Rola Akkermansia muciniphila w regulacji choroby zapalnej jelit: odporność jelitowa i metabolizm

Kluczowe wnioski:

  • Akkermansia muciniphila to bakteria jelitowa związana z chorobą zapalną jelit (IBD), rozwijana jako probiotyk nowej generacji.
  • Żywa i pasteryzowana forma tej bakterii oraz jej składniki chronią przed IBD, modulując odporność jelitową i metabolizm.
  • Działa poprzez aktywację receptorów na komórkach odpornościowych i nabłonka jelitowego, promując cytokiny przeciwzapalne i wzmacniając barierę jelitową.
  • Wpływa na szlaki metaboliczne, takie jak tryptofan, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i kwasy żółciowe, co wspiera homeostazę jelitową.

Co to jest Akkermansia muciniphila i jej związek z IBD?

Choroba zapalna jelit (IBD) jest ściśle powiązana z obfitością Akkermansia muciniphila, bakterii naturalnie występującej w jelitach. Ta bakteria jest rozwijana jako probiotyk nowej generacji. Nagromadzone dowody wskazują, że zarówno żywa, jak i pasteryzowana forma A. muciniphila, a także jej składniki i wydzieliny, wykazują działanie ochronne i łagodzące w IBD.

Mechanizmy działania na odporność jelitową

Żywa i pasteryzowana A. muciniphila aktywuje receptory TLR i NLRP na komórkach odpornościowych oraz komórkach nabłonka jelitowego (IEC). Dzięki temu promuje uwalnianie cytokin przeciwzapalnych, takich jak IL-10, i hamuje prozapalne cytokiny, np. TNF-α, IL-1β oraz IL-6. Dodatkowo zmniejsza produkcję chemokin prozapalnych, jak MCP-1 i MIP-1, co ogranicza nadmierną aktywację monocytów i makrofagów.

Drugi mechanizm polega na wzmacnianiu bariery jelitowej poprzez stymulację wydzielania mucyny przez komórki kubkowe i zwiększanie ekspresji białek złącz pokrewnych w IEC. Składniki takie jak Amuc_1100 (białko błony zewnętrznej), AmTARS (treonyl-tRNA syntetaza) oraz OMV (pęcherzyki błony zewnętrznej) odgrywają tu kluczową rolę.

Wpływ na komórki odpornościowe i nabłonek

  • Aktywacja TLR2, TLR4, NLRP3 i NLRP6 na dendrytycznych komórkach (DC) i cytotoksycznych limfocytach T (CTL).
  • Zwiększona produkcja IL-10 i zmniejszona IL-18, IL-1β, IL-6 oraz TNF-α.
  • Wzmocnienie mucyny i białek złącz w nabłonku jelitowym.

Regulacja metabolizmu jelitowego

A. muciniphila oddziałuje z metabolizmem jelitowym, w tym szlakiem tryptofanu (Trp/AhR), który promuje cytokiny przeciwzapalne, peptydy przeciwdrobnoustrojowe i mikrobiotę wspomagającą naprawę tkanek. Angażuje też szlak krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFAs/GPR43), rozszerzając komórki Treg i hamując mediatory prozapalne.

Sprawdź również:  Zastosowanie systemu edycji genów CRISPR/Cas9 w inżynierii metabolicznej mikroalg i produkcji składników żywności funkcjonalnej

Aktywuje szlak SCFAs/Wnt, poprawiając funkcję komórek macierzystych jelit (ISC) i rozwój nabłonka. Wpływa na kwasy żółciowe poprzez szlaki BAs/FXR (hamowanie zapalenia i ochrona komórek kubkowych) oraz BAs/TGR5 (proliferacja ISC i naprawa nabłonka).

Kluczowe szlaki metaboliczne

  • Trp/AhR: wsparcie cytokin przeciwzapalnych i naprawy tkanek.
  • SCFAs/GPR43: rozwój Treg i inhibicja zapalenia.
  • SCFAs/Wnt: poprawa funkcji ISC i nabłonka.
  • BAs/FXR i BAs/TGR5: ochrona bariery i naprawa jelit.

Znaczenie dla terapii IBD

Zrozumienie interakcji A. muciniphila z gospodarzem jest kluczowe dla jej zastosowania w terapii IBD. Bakteria moduluje odpowiedź immunologiczną, wzmacnia integralność bariery jelitowej i remodeluje mikrobiotę jelitową. Te zintegrowane działania otwierają drogę do nowych, celowanych strategii terapeutycznych.

Źródło: Oryginalny artykuł

Mogą Cię zainteresować