Бактерия, которая ест вашу слизь, — и почему это нормально

Давайте начнём не с заголовка, а с самой бактерии. В 2004 году микробиологи Вагенингенского университета обошлись с образцом человеческого кала нарочно жестоко: развели его так, что выжить почти никто не мог, а тем, кто выжил, предложили одну-единственную еду — желудочный муцин, тот самый белок, из-за которого слизь скользкая ¹. Ни сахара, ни крахмала, ни клетчатки. Ешь слизь или голодай.

Слизь кто-то съел. Это оказалась овальная клетка — она не двигается, не образует спор, не переносит кислорода и по Граму не окрашивается; росла она поодиночке и парами. Ближайший из уже описанных родственников совпадал с ней по гену рибосомной РНК только на 92 %, а это далеко: под неё пришлось заводить отдельный род ¹. Назвали её Akkermansia muciniphila — «любящая слизь». Это не красивый образ. Это должностная инструкция.

Если совсем коротко

Akkermansia muciniphila — бактерия, которая живёт без кислорода, расщепляет муцин (белок слизи), поселяется прямо в слизистом слое человеческого кишечника и питается тем муцином, который хозяин там же и выделяет ¹. Относится к типу Verrucomicrobiota. Типовой штамм называется MucT, в коллекции он лежит как ATCC BAA-835 ¹.

Где именно она живёт

Не в середине кишечного содержимого, где обычно считают всех знаменитых кишечных бактерий, а в слое прямо над клетками — в слизистом «одеяле», которое стенка кишечника непрерывно обновляет. Этот адрес объясняет про неё всё остальное.

Когда та же группа собрала генетический зонд и посчитала вид в кале, вышло больше 1 % всех бактериальных клеток ². Для одного вида в сообществе из сотен видов это очень много.

И сразу оговорка, вслух: кал — это не квартира, а то, что из квартиры вынесли. Дом бактерии — слизь, а счёт по калу лишь приблизительно на этот дом намекает.

Что она делает для нас

Здесь начинается самое интересное — и здесь мне нужны не восторги, а названные работы.

Она идёт рядом с более здоровым обменом веществ. В 2013 году группа из Лувенского и Вагенингенского университетов показала на мышах: при ожирении и диабете второго типа этой бактерии становится меньше, пребиотическое питание её возвращает, а если дать живую бактерию мышам на жирном корме, у них не набирается лишняя жировая масса, не развивается воспаление жировой ткани и не падает чувствительность к инсулину ³. И вот деталь, которую в пересказах обычно теряют: убитые нагреванием клетки не дали ничего ³. Так и выглядит честный механизм — тот, который может и не сработать.

За этим стоит конкретная молекула. В 2017 году из оболочки бактерии выделили белок Amuc_1100. Он подаёт сигнал клеткам кишечника через два иммунных рецептора, поднимает противовоспалительный интерлейкин-10 и повышает трансэпителиальное сопротивление — так в лаборатории измеряют, насколько плотно сомкнут слой клеток ⁴. Сначала механизм, потом выводы: бактерия сидит в слизи, разговаривает с иммунными рецепторами клеток под собой, и барьер в ответ становится плотнее.

Людям её давали один раз и очень осторожно. В 2019 году журнал Nature Medicine напечатал пробное исследование — проверку самой идеи. Набрали 40 добровольцев с лишним весом и сниженной чувствительностью к инсулину, 32 из них прошли три месяца ежедневного приёма: живая бактерия, пастеризованная или пустышка ⁵. Переносилось хорошо, ничего опасного не случилось. У пастеризованной формы чувствительность к инсулину выросла на 28,62 % (P = 0,002), уровень инсулина в крови снизился на 34,08 %, общий холестерин — на 8,68 % ⁵.

А теперь оговорка в полный голос. Вес снизился на 2,27 кг, жировая масса — на 1,37 кг, и ни одна из этих двух цифр не достигла статистической значимости, то есть могла получиться случайно (P = 0,091 и P = 0,092) ⁵. Это одноцентровое поисковое исследование на 32 людях, и главным, что в нём проверяли, были безопасность, переносимость и показатели обмена ⁵. Это повод провести большое исследование. Это не повод строить на нём диету.

