Эффект введения пробиотической бактерии Akkermansia Muciniphila в норме и при DSS-индуцированном воспалении у мышей

Обложка

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.

Об 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; Москва

О. 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, Москва

Е. 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, Москва

Список литературы

  1. 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]
  2. 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]
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Пероральное введение A. muciniphila в дозе 10⁹ CFU защищает мышей от индукции острого колита

Скачать (803KB)
3. Рисунок 2. У мышей, принимавших A. muciniphila в высокой дозе, повышается экспрессия генов, поддерживающих барьерную функцию кишечника

Скачать (625KB)

© Шейнова А.Д., Подосокорская О.А., Губернаторова Е.О., Губернаторова Е.О., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».