Akkermansia muciniphila: 20 лет с момента открытия, результаты исследований, перспективы использования для коррекции метаболических нарушений у детей.
- Авторы: Устюжанин А.В.1, Устюжанина М.А.1, Смирнова Т.Г.1, Закирова Л.Р.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
- Раздел: Научный обзор
- Статья получена: 27.12.2024
- Статья одобрена: 11.02.2025
- Статья опубликована: 24.06.2025
- URL: https://journals.eco-vector.com/RFD/article/view/643114
- DOI: https://doi.org/10.17816/RFD643114
- ID: 643114
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Akkermansia muciniphila — бактерия, впервые описанная в 2004 году и с тех пор привлекающая внимание ученых и медицинских специалистов благодаря своим потенциальным возможностям влияния на здоровье человека. По данным Всемирной организации здравоохранения (2024 г.), число взрослых, страдающих ожирением, превысило 890 миллионов и продолжает расти. В России уровень заболеваемости ожирением у детей в настоящее время также неуклонно растет. В период с 2010 г. по 2020 г. доля детской патологии увеличилась с 6,7% до 9,1%. Микробиота кишечника и продукты ее жизнедеятельности активно участвуют в регуляции метаболической активности органов желудочно-кишечного тракта. Установлено, что секретируемый A. muciniphila в окружающую среду белок P9 может специфически увеличивать секрецию глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) за счет взаимодействия с ICAM-2, тем самым улучшая гомеостаз глюкозы и облегчая течение заболеваний, сопровождающихся метаболическими нарушениями у мышей, в частности, сахарного диабета 2 типа. Снижение A. muciniphila в кишечном содержимом отрицательно коррелирует с концентрацией глюкозы, липидов в крови и массой тела человека. Пероральное введение A. muciniphila значительно снижало сывороточные уровни провоспалительных цитокинов LBP, IL-1β и повышало сывороточный уровень противовоспалительного цитокина IL-10 у крыс с индуцированным сахарным диабетом, что свидетельствует о противовоспалительном действии A. muciniphila. Исследования A. muciniphila, проведенные в последние годы, демонстрируют не только её высокий терапевтический, но и профилактический потенциал. Понимание ассоциативной связи между пищевыми волокнами и кишечной микробиотой, ее биодоступностью и потенциальной пользой для здоровья способствует созданию здоровых продуктов питания, повышению культуры приема пищи и профилактике заболеваний. A. muciniphila обозначена как потенциальный кандидат в пробиотический препарат, который играет решающую роль в поддержании гомеостаза кишечника, в том числе у детей до 5 лет. Интересно отметить, что положительные эффекты сохраняются в присутствии нежизнеспособных A. muciniphila, что подтверждает эффект от применения бактерий указанного вида в качестве постбиотика или синбиотика.
Полный текст

Об авторах
Александр Владимирович Устюжанин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Email: ust103@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8521-7652
доцент кафедры Медицинской микробиологии и клинической лабораторной диагностики
РоссияМаргарита Александровна Устюжанина
Автор, ответственный за переписку.
Email: ustmargarita@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4285-6902
Татьяна Георгиевна Смирнова
Email: tanya_bondarenko@list.ru
ORCID iD: 0009-0004-2920-2623
Лиция Рифкатовна Закирова
Email: zakirova-69@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3598-4199
Россия
Список литературы
- Библиографический список:
- 1. Derrien M., Vaughan E.E., Plugge C.M., de Vos W.M. Akkermansia muciniphila gen. nov., sp. nov., a human intestinal mucin-degrading bacterium. // Int J Syst Evol Microbiol. 2004 Sep;54(Pt 5):1469-1476. doi: 10.1099/ijs.0.02873-0.
- 2. Elzinga J., Narimatsu Y., de Haan N., Clausen H., de Vos W.M., Tytgat H.L.P. Binding of Akkermansia muciniphila to mucin is O-glycan specific. // Nat Commun. 2024 May 29;15(1):4582. doi: 10.1038/s41467-024-48770-8.
- 3. Mohammed A., Jenq R.R. Dietary fiber and gut bacteria shape infection susceptibility. // Mol Syst Biol. 2024 Jun;20(6):593-595. doi: 10.1038/s44320-024-00042-9.
