Здоровые кишечные бактерии, питающиеся сахаром, впервые проанализированы

Микроб, ассоциирующийся с хорошим здоровьем и обитающий в нижних отделах кишечника, был всесторонне изучен. Оказалось, что он имеет узкоспециализированную диету, расщепляя сахара, содержащиеся в слизи.

Новое исследование, опубликованное в Nature Microbiology, представляет собой полный систематический анализ того, как полезный микроб толстой человека Akkermansia muciniphila (AM) питается типами сахаров, содержащихся в слизи, секретируемой в пищеварительной системе. Исследование сосредоточено на 66 ферментах, которые микроб AM использует для расщепления муцина — ключевого компонента слизистого слоя, выстилающего желудочно-кишечный тракт человека.

Используя слизь, взятую у свиней (модель), команда под руководством доктора Люси Крауч из Бирмингемского университета обнаружила, что комбинация ферментов AM способна полностью расщепить муцин. Это дает первое всестороннее понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе расщепления O-связанных сахаров любым микробом.

Доктор Крауч, научный сотрудник Sir Henry Dale в Бирмингемском университете и автор-корреспондент исследования, сказала: "Это первый раз, когда мы всесторонне увидели, как микробы расщепляют пищевой источник — O-связанные сахара в кишечнике. Это первый раз, когда набор ферментов был использован для полного расщепления гликановой части муцина. Эти недавно охарактеризованные ферменты могут быть использованы для характеристики различных гликанов, которые производят люди, что может быть индикатором заболевания.

Эти гликаны, и другие подобные им, являются рецепторами для различных патогенов и их токсинов, таких как шига-токсин. Так что, если мы сможем модифицировать гликаны, мы, возможно, сможем изменить тяжесть заболевания.

Было показано, что белки AM и экстракты внешней мембраны AM оказывают положительное воздействие на хозяина, например, положительный эффект на метаболизм. Некоторые из этих белков, вероятно, взаимодействуют с рецепторами хозяина, чтобы подавить иммунный ответ. AM относительно близок к хозяину, поскольку ему нужна слизь, которую мы производим, поэтому мы, вероятно, взаимодействуем с ним множеством различных способов.

Мы знаем, что AM — чрезвычайно важный микроб, и его уровень может быть хорошим индикатором общего состояния здоровья. Эти бактерии всегда полезны для кишечника, а их низкий уровень связан с воспалительными заболеваниями и диабетом. AM также чрезвычайно чувствителен к снижению уровня клетчатки в рационе".