Akkermansia muciniphila

Akkermansia muciniphila, insan bağırsak müsinlerini indirgeyen, 2004 yılında Muriel Derrien ve Willem de Vos tarafından bulunan yeni bir cins olan Akkermansia'nın bir türüdür. A. muciniphila'nın obezite, tip 2 diyabet ve inflamasyon ile ilişkisini anlamak için kapsamlı araştırmalar yapılmaktadır.
Biyoloji ve Biyokimya
A. muciniphila Gram negatif, kesinlikle anaerobik, hareketsiz, spor oluşturmayan, oval şekilli bir bakteridir. A. muciniphila, karbon ve nitrojen kaynağı olarak sadece müsini kullanabilir, anaerobik koşullar altında gastrik müsin içeren ortamda kültürü yapılabilir ve birçok hayvan türünün gastrointestinal yollarında üreyebilir.
Yakında, A. muciniphila varyantı Urmite, tamamıyla bir insan dışkı örneğinden dizilenen ilk (açıkça) kültürlenemeyen bakteri oldu.
İnsan metabolizması
A. muciniphila'nın insanlarda anti-inflamatuar etkilere sahip olduğuna inanılmaktadır ve çalışmalar, A. muciniphila kolonizasyonu ile apandisit veya inflamatuar bağırsak hastalığı (İBH) gibi inflamasyon ile alakalı durumlar arasında ters orantılı ilişkiler olduğunu göstermiştir. Bir çalışma, azalan A. muciniphila seviyeleri ile artan apandisit şiddeti arasında korelasyon olduğunu göstermiştir. Başka bir çalışmada, İBH hastalarının bağırsak yollarında İBH hastası olmayan bireylere göre daha düşük A. muciniphila düzeylerine sahip olduğu görüldü.
Araştırmacılar, A. muciniphila'nın obezite ve tip 2 diyabetle mücadelede kullanılabileceğini keşfettiler. İlk çalışma, zayıf kuzenlerinden üç kat daha fazla yağ içerecek şekilde aşırı beslenen farelerle yapıldı. Obez farelere A. muciniphilia verildiğinde, farelerin diyetinde herhangi bir değişiklik olmaksızın obez farelerin yağ miktarını yarı yarıya azalttığı görüldü. Bu etki, bağırsak bariyeri fonksiyonunun restorasyonu yani kanda bakteriyel inflamatuar bileşiklerin olmaması ile ilişkilendirildi. İlginç bir şekilde, aynı çalışmada yazarlar, bakterilerin çok yüksek sıcaklık (otoklavlama) ile öldürülmesi durumunda, bakterilerin metabolizmayı iyileştiremeyeceğini bulmuşlardır. Haziran 2015'te yayınlanan bir çalışma, aşırı kilolu/obez yetişkinlerde A. muciniphila bolluğu, insüline daha duyarlı ve daha sağlıklı metabolizma arasında bir ilişki olduğunu göstermiştir. Daha sağlıklı denekler, bağısaklarında A. muciniphila miktarı bol ve bağırsak mikrobiyal zenginliği olan kişilerdi. Ek olarak, bu çalışma, başlangıçta daha yüksek A. muciniphila miktarina sahip olmanın, kilo kaybından sonra daha büyük klinik faydalar ile ilişkili olduğunu göstermiştir. A. muciniphila, insan sindirim sisteminde kendiliğinden %3-5 oranında bulunur, ancak obezite ile birlikte bu oranların düştüğü görülmüştür.