- 4. Mruk-Mazurkiewicz H., Kulaszyńska M., Czarnecka W., Podkówka A., Ekstedt N., Zawodny P., et al. Insights into the Mechanisms of Action of Akkermansia muciniphila in the Treatment of Non-Communicable Diseases. // Nutrients. 2024 May 29;16(11):1695. doi: 10.3390/nu16111695.
- 5. Niu H., Zhou M., Zogona D., Xing Z., Wu T., Chen R., et al. Akkermansia muciniphila: a potential candidate for ameliorating metabolic diseases. Front Immunol. 2024 Mar 20;15:1370658. doi: 10.3389/fimmu.2024.1370658.
- 6. Choi S.I., Kim N., Choi Y., Nam R.H., Jang J.Y., Cho S.Y. The Effect of Clostridium butyricum on Gut Microbial Changes and Functional Profiles of Metabolism in High-fat Diet-fed Rats Depending on Age and Sex. // J Neurogastroenterol Motil. 2024 Apr 30;30(2):236-250. doi: 10.5056/jnm23096.
- 7. Zhang Q., Zhou Y., He Q., Zhao H., Zhou F., Chi P., et al. Effects of modified-BHI medium on the growth and metabolites of Akkermansia muciniphila. // Food Sci Biotechnol. 2024 Feb 16;33(8):1921-1930. doi: 10.1007/s10068-023-01492-x.
- 8. Li W., Sun J., Jing Y., Zhao J., Wu Q., Liu J., et al. Comparative Genomics Revealed Wide Intra-Species Genetic Heterogeneity and Lineage-Specific Genes of Akkermansia muciniphila. // Microbiol Spectr. 2022 Jun 29;10(3):e0243921. doi: 10.1128/spectrum.02439-21.
- 9. Becken B., Davey L., Middleton D.R., Mueller K.D., Sharma A., Holmes Z.C., et al. Genotypic and Phenotypic Diversity among Human Isolates of Akkermansia muciniphila. // mBio. 2021 May 18;12(3):e00478-21. doi: 10.1128/mBio.00478-21.
- 10. Jegatheesan T., Moorthy A.S., Eberl H.J. A mathematical model of competition between fiber and mucin degraders in the gut provides a possible explanation for mucus thinning. // J Theor Biol. 2024 Jun 21;587:111824. doi: 10.1016/j.jtbi.2024.111824.
- 11. Hu X., Yu C., He Y., Zhu S., Wang S., Xu Z., et al. Integrative metagenomic analysis reveals distinct gut microbial signatures related to obesity. // BMC Microbiol. 2024 Apr 5;24(1):119. doi: 10.1186/s12866-024-03278-5.
- 12. Zhang S., Dang Y. Roles of gut microbiota and metabolites in overweight and obesity of children // Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Sep 8;13:994930. doi: 10.3389/fendo.2022.994930.
- 13. Захарова И.Н., Бережная И.В., Дубовец Н.Ф., Скоробогатова Е.В., Дубовец Е.А., Дубовец А.А. Загадочная Akkermansia muciniphila. Что мы знаем о ней сегодня? // Педиатрия. Consilium Medicum. - 2023. - №1. - C. 74-80. doi: 10.26442/26586630.2023.1.202190.
- 14. Di W., Zhang Y., Zhang X., Han L., Zhao L., Hao Y., et al. Heterologous expression of P9 from Akkermansia muciniphila increases the GLP-1 secretion of intestinal L cells. // World J Microbiol Biotechnol. 2024 May 10;40(7):199. doi: 10.1007/s11274-024-04012-z.
- 15. Niu H., Zhou M., Ji A., Zogona D., Wu T., Xu X. Molecular Mechanism of Pasteurized Akkermansia muciniphila in Alleviating Type 2 Diabetes Symptoms. // J Agric Food Chem. 2024 Jun 3. doi: 10.1021/acs.jafc.4c01188.
- 16. Yan S., Chen L., Li N., Wei X., Wang J., Dong W., et al. Effect of Akkermansia muciniphila on pancreatic islet β-cell function in rats with prediabetes mellitus induced by a high-fat diet. // Bioresour Bioprocess. 2024 May 19;11(1):51. doi: 10.1186/s40643-024-00766-4.
