Skip to Content

Пробиотический подход к лечению ожирения

ID: 2020-11-1003-R-19369
Обзор
ФГБОУ ВО «Тверской ГМУ» Минздрава России

Резюме

В статье рассмотрены зарубежные научные исследования последних 10 лет, касающиеся роли A. muciniphila при метаболических нарушениях и ожирении, её биологических свойств и муколитической активности. Исследователями отмечено, что  степень обогащения толстой кишки  A. muciniphila можно использовать в качестве индикатора для оценки метаболического статуса организма, включая гомеостаз глюкозы, липиды сыворотки и распределение адипоцитов у человека. Благоприятное влияние A. muciniphila на профилактику и лечение метаболических нарушений является перспективным для создания новых микробных нутрицевтиков.

Ключевые слова

Akkermansia muciniphila, микробиота кишечника, ожирение, метаболический синдром.

Обзор

ВВЕДЕНИЕ

Ожирение и метаболический синдром  достигли масштабов "эпидемии, среди населения всего мира, они приводят к развитию сердечно-сосудистых патологий, сахарному диабету 1 и 2 типа, заболеваниям печени, провоспалительных состояний, некоторым видам рака и др. Так, по данным ВОЗ за 2016 г., в мире около 2 млрд. взрослых людей имели избыточный вес и ожирение, что составило 39% населения планеты (в т.ч. 39% мужчин и 40% женщин). В России за 2019 г. дополнительно было зарегистрировано 2,1 млн. пациентов с ожирением, а в настоящее время избыточную массу тела имеют 62% взрослого населения страны [1].

Имеющиеся данные свидетельствуют о тесной связи микробных сообществ кишечника со здоровьем и болезнями человека. В частности, дисбаланс микробной популяции кишечника (дисбиоз) связывают с возникновением метаболических расстройств, вызывающих ожирение. В последнее время за основу пробиотических продуктов функционального питания начинают экспериментально применять новые кишечные комменсальные микроорганизмы Akkermansia muciniphila [2,3]. 

Akkermansia muciniphila (A. muciniphila) - симбиотические, овальные, грамотрицательные, анаэробные, муцин - деградирующие бактерии, населяющие нижние отделы желудочно-кишечного тракта здорового человека. Они повышают барьерную функцию толстой кишки за счет инициации увеличения толщины слизи, что предотвращает проникновение кишечных микроорганизмов через стенку. При деградации и метаболизации муцина бактерии A. muciniphila синтезируют различные низкомолекулярные соединения (например, КЦЖК), которые являются источником энергии как для кишечных микроорганизмов, так и для клеток организма. A. muciniphila продуцируют ацетат, пропионат, небольшое количество 1,2- пропанедиола и сукцината. Эти вещества участвуют в работе иммунной системы и метаболических процессах как сигнальные молекулы [3,4].

В последние годы имеется немалое количество публикаций, свидетельствующих, что уменьшение количества A. muciniphila в толстой кишке часто связано с развитием у людей различных заболеваний и патологических синдромов: острым аппендицитом, аутизмом, атопическими заболеваниями, алкогольным стеатогепатитом, псориазом и др. Однако для других системных заболеваний причинные взаимосвязи доказаны пока только при модельных экспериментах на животных (лабораторных мышах и крысах) [4,5].

Поэтому целью нашего исследования стала оценка микробиологического подхода к лечению ожирения.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Был проведен всесторонний поиск научных исследований и обзоров о составе кишечной микробиоты при ожирении у людей в базах данных Pubmed, Scopus, Web of Science с использованием терминов: «микробиота», «микробиом», «ожирение», «Akkermansia muciniphila» и «люди». Основываясь на заголовке и аннотации, были исключены некоторые несвязанные цитаты и получены 45 полнотекстовых статей для дальнейшей оценки и анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Исследование особенностей взаимосвязи микробиологического состава кишечника у тучных людей и с нормальной массой тела, а также возможности пробиотической коррекции ожирения, широко проводится учеными разных стран. Изучение же влияния и использования именно бактерий A. muciniphila подробно проводились только в Германии, Франции, Бельгии, Австрии, Китае, Корее и США.

Так, в исследовании микробиоценоза толстой кишки ученых Karlsson C. L. J.,  Xu  J., Molin G. и др. (Швеция, 2012 г.) участвовали 40 детей (4-5 лет): 20 чел. - с избыточным весом или ожирением и 20 чел. - с нормальной массой тела (контрольная группа). В результате обнаружили различия в микробиоте кишечника у детей с нормальной и избыточной массой тела:  у детей контрольной группы количество бактерий A. muciniphila было значительно выше, по сравнению с другой группой. Отмечена также тенденция к снижению бактериального разнообразия у детей с избыточной массой тела [6].

В исследовании Remely M.,  Hippe B. и Hoefinger I. и др. (Австрия, 2015 г.) использовали специальную программу питания в сочетании с пробиотическим вмешательством, ретроспективно сравнивая относительное количество и состав микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте. В нем участвовали 13 человек с ожирением, которым назначили специальную «постную» овощную жидкую диету в течение 1 недели и с последующим 6-недельным приемом пробиотической формулы Progutic LactoVitamin БАЛАНС. После 2 месяцев лечения в их кишечнике увеличилось разнообразие популяций пробиотических штаммов и количество бактерий вида A.muciniphila, но масса тела не изменилась [7].

