Akkermansia muciniphila, o bacterie pentru combaterea sindromului metabolic - Optimizarea
Hubert Plovier și Patrice D. Cani *
Universitatea Catolică din Louvain, institutul de cercetare a drogurilor din Louvain LDRI, WELBIO (excelența valonă în viețuiri și biotehnologie), grup de cercetare în metabolism și nutriție, avenue E. Mounier, 73 B1.73.11, B-1200 Bruxelles, Belgia
Supraponderalitatea și obezitatea ating proporții epidemice, peste 10% din populația lumii suferă de obezitate. În Franța, ultimele cifre indică faptul că aproape una din două persoane este supraponderală sau obeză [1]. Obezitatea predispune la dezvoltarea diabetului de tip 2 și a bolilor cardiovasculare. Aceste patologii, constituind sindromul metabolic [2] (→) sunt, prin urmare, o problemă majoră în sănătatea publică [1].
(→) Vezi Sinteza lui D. Junquero și a lui Y. Rival, Domnișoară nr.12, decembrie 2005, pagina 1045
Bacteriile din microbiota intestinului joacă un rol important în reglarea metabolismului și a inflamației. Perturbarea acestei microbiote, numită disbioză, este implicată în apariția sindromului metabolic [3]. Una dintre cele mai abundente bacterii din microbiota intestinului uman este Akkermansia muciniphila. Cu toate acestea, abundența sa este redusă la persoanele care suferă de sindrom metabolic [4]. În schimb, efectele metforminei 1 sau ale intervenției chirurgicale bariatrice, două tratamente care vizează respectiv reglarea glicemiei și combaterea obezității, sunt asociate cu o creștere a abundenței acestei bacterii [5, 6]. Am arătat că administrareaA. muciniphila scade dezvoltarea obezității cauzată de o dietă bogată în grăsimi la șoareci [7]. Aceste rezultate au fost confirmate de alte echipe și un efect protector alA. muciniphila a fost demonstrat și pentru alte patologii precum ateroscleroza [8]. A. muciniphila este, prin urmare, de mare interes în dezvoltarea strategiilor care vizează reducerea incidenței sindromului metabolic.
Serendipitatea: beneficiul neașteptat al pasteurizării
Evaluarea efectelor administrăriiA. muciniphila la om este complicat de condițiile sale de cultură și de sensibilitatea la oxigen, limitând perspectivele terapeutice. Într-adevăr, până de curând, A. muciniphila a fost cultivabil numai în prezența mucusului, substratul său preferat. Prin urmare, acest lucru a făcut imposibilă administrarea sa la oameni. Pentru a rezolva această problemă, a fost dezvoltat un mediu sintetic, care permite un randament cultural deA. muciniphila similar cu cel obținut în mediul original, în timp ce nu conține compuși incompatibili cu administrarea la om. Prin compararea efectelor bacteriilor cultivate asupra mediului său original și asupra acestui nou mediu sintetic, am demonstrat căA. muciniphila își păstrează eficacitatea indiferent de mediul utilizat: șoarecii tratați cu bacterii câștigă jumătate din greutate în urma unei diete bogate în grăsimi. Toleranța lor la glucoză și rezistența la insulină sunt, de asemenea, îmbunătățite [9].
Akkermansia muciniphila, TLR2 și bariera intestinală
Am comparat apoi efecteleA. muciniphila, vii sau pasteurizate în comparație cu cele ale Amuc_1100 * la șoareci cu o dietă bogată în grăsimi. În același mod ca bacteriile pasteurizate, Amuc_1100 * scade creșterea în greutate și masa de grăsime, indiferent de aportul de alimente. A. muciniphila, indiferent dacă este viu sau pasteurizat, și Amuc_1100 * scade, de asemenea, hipercolesterolemia indusă de dietă bogată în grăsimi. Bacteriile pasteurizate, pe de altă parte, reduc în mod specific trigliceridemia șoarecilor tratați, întărind ideea că pasteurizarea deA. muciniphila îmbunătățește efectele sale de protecție. La fel ca bacteriile, Amuc_1100 * poate corecta intoleranța la glucoză la șoarecii tratați. Acest efect este legat de o îmbunătățire a sensibilității hepatice la insulină la șoarecii tratați cu A. muciniphila sau proteine.
Numeroase rezultate arată că activarea TLR2 în intestin îmbunătățește funcția de barieră a intestinului, prin modularea proteinelor de joncțiune strânse [10]. Am observat căA. muciniphila și Amuc_1100 * cresc expresia mai multor dintre aceste proteine, cum ar fi ocludina și claudina 3, indicând o nouă cale care contribuie la întărirea barierei intestinale de către bacterii.
Primele indicații de siguranță la om
concluzie și perspective
Rezultatele noastre sugerează căAkkermansia muciniphila este un potențial candidat în tratamentul obezității și a sindromului metabolic (Figura 1). Administrarea acestuia scade dezvoltarea obezității, precum și a diabetului de tip 2 și a tulburărilor barierei intestinale la șoareci [7]. Alte studii efectuate la șoareci indică acest lucruA. muciniphila inhibă, de asemenea, dezvoltarea aterosclerozei [8]. Rezultatele pe care tocmai le-am rezumat arată că (a) A. muciniphila rămâne eficient atunci când este cultivat pe un mediu sintetic compatibil cu administrarea la om; (b) inactivarea bacteriilor prin pasteurizare sporește efectele acesteia asupra multor parametri ai obezității; și (c) o axă Amuc_1100 - TLR2 este implicată în efectele bacteriilor [9].
Efectele protectoare ale Akkermansia muciniphila împotriva dezvoltării obezității și a sindromului metabolic în diferite organe. Efectul protector alA. muciniphila se bazează în special pe recunoașterea proteinei Amuc_1100 de către receptorul TLR2 (Receptor asemănător cu taxa 2). Mai multe studii arată căA. muciniphila poate întări bariera intestinală prin creșterea producției de mucus și peptide antimicrobiene, precum și expresia proteinelor de joncțiune strânsă. Acest lucru are ca rezultat o scădere a translocației lipopolizaharidelor (LPS) din intestin în sânge, scăzând astfel inflamația asociată cu obezitatea. Administrarea deA. muciniphila corectează, de asemenea, dislipidemia indusă de o dietă bogată în grăsimi. La nivel hepatic, sensibilitatea la insulină a animalelor tratate este îmbunătățită, iar expresia enzimelor implicate în gluconeogeneză este redusă, contribuind la îmbunătățirea toleranței la glucoză. În cele din urmă, creșterea potențialului oxidativ și scăderea tonusului inflamator al țesutului adipos contribuie la scăderea masei grase la animalele tratate.