- 17. Komisarska P., Pinyosinwat A., Saleem M., Szczuko M. Carrageenan as a Potential Factor of Inflammatory Bowel Diseases. // Nutrients. 2024 Apr 30;16(9):1367. doi: 10.3390/nu16091367.
- 18. Luo Y., Li M., Luo D., Tang B. Gut Microbiota: An Important Participant in Childhood Obesity // Adv Nutr. 2024 Dec 28;16(2):100362. doi: 10.1016/j.advnut.2024.100362.
- 19. Zhang H., Li C., Han L., Xiao Y., Bian J., Liu C., et al. MUP1 mediates urolithin A alleviation of chronic alcohol-related liver disease via gut-microbiota-liver axis. // Gut Microbes. 2024 Jan-Dec;16(1):2367342. doi: 10.1080/19490976.2024.2367342.
- 20. Wolter M., Grant E.T., Boudaud M., Pudlo N.A., Pereira G.V., Eaton K.A., et al. Diet-driven differential response of Akkermansia muciniphila modulates pathogen susceptibility. // Mol Syst Biol. 2024 May 14. doi: 10.1038/s44320-024-00036-7.
- 21. Wang J., Zhao X., Li X., Jin X. Akkermansia muciniphila: a deworming partner independent of type 2 immunity. // Gut Microbes. 2024 Jan-Dec;16(1):2338947. doi: 10.1080/19490976.2024.2338947.
- 22. Lu J., Gong X., Zhang C., Yang T., Pei D. A multi-omics approach to investigate characteristics of gut microbiota and metabolites in hypertension and diabetic nephropathy SPF rat models. // Front Microbiol. 2024 Apr 29;15:1356176. doi: 10.3389/fmicb.2024.1356176.
- 23. Nishiwaki H., Ueyama J., Ito M., Hamaguchi T., Takimoto K., Maeda T., et al. Meta-analysis of shotgun sequencing of gut microbiota in Parkinson's disease. // NPJ Parkinsons Dis. 2024 May 21;10(1):106. doi: 10.1038/s41531-024-00724-z.
- 24. Wang L., Christophersen C.T., Sorich M.J., Gerber J.P., Angley M.T., Conlon M.A. Low relative abundances of the mucolytic bacterium Akkermansia muciniphila and Bifidobacterium spp. in feces of children with autism // Appl Environ Microbiol. 2011 Sep;77(18):6718-21. doi: 10.1128/AEM.05212-11.
- 25. Черевко Н.А., Новиков П.С., Худякова М.И. и др. Влияние модуляции кишечной микробиоты на клинико-иммунологические показатели и уровень окситоцина у детей с расстройствами аутистического спектра // Российский иммунологический журнал. – 2024. – Т. 27, № 4. – С. 831-838. – doi: 10.46235/1028-7221-16873-TIO.
- 26. Zheng Y., Qin C., Wen M., Zhang L., Wang W. The Effects of Food Nutrients and Bioactive Compounds on the Gut Microbiota: A Comprehensive Review. // Foods. 2024 Apr 26;13(9):1345. doi: 10.3390/foods13091345.
- 27. Ahmadi Badi S., Malek A., Seyedi S.A., et al. Direct and macrophage stimulation mediated effects of active, inactive, and cell-free supernatant forms of Akkermansia muciniphila and Faecalibacterium duncaniae on hepcidin gene expression in HepG2 cells. // Arch Microbiol. 2024 Jun 4;206(7):287. doi: 10.1007/s00203-024-04007-2.
- 28. Zhang L., Wu Z., Kang M., Wang J., Tan B. Utilization of Ningxiang pig milk oligosaccharides by Akkermansia muciniphila in vitro fermentation: enhancing neonatal piglet survival. // Front Microbiol. 2024 Jun 12;15:1430276. doi: 10.3389/fmicb.2024.1430276.
- 29. Bechberger M., Eigenbrod T., Boutin S., Heeg K., Bode K.A. IL-1β knockout increases the intestinal abundancy of Akkermansia muciniphila. // Benef Microbes. 2023 Sep 1;14(4):361-370. doi: 10.1163/18762891-20220042.
- 30. Tian R., Yu L., Tian F., et al. Effect of inulin, galacto-oligosaccharides, and polyphenols on the gut microbiota, with a focus on Akkermansia muciniphila. // Food Funct. 2024 May 7;15(9):4763-4772. doi: 10.1039/d4fo00428k. PMID: 38590256.
