik śluzu). Udział procentowy tej bakterii pośród innych składników mikroflory nie jest duży – u większości ludzi stanowi ok. 1-3% mikrobioty (niektóre źródła podają wartości 0,5-5%). Ten udział nie jest u każdego taki sam, zależy od cech indywidualnych człowieka, a także od rejonu geograficznego. Niektóre badania wskazują, że np. w populacji chińskiej przeciętny udział Akkermansii w mikrobiocie jelitowej jest mniejszy niż u Europejczyków.

Bakterię tę odkrył w 2004 roku zespół badawczy z Uniwersytetu w Wageningen w Holandii, m.in. dr Muriel Derrien i prof. Willem de Vos. Bakteria została nazwana Akkermansia na cześć holenderskiego mikrobiologa Antona Akkermana, a człon muciniphila, oznaczający „lubiąca śluz”, odnosi się do zdolności tego mikroorganizmu do rozkładania mucyny w śluzie jelitowym.

 

 

Akkermansia muciniphila jako składnik prawidłowej mikrobioty

Zainteresowanie bakterią Akkermansia muciniphila wpisuje się w światowy trend naukowy, który coraz większą uwagę poświęca badaniu mikrobioty (mikroflory) człowieka. W miarę postępów tych badań okazuje się, że zdrowa mikroflora (czyli w stanie eubiozy) wpływa na niemal wszystkie aspekty zdrowia człowieka, nie tylko na stan samych jelit. Zaburzenia składu i czynności mikrobioty (czyli dysbiozę) wykrywa się u osób z rozmaitymi chorobami – począwszy od chorób układu pokarmowego (np. chorób zapalnych jelit, takich jak wrzodziejące zapalenie jelita grubego, choroba Crohna, zespół jelita drażliwego, SIBO i wielu innych), przez choroby metaboliczne (czyli związane z przetwarzaniem energii w na poziomie komórkowym - otyłość, cukrzycę, stłuszczenie wątroby, zespół metaboliczny), aż po choroby neurodegeneracyjne, alergie i nietolerancje pokarmowe.

 

 

Mechanizm oddziaływań między mikrobiotą a organizmem gospodarza jest bardzo złożony i z pewnością nie w pełni poznany. Wiemy jednak, że dużą rolę pełnią w nim następujące czynniki:

• Utrzymanie dobrego stanu błony śluzowej jelit i szczelności bariery jelitowej. To bardzo ważne, bo kiedy połączenia między komórkami błony śluzowej jelita rozluźniają się (wskutek dysbiozy, choroby, podrażnienia lub zatrucia), do krwi mogą przenikać substancje, które powinny pozostać w jelicie i być wydalone z kałem. Są to np. toksyny bakteryjne (w tym bardzo szkodliwy lipopolisacharyd) i większe cząsteczki, które mogą działać alergennie lub prozapalnie. W efekcie mogą zaburzać wytwarzanie energii w mitochondriach, pobudzać produkcję hormonów stresu i nadmierną odpowiedź immunologiczną, powodując przewlekłe stany zapalne lub procesy autoimmunologiczne. Wiele wskazuje na to, że tzw. „nieszczelne” jelita (ang. leaky gut) przyczyniają się do wielu schorzeń, w tym chorób metabolicznych (otyłości, cukrzycy typu 2, niealkoholowego stłuszczenia wątroby itd.), zapalnych, autoimmunologicznych i innych;
• Fakt, że bakterie jelitowe wytwarzają witaminy (np. wit. K lub biotynę) oraz krótko- i średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które są wykorzystywane przez komórki jelit jako źródło energii;
• Odpowiednia (nie za słaba i nie za mocna) stymulacja układu odpornościowego gospodarza przez „dobre bakterie”, a także
• Równowaga ekologiczna w jelicie, czyli to, że zdrowa flora jelitowa ogranicza namnażanie bakterii i grzybów chorobotwórczych.

