Jak pasteryzacja bakterii wpływa na ich skuteczność?

Nasze jelita zasiedla bakteria – Akkermansia muciniphila – która uszczelnia barierę jelitową, redukuje stan zapalny w organizmie oraz wspomaga utratę nadprogramowych kilogramów. Zdaniem naukowców ma być też remedium na zachowanie młodego wyglądu. W świetle takich doniesień naturalne wydaje się pytanie: czy można ją suplementować?

Akkermansia muciniphila – mała wielka bakteria

W naszych jelitach nie jest zbyt liczna (stanowi 1–4 proc. bakterii zasiedlających jelita człowieka). Bytuje głównie w jelicie grubym, a jej cechą charakterystyczną, dającą przewagę nad innymi bakteriami występującymi w przewodzie pokarmowym, jest zdolność do rozkładania mucyny – jednego ze składników błony śluzowej jelita[1].

Akkermansia muciniphila jest też producentem i stymulatorem syntezy krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), które z jednej strony odżywiają enterocyty nabłonka, a z drugiej korzystnie wpływają na integralność bariery jelitowej (jeśli ma "dziury", pozwala patogennym bakteriom i toksynom przedostać się do wnętrza organizmu).

Wzmacnia ponadto wydzielanie insuliny i hamuje wydzielanie glukagonu w odpowiedzi na przyjęcie pokarmu oraz zwiększa poczucie sytości, a także obniża poziom prozapalnego antygenu LPS i czynników prozapalnych.

Imponujące, prawda?

Kto odkrył bakterię Akkermansia muciniphila?

Ilość mikroorganizmów bytujących w naszych jelitach jest ogromna. Naukowcy niekiedy poświęcają całe swoje zawodowe życie, by odkryć nowe szczepy i udowodnić ich korzystne działanie na organizm. Wiedzą, że ich praca ma sens, bo mikrobiota jelitowa skrywa jeszcze wiele tajemnic, a każde z odkryć to dla nas – pacjentów – szansa na wsparcie zdrowia.

Nic zatem dziwnego, że kiedy w 2004 r. na Uniwersytecie Wageningen w Holandii odkryto Akkermansię muciniphilę – bakterię Gram-ujemną preferującą warunki beztlenowe – w świecie mikrobiologii zapanowała euforia. Od tego czasu na jej temat opublikowano ponad 1000 prac naukowych.

Nazwa rodzajowa bakterii pochodzi od nazwiska mikrobiologa Antoona Akkermansa, a gatunkowa jest związana z preferowanym źródłem pokarmu, którym dla tego organizmu jest mucyna [1]. Odżywiając się w ten sposób, bakteria zyskuje źródło węgla, azotu oraz energii, a także produkuje i stymuluje syntezę krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ang. short chain fatty acids, SCFA).

Pasteryzacja Akkermansii muciniphili rewolucją?

Wobec odkrycia potencjalnych korzyści prozdrowotnych, zwłaszcza w kontekście chorób metabolicznych, insulinooporności, zaburzeń lipidowych i procesów starzenia, naukowcy stanęli przed kolejnym wyzwaniem: jak wykorzystać żywe kultury Akkermansii w suplementacji?

Zadanie to okazało się bardzo trudne i kosztowne, bo wynikało z konieczności używania w hodowli składników pochodzenia zwierzęcego (śluzu), warunków beztlenowych oraz bardzo niskiej wydajności.

Na szczęście problemy te udało się częściowo rozwiązać, stosując syntetyczne podłoża hodowlane. Kluczowe okazało się też zastosowanie pasteryzacji.

W czasie tego procesu bakteria Akkermansia muciniphila jest ogrzewana do 70°C, co prowadzi do jej inaktywacji, ale zachowuje strukturalną integralność białek, w tym białka Amuc_1100, które odgrywa kluczową rolę w jej działaniu prozdrowotnym. Co więcej, pasteryzacja zwielokrotnia korzystne działania Akkermansii i jest bezpieczna (nie wywołuje działań niepożądanych i toksyczności przewlekłej).

Co to jest postbiotyk?

Pasteryzowana Akkermansia muciniphila MucT jest postbiotykiem, czyli preparatem zawierającym nieożywione bakterie lub ich składniki, które wywierają korzystny wpływ na zdrowie[2].

Fot. pikselstock - Adobe Stock / fot. materiały partnera

Postbiotyk wykazuje funkcje zbliżone do lepiej nam znanych probiotyków. To, co je odróżnia, to fakt, że probiotyki to żywe komórki bakterii, a postbiotyk jest produktem bioaktywnym, który zawiera martwe mikroorganizmy i ich metabolity[3].

