Эффект введения пробиотической бактерии Akkermansia Muciniphila в норме и при DSS-индуцированном воспалении у мышей
- Авторы: Шейнова А.Д.1,2, Подосокорская О.А.3, Губернаторова Е.О.3
-
Учреждения:
- ФГБУН Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН
- Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
- Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН
- Выпуск: Том 14, № 3 (2024)
- Страницы: 564-568
- Раздел: КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
- URL: https://bakhtiniada.ru/2220-7619/article/view/262081
- DOI: https://doi.org/10.15789/2220-7619-TEO-16882
- ID: 262081
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Akkermansia muciniphila — грамотрицательная анаэробная бактерия, компонент нормальной кишечной микробиоты человека. Снижение представленности этой бактерии связывают с развитием метаболичес ких нарушений, воспаления кишечника и колоректального рака. Так, пробиотик с A. muciniphila одобрен к применению для больных диабетом и ожирением. В последние годы появляются работы, посвященные роли этой бактерии в контроле воспаления кишечника и колоректального рака. Точные механизмы действия A. muciniphila остаются не установленными, так, применение различных протоколов введения бактерии показывает разные результаты в мышиных моделях. Ранее мы показали, что A. muciniphila по-разному влияет на продукцию муцинов в кишечнике в зависимости от формы перорально вводимой бактерии — живой илипастеризованной. В настоящей работе мы решили выяснить, как доза вводимой бактерии повлияет на чувствительность мышей к индукции острого воспаления кишечника. Для этого мышам дикого типа ежедневно в течение двух недель с помощью зонда вводили в желудок живую A. muciniphila в количестве 10⁸ CFU или 109 CFU. Контрольной группе вводили PBS. После этого у части животных извлекали толстый кишечник и определяли экспрессию генов, связанных с поддержанием гомеостаза в кишечнике, а часть животных подвергали индукции острого колита с добавлением 7% DSS в питьевую воду в течение пяти дней с последующей морфометрической оценкой. Было установлено, что мыши, получавшие высокую дозу A. muciniphila, защищены от развития тяжелого колита. При этом RT-PCR анализ на тканях толстого кишечника мышей, получавших высокую дозу бактерии, показал увеличение экспрессии генов, ответственных за поддержание гомеостаза, в частности, антимикробных пептидов, а также IL-17A и IL-17F. Повышение экспрессии молекул, усиливающих барьерные функции кишечника, может сдерживать проникновение микробиоты вглубь тканей и, таким образом, способствовать снижению воспаления при остром колите. Интересно также, что защитный эффект бактерии наблюдался только при введении высокой, но не низкой дозы A. muciniphila. Полученные результаты свидетельствуют в пользу защитного эффекта A. muciniphila при воспалении кишечника и подчеркивают важность подбора дозы бактерии для корректной интерпретации данных опытов на мышах с экспериментально индуцированными заболеваниями.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Анна Дмитриевна Шейнова
ФГБУН Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: isinfo@eimb.ru
старший лаборант лаборатории молекулярных механизмов иммунитета, студент магистратуры кафедры иммунологии
Россия, 119991, Москва, ул. Вавилова, 32; МоскваО. А. Подосокорская
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН
Email: isinfo@eimb.ru
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории метаболизма экстремофильных прокариот
Россия, МоскваЕ. О. Губернаторова
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН
Email: isinfo@eimb.ru
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории метаболизма экстремофильных прокариот
Россия, МоскваСписок литературы
- Chen T., Wang R., Duan Z., Yuan X., Ding Y., Feng Z., Bu F., Liu L., Wang Q., Zhou J., Zhu L., Ni Q., Shi G., Chen Y. Akkermansia muciniphila Protects Against Psychological Disorder-Induced Gut Microbiota-Mediated Colonic Mucosal Barrier Damage and Aggravation of Colitis. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2021, vol. 11: 723856. doi: 10.3389/fcimb.2021.723856]
- Gubernatorova E.O., Gorshkova E.A., Bondareva M.A., Podosokorskaya O.A., Sheynova A.D., Yakovleva A.S., Bonch-Osmolov skaya E.A., Nedospasov S.A., Kruglov A.A., Drutskaya M.S. Akkermansia muciniphila — friend or foe in colorectal cancer? Front. Immunol., 2023, vol. 14: 1303795. doi: 10.3389/fimmu.2023.1303795]
- Kang C.S., Ban M., Choi E.J., Moon H.G., Jeon J.S., Kim D.K., Park S.K., Jeon S.G., Roh T.Y., Myung S.J., Gho Y.S., Kim J.G., Kim Y.K. Extracellular vesicles derived from gut microbiota, especially Akkermansia muciniphila, protect the progression of dextran sulfate sodium-induced colitis. PLoS One, 2013, vol. 8, no. 10: e76520. doi: 10.1371/journal.pone.0076520
- Kruglov A.A., Grivennikov S.I., Kuprash D.V., Winsauer C., Prepens S., Seleznik G.M., Eberl G., Littman D.R., Heikenwalder M., Tumanov A.V., Nedospasov S.A. Nonredundant function of soluble LTalpha3 produced by innate lymphoid cells in intestinal homeostasis. Science, 2013, vol. 342, no. 6163, pp. 1243–1246. doi: 10.1126/science.1243364
- Qu S., Fan L., Qi Y., Xu C., Hu Y., Chen S., Liu W., Liu W., Si J. Akkermansia muciniphila Alleviates Dextran Sulfate Sodium (DSS)-Induced Acute Colitis by NLRP3 Activation. Microbiol. Spectr., 2021, vol. 9, no. 2: e0073021. doi: 10.1128/Spectrum.00730-21
- Rodrigues V.F., Elias-Oliveira J., Pereira I.S., Pereira J.A., Barbosa S.C., Machado M.S. G., Carlos D. Akkermansia muciniphila and Gut Immune System: A Good Friendship That Attenuates Inflammatory Bowel Disease, Obesity, and Diabetes. Front. Immunol., 2022, vol. 13: 934695. doi: 10.3389/fimmu.2022.934695
- Wang X., Lin S., Wang L., Cao Z., Zhang M., Zhang Y., Liu R., Liu J. Versatility of bacterial outer membrane vesicles in regulating intestinal homeostasis. Sci. Adv., 2023, vol. 9, no. 11: eade5079 doi: 10.1126/sciadv.ade5079
- Wu H.J., Wu E. The role of gut microbiota in immune homeostasis and autoimmunity. Gut Microbes, 2012, vol. 3, no. 1, pp. 4–14. doi: 10.4161/gmic.19320
- Zhai R., Xue X., Zhang L., Yang X., Zhao L., Zhang C. Strain-Specific Anti-inflammatory Properties of Two Akkermansia muciniphila Strains on Chronic Colitis in Mice. Front. Cell. Infect. Microbiol., 2019, vol. 9: 239. doi: 10.3389/fcimb.2019.00239
Дополнительные файлы