 

 

Dlaczego Akkermansia muciniphila jest tak szczególna?

Wiemy już, że bakterie jelitowe są tak ważne dla zdrowia. Wiele badań potwierdza, że Akkermansia korzystnie wpływa na stan jelita grubego, a przez to – na stan całego organizmu. Bytuje w warstwie śluzu wydzielanego przez kolonocyty, czyli komórki nabłonka okrężnicy. Rozkłada ten śluz i stymuluje jego odnowę, dzięki czemu błona śluzowa jelit jest lepiej chroniona przed działaniem patogennych bakterii, toksyn i resztek enzymów trawiennych. Oprócz tego odkryto, że obecność bakterii Akkermansia muciniphila stymuluje produkcję białek połączeń międzykomórkowych, dzięki którym zdrowe komórki nabłonka mocno do siebie przylegają i tworzą szczelną barierę jelitową.

Akkermansia produkuje również wiele substancji, które odżywiają komórki jelita (np. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, czyli SCFA) i stanowią sygnały chemiczne dla tych komórek oraz dla innych bakterii jelitowych. Białka powierzchniowe Akkermansii także grają ważną rolę w oddziaływaniu bakterii z gospodarzem. Na przykład białko Amuc_1100 oddziałuje z układem odpornościowym i wzmacnia barierę jelitową, a także może wpływać na metabolizm całego organizmu.

 

 

Wpływ bakterii Akkermansia muciniphila na zdrowie człowieka

To, jak Akkermansia muciniphila działa na ludzkie zdrowie, nie jest jeszcze dokładnie zbadane. Przeprowadzono jednak szereg badań z udziałem ludzi, którym podawano bakterie Akkermansia żywe lub zabite, doustnie lub w postaci tzw. przeszczepu kału (podawania biorcom dojelitowo bakterii kałowych od zdrowych dawców). Badania te wskazują na to, że wzbogacenie mikroflory jelitowej biorców o szczepy Akkermansia muciniphila może łagodzić choroby zapalnych jelit, poprawiać wrażliwość na insulinę i tolerancję glukozy, a często również zmniejszać masę ciała. Obecnie trwają dwa badania kliniczne badające wpływ żywych lub zabitych szczepów Akkermansia muciniphila na wrażliwość na insulinę, tolerancję glukozy i masę ciała u osób otyłych z insulinoopornością lub cukrzycą typu 2.

 

 

Akkermansia muciniphila - probiotyk czy postbiotyk?

EFSA, czyli Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności wydał w 2021 roku opinię, że pasteryzowane, czyli zabite wysoką temperaturą, bakterie Akkermansia muciniphila są bezpieczne do spożycia i nie zawierają substancji toksycznych. Dlatego w Europie można wprowadzać na rynek produkty zawierające zabite bakterie tego gatunku jako suplementy diety lub żywność funkcjonalną. Co ważne, zabite bakterie Akkermansia muciniphila zachowują wiele (choć nie wszystkie) właściwości żywych kultur tych bakterii.

Produkty zawierające zabite bakterie lub produkty ich przemiany materii nazywane są postbiotykami, w odróżnieniu od probiotyków, czyli preparatów zawierających żywe bakterie i prebiotyków, czyli substancjach pokarmowych ułatwiających wzrost i namnażanie bakterii probiotycznych. Obecnie wszystkie suplementy diety zawierające Akkermansia muciniphila dostępne w Polsce to postbiotyki, czyli preparaty z zabitymi bakteriami lub ich fragmentami.  

Trudno powiedzieć, czy i kiedy w sprzedaży ukażą się probiotyki zawierające żywe bakterie Akkermansia muciniphila. To organizmy beztlenowe i przystosowane do ściśle określonego środowiska. Ich hodowla na skalę przemysłową i zamknięcie w końcowym produkcie (kapsułce, kroplach czy saszetkach) tak, aby zachować ich żywotność, napotykają na razie na trudności techniczne. Jest jednak bardzo prawdopodobne, że biotechnologowie przezwyciężą te problemy i probiotyki z żywymi bakteriami Akkermansia muciniphila staną się dostępne w postaci suplementów diety- rzecz jasna po odpowiednich badaniach pod względem bezpieczeństwa. 