Ağustos 2015'te, ek araştırmalar, yenilen yağların, gastrointestinal sistemdeki diğer bakterilerin A. muciniphilia'ya olan oranını etkilediğini gösterdi. Araştırmacılar, farelerin yağ bileşimi bakımından farklılık gösteren ancak diğer açılardan aynı şekilde beslendiği bir çalışma yürüttüler; bir gruba domuz yağı, diğerine balık yağı verildi. 11 hafta sonra, balık yağı yiyen grupta A. muciniphila ve Lactobacillus cinsi bakteri seviyeleri artarken, domuz yağı beslenen grupta A. muciniphila ve Lactobacillus seviyeleri azaldı. Ek olarak, balık yağı ile veya domuz yağı ile beslenen farelerden alınan fekal materyal, doğal bağırsak florasının antibiyotiklerle yok edildiği yeni bir fare grubuna nakledildi. Bu farelerin tümü daha sonra domuz yağı bazlı bir diyetle beslendi. 3 hafta boyunca aynı domuz yağı bazlı beslenmelerine rağmen, domuz yağı ile beslenen donör farelerden nakil alan farelerin Lactobacillus seviyeleri ve inflamasyon seviyeleri artarken, balık yağı ile beslenen donörlerden nakil alan farelerin A. muciniphila seviyelerinin arttığı ve inflamasyon miktarlarının arttığı görüldü. Araştırmacılar, A. muciniphila'daki artışın iltihaplanmada bir azalmaya tekabül ettiği sonucuna vardılar ve bu da beslenmedeki yağlar, bağırsak florası bileşimi ve iltihaplanma seviyeleri arasında bir korelasyon olduğunu gösteriyordu. 2017 yılında bakterilerin pastörize edilmesi (70 C, 30 dk) , muhtemelen Akkermansia muciniphila'nın dış zarında bulunan ve Amuc_1100 olarak adlandırılan bir proteinin varlığı ile ilişkili bir mekanizmaya bağlı olarak bakterilerin faydalı etkilerini arttırdı. Daha sonra 2019'da, UCLouvain'den aynı Belçikalı araştırmacılar ekibi, insanlarda ilk kez A. muciniphila'nın canlı veya pastörize edilmiş bir oral takviyenin etkisini plaseboya karşı 3 ay boyunca deney ile test etti. Bu çifte kör, plasebo kontrollü kavram kanıtlama çalışmasında, aşırı kilolu veya obez insüline dirençli deneklerin daha düşük kan insülini, daha düşük insülin direnci, daha düşük inflamasyon ve daha iyi kardiyo-metabolik profil ile daha iyi bir metabolizma sergilediklerini gördüler. Daha yakın zamanlarda, bu etkiyi, PPAR-a reseptörü üzerinde etkili olan bazı endokannabinoidlerin olası artan üretimi ile ilişkilendirdiler.
Kanser immünoterapi tedavisindeki etkiler
Akciğer veya böbrek kanseri 249 hastayı inceleyen bir çalışmada, immünoterapiye yanıt veren hastaların %69'unda, immünoterapiye yanıt vermeyenlerin hastaların ise sadece üçte birinde A. muciniphila vardı. Farelerde A. muciniphila seviyelerinin arttırılması, farelerin immünoterapiye verdiği tepkiyi de arttırdığı görüldü.
Bir fare modelinde ALS'ye etkisi
Araştırmacılar, bir Amyotrofik lateral skleroza (ALS) ve anormal bir bağırsak florasına sahip ferelere A. muciniphila takviyesi yapıldığında semptomların iyileştiğini, hastalığın ilerlemesinin yavaşladığını ve farelerin yaşama olasılıklarının arttığını keşfettiler. Ayrıca, A. muciniphila'nın, hastalıklı farelere enjekte edildiğinde motor semptomlarını iyileştiren, ancak bakterilerin sahip olduğu yaşam sürelerini artırmayan nikotinamid (B3) vitamini ürettiğini buldular. Ayrıca küçük sayıda örnek ALS hastalarının kan dolaşımlarında ve beyin-omurilik sıvılarında (BOS) diğer aile bireylerine göre daha düşük seviyelerde nikotinamid ve dışkılarında yine diğer aile bireylerine göre daha düşük miktarda A. muciniphila buldular. Ek olarak, kanlarında nikotinamid düzeyi düşük olan ALS hastaları, daha yüksek düzeylerde nikotinamide sahip hastalara göre daha kötü semptomlara sahip olma eğilimindeyde olduğu görüldü.