Die mikrobielle Gemeinschaft, die in unserem Dickdarm lebt, ist ein sehr dichtes und komplexes Ökosystem. Während einige dieser Mikroben Krankheiten und Krankheiten (wie Bakterien und Viren) verursachen, sind andere für uns freundlicher und helfen uns bei guter Gesundheit.
Akkermansia Muciniphila ist eine dieser freundlichen Bakterien.
Forscher wissen seit Jahren, dass eine Muciniphila mit guter Gesundheit verbunden ist. Eine der wichtigsten Rollen, die es in unserem Darm spielt, ist die Aufrechterhaltung der Funktion unserer Darmbarriere. Dies hält die schlechten Fehler fern, während wir sicherstellen, dass wir die wichtigen Nährstoffe aus unserer Ernährung, die unsere Zellen so gut wie sie sollten, weiterhin absorbieren können. Aber wenn es ein Ungleichgewicht einer Muciniphila im Darm gibt, kann dies zu Problemen mit unserer Gesundheit führen.
Diese ungewöhnlichen Bakterien lebt in unserem Dickdarm und überlebt von Mucin – der Schleimschicht, die die Oberfläche des Dickdarms bedeckt.
Mucin liefert eine kleine, aber wichtige Trennung zwischen den menschlichen Zellen und den mikrobiellen Zellen, die den Dickdarm bezeichnen. Wenn diese Schleimschicht gestört wird, können Mikroben direkt mit den menschlichen Zellen in Kontakt kommen. Dies kann zu Entzündungen führen, wenn die menschlichen Zellen auf die Bakterien reagieren – möglicherweise zur Entwicklung von Krankheiten wie entzündlicher Darmerkrankungen.
Akkermansia Muciniphila ist ein sehr pingeliger Esser. Es verwendet nur die Glykoproteine (Moleküle, die Protein und Kohlenhydrate enthalten) in Mucin als Energiequelle. Aber wie diese Bakterien Energie aus Glykoproteinen extrahierten, war bis vor kurzem ein Rätsel. Von mir und Kollegen durchgeführte Untersuchungen stellten fest, dass ein Muciniphila eine Reihe verschiedener Enzyme einsetzt, die zusammenarbeiten, um den in Mucin gefundenen Zucker freizuschalten.
Unter Verwendung von Mucin aus einem Schwein analysierten wir neben ihren Genen beide Enzymaktivität auf der Oberfläche von Zellen, um zu verstehen, welche Enzyme am Brechen der Glykoproteine in Mucin beteiligt waren.
Wir stellten fest, dass eine Muciniphila 66 verschiedene Enzyme verwendet, um die wichtige Energie zu extrahieren, die sie von den Glykoproteinen benötigt, um seine wichtige Arbeit zu erledigen. Wir sind die erste Gruppe, die diesen Prozess beschreibt.
Wichtig für die Gesundheit
Studien, die sich mit einer Muciniphila -Wechselwirkung mit dem Immunsystem bei Mäusen befassen, haben gezeigt, dass es das Immunsystem niederlegt und Fettleibigkeit und Diabetes verhindern kann, sich zu entwickeln.
Forscher haben spezifische Peptide (eine Art von Molekül) hervorgehoben, die sie sekretiert, die diesen Effekt auf das Immunsystem haben. Aufgrund seiner freundlichen Natur und seiner beruhigenden Wirkung auf das Immunsystem wurde Akkermansia Muciniphila sogar zur Entwicklung von Probiotika verwendet.
Forscher haben auch herausgefunden, dass Menschen mit einer Stoffwechselerkrankung wie Diabetes oder Fettlebererkrankungen weniger Akkermansia muciniphila in ihrem Dickdarm haben. Je schlanker und sportlicher Sie sind, desto mehr haben Sie eine Muciniphila.
Obwohl Akkermansia Muciniphila nur Schleim isst, wirkt sich unsere Ernährung immer noch aus – wenn auch indirekt.
Dickdarmbakterien wie ein Muciniphila verwenden die Kohlenhydrate, die sie aus den faserreichen Lebensmitteln in unserer Ernährung als Kraftstoff extrahieren. Im Gegenzug produzieren sie Substanzen, die als kurzkettige Fettsäuren bezeichnet werden. Diese Verbindungen füttern die oberste Schicht menschlicher Zellen im Dickdarm. Tatsächlich stammen 10 Prozent unserer Energie aus diesem Prozess.
Die Bakterien leben im Dickdarm
Akkermansia muciniphila unterstützt auch andere Bakterienspezies im Mikrobiom, indem sie ihnen aufgeteilt werden, damit sie überleben können-ein Prozess, der als „Kreuzfütterung“ bekannt ist. Wenn wir jedoch als Teil unserer Ernährung nicht genug Ballaststoffe essen, werden Mucine zu einer viel stärker verwendeten Nährstoffquelle.
Dies kann zur Verarmung der Schleimschicht des Dickdarmdarms führen und das empfindliche Ökosystem des Mikrobioms aus dem Gleichgewicht bringen. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, entzündliche Erkrankungen zu entwickeln. Obwohl Akkermansia Muciniphila kein Erreger ist, kann es unter den falschen Bedingungen zu viel Schleim entfernen.
Unsere Forschung ist das erste vollständige Beispiel dafür, wie der Schleim von dieser Bakterienspezies abgebaut wird. Es ist wichtig, diesen Prozess zu verstehen, da er in der Art und Weise, wie unsere Mikroben miteinander interagieren – und mit uns – der Schlüssel ist. Die Enzyme, die wir von Akkermansia Muciniphila beschrieben haben, können nun auch als Werkzeuge verwendet werden, um zu analysieren, wie diese komplexen Mucinstrukturen zwischen verschiedenen Körperstellen und zwischen Menschen variieren.
Je mehr Forscher über Akkermansia Muciniphila und die anderen Mikroben, die im Dickdarm leben, kennen, desto mehr verstehen wir, wie wichtig es ist, eine variable, hochfaser-Diät zu essen.
Lucy Crouch ist Researchstipendium am Institut für Mikrobiologie und Infektion, Abteilung für Mikroben, Infektionen und Mikrobiome, School of Infektion, Entzündung und Immunologie, College of Medicine und Gesundheit an der University of Birmingham.
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