На протяжении последних 15 лет бельгийский профессор  Cani P. D. и его единомышленники занимаются разнонаправленным изучением профилактического и лечебного влияния A. muciniphila на организм человека.

В последнем исследовании Cani P. D., Depommier C., Everard A. и др. (Бельгия, Китай, 2019 г.) участвовали 40 человек с ожирением и метаболическим синдромом, которых разделили на 3 группы: получающие живую культуру с 1010  бактерий A. muciniphila; пастеризованную культуру и плацебо. Через 3 месяца у исследуемых в первых 2 группах: увеличилось количество A. muciniphila в кишечнике даже при диете с высоким содержанием жира, повысилась чувствительность инсулина на 30%, снизилась концентрация холестерина на 8,7% и масса тела на 20%, улучшилось состояние кровеносной системы и замедлилось развитие сахарного диабета. Помимо улучшений в метаболизме, у добровольцев  уменьшился обхват бедер на 2,5 см и вес примерно на 2 кг. Это вызвано укреплением кишечного барьера данными бактериями и уменьшением попадания веществ (сахара и липидов) в кровь [8].

Ученые Yang M.,  Bose S., Lim S. и др. (Корея, 2020 г.) in vitro и in vivo изучали ингибирующую ожирение активность нескольких штаммов A. muciniphila, выделенных из образцов фекалий людей. Для исследования использовалась культура клеток преадипоцитов мышей, которые выращивались в инкубаторе в течение 14 дней при  специальных условиях (питательная среда, факторы роста, атмосферные показатели) для обеспечения внутриклеточного отложения липидных капель. Параллельно проводилась обработка адипоцитов штаммами A. muciniphila (применялись разные дозы - внесение разного количества бактериальных клеток), которые были выделены от 27 тучных людей и одним эталонным штаммом. Через 14 дней от начала эксперимента проводилась идентификация культуры клеток адипоцитов с включениями: все штаммы A. muciniphila проявили ингибирующее действие на липогенез в зависимости от дозы бактерий. Позже эти же данные были подтверждены при оценке результатов их применения in vivo с использованием модели мышей с высокожировой диетой. Проявились антилипогенные, антиадипогенные, ингибирующие ожирение свойства A. muciniphila, прекратилось увеличение массы тела, потребление калорий и снижение веса основных жировых тканей, улучшился гомеостаз глюкозы и чувствительность к инсулину.

Итак, A. muciniphila (3-5% кишечных бактерий) можно считать биомаркером нормального метаболизма и веса человека, их распространенность снижается при накоплении организмом жира. При ожирении, диабете 2 типа, гипертонии относительное количество A. muciniphila в кишечном биоценозе меньше, чем у здоровых людей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный анализ научных публикаций показал, что пищевые добавки на базе культур A. muciniphila благоприятно действуют на организм, не имеют побочных эффектов. Создание новых микробных нутрицевтиков и лекарственных препаратов на основе живых бактерий A.muciniphila, их специфических низкомолекулярных компонентов и метаболитов для лечения больных с ожирением очень перспективно. Их расширенное использование сыграет позитивную роль в поддержании здоровья граждан нашей страны.

Литература

  1. World Health Organization (WHO). Fact sheet: obesity and overweight. no. 2017.- 311Р.
  2. Шендеров Б. А., Юдин С. М., Загайнова А. В., Шевырева М. П. Аkkermansia muciniphila новый универсальный пробиотик на основе живых комменсальных бактерий кишечника человека: действительность или легенда? // Журн. микробиол.- 2019.- № 4.- С. 105—115.
  3. Yu X., Ning W., Hor-Yue T., Sha L., Cheng Z., Yibin F. Function of Akkermansia muciniphila in Obesity: Interactions With Lipid Metabolism, Immune Response and Gut Systems// Frontiers in Microbiology.-2020.-№12.-P. 1109-1125.
  4. Ting Z., Qianqian L., Lei C., Heena B., Faming Z. Akkermansia muciniphila is a promising probiotic// Microbialbiotechnology.-2019.-№12.-P.1109-1125.
  5. Yang M., Bose S., Lim S., Seo J., Shin J., Lee D., Chung W. H., Song E. J., Nam Y. D., Kim H. Beneficial Effects of Newly Isolated Akkermansia muciniphila Strains from the Human Gut on Obesity and Metabolic Dysregulation. Microorganisms. - 2020. - № 8(9) - Р.1413.
  6. Karlsson C. L. J., Önnerfält J., Xu J., Molin G., Ahrné S. Thorngren‐Jerneck K.The Microbiota of the Gut in Preschool Children With Normal and Excessive Body Weight // Obesity.- 2012.- № 20.- P. 2257–2261.
  7. Remely M., Tesar I., Hippe B., Gnauer S., Rust P. Gut microbiota composition correlates with changes in body fat content due to weight loss.//Beneficial Microbes.-2015.- №6.- P.431-439.
  8. Depommier C., Everard A., Druart C. et al. Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study// Nat Med.-2019.- №25.- P. 1096-1103.
5
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (1 голос)



Оптимальный хостинг для Drupal, Wordpress, Joomla, Битрикс и других CMS, быстрые и надежные сервера, круглосуточная техподдержка Яндекс.Метрика