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.