- 31. Lee M.C., Hsu Y.J., Chen M.T., et al. Efficacy of Lactococcus lactis subsp. lactis LY-66 and Lactobacillus plantarum PL-02 in Enhancing Explosive Strength and Endurance: A Randomized, Double-Blinded Clinical Trial. // Nutrients. 2024 Jun 18;16(12):1921. doi: 10.3390/nu16121921.
- 32. Chiantera V., Laganà A.S., Basciani S., Nordio M., Bizzarri M. A Critical Perspective on the Supplementation of Akkermansia muciniphila: Benefits and Harms. // Life (Basel). 2023 May 24;13(6):1247. doi: 10.3390/life13061247.
- 33. Ayala-García J.C., García-Vera A.M., Lagunas-Martínez A., et al. Interaction between Akkermansia muciniphila and Diet Is Associated with Proinflammatory Index in School-Aged Children. // Children (Basel). 2023 Nov 10;10(11):1799. doi: 10.3390/children10111799.
- 34. Шейнова А.Д., Подосокорская О.А., Губернаторова Е.О. Эффект введения пробиотической бактерии Akkermansia muciniphila в норме и при DSS-индуцированном воспалении у мышей // Инфекция и иммунитет. – 2024. – Т. 14, № 3. – С. 564-568. – doi: 10.15789/2220-7619-TEO-16882.
- 35. Бембеева Б.О., Исаева Е.Л., Муравьева В.В., и др. Оптимизация условий сохранения труднокультивируемых экстремально чувствительных к кислороду облигатно-анаэробных бактерий кишечной микробиоты как кандидатов в пробиотические штаммы // Эпидемиология и Вакцинопрофилактика. 2024;23(6):54-60. 10.31631/2073-3046-2024-23-6-54-60' target='_blank'>https://doi: 10.31631/2073-3046-2024-23-6-54-60.
- 36. Xiang X., Chen J., Zhu M., Gao H., Liu X., Wang Q. Multiomics Revealed the Multi-Dimensional Effects of Late Sleep on Gut Microbiota and Metabolites in Children in Northwest China // Nutrients. 2023 Oct 10;15(20):4315. doi: 10.3390/nu15204315.
- 37. Yang Y., Chen J., Gao H., et al. Characterization of the gut microbiota and fecal and blood metabolomes under various factors in urban children from Northwest China // Front Cell Infect Microbiol. 2024 Mar 22;14:1374544. doi: 10.3389/fcimb.2024.1374544.
- 38. George C.M., Birindwa A., Li S., et al. Akkermansia muciniphila Associated with Improved Linear Growth among Young Children, Democratic Republic of the Congo // Emerg Infect Dis. 2023 Jan;29(1):81-88. doi: 10.3201/eid2901.212118.
- 39. Midya V., Nagdeo K., Lane J.M., et al. Akkermansia muciniphila attenuates association between specific metal exposures during pregnancy and depressive symptoms in late childhood // iScience. 2024 Nov 6;27(12):111335. doi: 10.1016/j.isci.2024.111335.
- 40. Demirci M., Tokman H.B., Uysal H.K., et al. Reduced Akkermansia muciniphila and Faecalibacterium prausnitzii levels in the gut microbiota of children with allergic asthma // Allergol Immunopathol (Madr). 2019 Jul-Aug;47(4):365-371. doi: 10.1016/j.aller.2018.12.009.
- 41. George C.M., Birindwa A., Li S., et al. Akkermansia muciniphila Associated with Improved Linear Growth among Young Children, Democratic Republic of the Congo. // Emerg Infect Dis. 2023 Jan;29(1):81-88. doi: 10.3201/eid2901.212118.
- 42. Lan C., Li H., Shen Y., et al. Next-generation probiotic candidates targeting intestinal health in weaned piglets: Both live and heat-killed Akkermansia muciniphila prevent pathological changes induced by enterotoxigenic Escherichia coli in the gut. // Anim Nutr. 2024 Mar 6;17:110-122. doi: 10.1016/j.aninu.2024.01.007.
- 43. Xue C., Li G., Gu X., et al. Health and Disease: Akkermansia muciniphila, the Shining Star of the Gut Flora. // Research (Wash D C). 2023;6:0107. doi: 10.34133/research.0107.
Дополнительные файлы