Postbiotyki mają pozytywny wpływ na organizm człowieka. Stymulują układ immunologiczny, wykazują działanie przeciwzapalne, immunomodulujące, a także – w połączeniu ze zdrowym trybem życia – zapobiegają otyłości oraz nadciśnieniu tętniczemu.

Pasteryzowana Akkermansia muciniphila działa jednak nie tylko w jelicie. Przechodzi również do tkanki tłuszczowej czy ośrodkowego układu nerwowego (działa ogólnoustrojowo).

Pasteryzowana Akkermansia na problemy metaboliczne…

Choroby metaboliczne stanowią dziś bardzo istotny problem zdrowotny. Przybywa chorych na cukrzycę, otyłość, dyslipidemię i zespół metaboliczny. Czy Akkermansia muciniphila może być wsparciem dla chorych, niosącym realne korzyści zdrowotne?

W świetle badań jest to możliwe, bo pasteryzowana Akkermansia muciniphila MucT wykazuje korzystne działanie na metabolizm. Poprawia funkcję bariery jelitowej, zwiększa insulinowrażliwość, a przy tym zmniejsza stłuszczenie wątroby i masę tłuszczową (w wynikach badań opublikowanych w renomowanym piśmie "Nature Medicine" w 2019 r. odnotowano spadek masy ciała o 2,27 kg i obwodu bioder o 2,63 cm vs. placebo)[4].

Akkermansia muciniphila zmniejsza też endotoksemię metaboliczną[5], do której dochodzi, gdy w wyniku zaburzeń mikrobioty jelitowej (zarówno składu, jak i jej funkcji) zwiększony jest poziom endotoksyn we krwi (a te mogą wywoływać stan zapalny i przyczyniać się do rozwoju chorób metabolicznych).

…i sposobem na długowieczność?

Akkermansia muciniphila nie bez powodu określana jest bakterią długowieczności. Badacze zauważyli bowiem, że u osób żyjących ponad 100 lat, liczebność tej bakterii w jelicie jest szczególnie wysoka w porównaniu z innymi grupami wiekowymi. To sugeruje, że ten rodzaj bakterii może być markerem długowieczności.

A to dlatego, że oddziałuje na wytwarzanie w jelitach związków, które mają udowodnione działanie przeciwstarzeniowe. Należą do nich m.in. spermidyna, 2-hydroksymaślan, krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) czy witamina E. Akkermansia muciniphila uszczelnia też barierę jelitową, co hamuje przedostawanie się bakterii i toksyn do wnętrza organizmu. Zapobiega ponadto odkładaniu się płytek amyloidowych w mózgu i związanej z tym chorobie Alzheimera.[6]

Gdzie znaleźć bakterię Akkermansia muciniphila MucT?

W Europie Akkermansia muciniphila jest dopuszczona do obrotu wyłącznie w formie pasteryzowanej. Zawierający ją postbiotyk (w czystej formie, bez dodatków) pojawił się na rynku w 2023 r., wzbudzając zainteresowanie środowiska medycznego i dietetycznego. Jego bezpieczeństwo jest potwierdzone opinią Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności EFSA (wykonano cały panel badań toksykologicznych)[7].

Pasteryzowana Akkermansia muciniphila MucT może być stosowana u osób powyżej 18. roku życia, z wyłączeniem kobiet w ciąży i karmiących piersią.

Suplement diety. Zawiera składniki, które wspomagają funkcje organizmu poprzez uzupełnienie normalnej diety. Nie ma właściwości leczniczych

Źródła:

[1] Markowska E., Kiersztan A. Akkermansia muciniphila – obiecujący kandydat na probiotyk nowej generacji. Post Hig i Med Dosw, 2021, 75(1) 724–748.

[2] Salminen S., Collado M.C., Endo A. i wsp.: The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol., 2021; 18 (9): 649–667.

[3] Karbowiak M, Zielińska D, Postbiotyki – właściwości, zastosowanie i wpływ na zdrowie człowieka, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2020, 27, 2 (123), 22–37.

[4] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31263284/

[5] Marlicz W, Staniak N, Łoniewski I. Pasteryzowana Akkermansia muciniphila – nowy postbiotyk w walce z endotoksemią w zaburzeniach metabolicznych. Gastroenterologia 2023;4:43-54.

[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10676789/

[7] https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/6780