 

 

Postbiotyki z Akkermansia muciniphila – środki ostrożności

Czy każdy może przyjmować postbiotyki z Akkermansia muciniphila? Nie, nie są one przeznaczone dla każdego.

• Pasteryzowane bakterie Akkermansia muciniphila nie są zalecane kobietom w ciąży i karmiącym oraz dzieciom i młodzieży poniżej 18 roku życia.
• Tak, jak w przypadku wszystkich innych suplementów diety, osoby przewlekle chore i przyjmujące jakiekolwiek leki powinny skonsultować spożywania produktów z Akkermansia muciniphila ze swoim lekarzem.

Więcej artykułów znajdziesz na Empik Pasje w dziale Zdrowie.

Zdjęcie okładkowe: źródło: shutterstock.com

Bibliografia

1. Markowska, Emilia and Kiersztan, Anna. "Akkermansia muciniphila – obiecujący kandydat na probiotyk nowej generacji" Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, vol.75, no.1, 2021, pp.724-748. https://doi.org/10.2478/ahem-2021-0036
2. Pellegrino A, Coppola G, Santopaolo F, Gasbarrini A, Ponziani FR. Role of Akkermansia in Human Diseases: From Causation to Therapeutic Properties. Nutrients. 2023 Apr 8;15(8):1815. doi: 10.3390/nu15081815. PMID: 37111034; PMCID: PMC10142179.
3. Zhang T, Li P, Wu X, Lu G, Marcella C, Ji X, Ji G, Zhang F. Alterations of Akkermansia muciniphila in the inflammatory bowel disease patients with washed microbiota transplantation. Appl Microbiol Biotechnol. 2020 Dec;104(23):10203-10215. doi: 10.1007/s00253-020-10948-7. Epub 2020 Oct 16. PMID: 33064186.
4. Badanie kliniczne NCT04797442 – Wpływ szczepu Akkermansia Muciniphila WST01 na wybrane parametry metaboliczne u pacjentów cukrzycą typu 2 i nadwagą lub otyłych (Effect of Akkermansia Muciniphila WST01 Strain in Overweight or Obese Patients With Type 2 Diabetes). Link: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04797442 (Dostęp: 29 maja 2023, strona w języku angielskim)
5. Badanie kliniczne NCT05114018 – Wpływ pasteryzowanych bakterii Akkermansia muciniphila na insulinooporność u zdrowych osób z pogorszoną tolerancją glukozy (Effect of Pasteurized Akkermansia Muciniphila on Insulin Resistance in Otherwise Healthy Subjects With Dysglycaemia). Link: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT05114018 (Dostęp: 29 maja 2023, strona w języku angielskim)
6. Opinia Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności dotycząca bezpieczeństwa spożywania pasteryzowanych bakterii Akkermansia Muciniphila - EFSA NDA Panel (EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens), Turck, D, Bohn, T, Castenmiller, J, De Henauw, S, Hirsch-Ernst, KI, Maciuk, A, Mangelsdorf, I, McArdle, HJ, Naska, A, Pelaez, C, Pentieva, K, Siani, A, Thies, F, Tsabouri, S, Vinceti, M, Cubadda, F, Frenzel, T, Heinonen, M, Marchelli, R, Neuhäuser-Berthold, M, Poulsen, M, Prieto Maradona, M, Schlatter, JR, van Loveren, H, Ackerl, R and Knutsen, HK, 2021. Scientific Opinion on the safety of pasteurised Akkermansia muciniphila as a novel food pursuant to Regulation (EU) 2015/2283. EFSA Journal 2021;19(9):6780, 18 pp. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2021.6780 (Dostęp: 29 maja 2023, strona w języku angielskim)