Она попадается рядом с ответом на иммунотерапию рака. В работе 2018 года в журнале Science у пациентов, которых лечили одним из видов иммунотерапии, доля A. muciniphila в кале на момент диагноза шла вместе с ответом на лечение; а мышам, которым пересадили кал не ответивших пациентов, приём бактерии внутрь ответ возвращал ⁹. У людей — совпадение. У мышей — причина. Обе половины этой фразы одинаково важны.

Что она делает против нас

То же самое действие, прочитанное с другой стороны. Бактерия, которая ест слизь, истончает ту самую перегородку между иммунной системой и содержимым кишки. Чем это кончится, зависит от соседей.

Если рядом возбудитель, становится хуже. Мышам, выращенным стерильными и заселённым известным набором из восьми видов бактерий, к заражению Salmonella Typhimurium добавили A. muciniphila. Повреждение ткани под микроскопом стало сильнее, а сигналы воспаления в слепой и толстой кишке — IFN-γ, TNF-α, IL-6, IL-12, IL-17 — поднялись ⁶. Сальмонелл в ближайших лимфоузлах стало примерно в десять раз больше, а клеток, которые запасают слизь, в ткани слепой кишки осталось от трети до половины от того, что было в других группах ⁶. Вывод самих авторов: она сбивает у хозяина равновесие слизи ⁶.

Без клетчатки за подкладку берётся всё сообщество. В работе 2016 года в журнале Cell стерильным мышам поселили собранную человеческую микробиоту, а потом убрали из корма клетчатку. Оставшись без растительных углеводов, сообщество — а любители слизи, включая Akkermansia, были в нём на видном месте — перешло на слизь хозяина, источило слизистый барьер толстой кишки и пропустило возбудителя Citrobacter rodentium прямо к стенке, до смертельного воспаления ⁷. Вот практический урок всей этой статьи: пожиратель слизи ест слизь в основном тогда, когда ничего лучше ему не предложили.

Её количество — не оценка здоровья. Объединённый анализ работ по микробиоте кишечника при болезни Паркинсона нашёл у пациентов Akkermansia повышенной, а бактерий, вырабатывающих масляную кислоту, — пониженными ⁸. Именно повышенной, не пониженной. Одним из объяснений авторы называют разрушение слоя слизи ⁸, но это связь, найденная в одномоментных данных, и медленный кишечник, запоры и лекарства остаются такими же живыми объяснениями. Куда смотрит стрелка причины, никто пока не показал.

Один организм, два написания

Название вида не менялось с 2004 года ¹. Менялось название типа вокруг него. То, что во всех старых работах зовётся Verrucomicrobia, в 2021 году было действительно опубликовано по кодексу номенклатуры бактерий как Verrucomicrobiota — тогда сразу 42 названия типов оформили официально ¹⁰. Организмы те же, написание нынешнее. Так что если в работе 2013 года вы видите Verrucomicrobia, а в работе 2023-го — Verrucomicrobiota, никого не переклассифицировали. Просто правила догнали.

Что забрать домой

Akkermansia muciniphila — обычный житель здорового кишечника, который кормится слизью, произведённой вами же. Похоже, что подстриженный слой от этого обновляется активнее, а барьер становится плотнее: у мышей и в одном небольшом исследовании на людях это выглядело как более хорошие показатели обмена ³⁵. Уберите из еды клетчатку или добавьте возбудителя — и тот же самый аппетит превращается в разрушение ⁶⁷. Всё, что есть по людям, — это 32 человека в поисковом исследовании и набор совпадений, а совпадение — это ещё не причина ⁵⁹.

Это правда обнадёживает. И это правда пока не решено. Сказать обе вещи разом — единственный честный способ написать такую статью. Пугаться нечего: бактерия эта есть почти у всех и живёт там всю вашу жизнь. Бежать за добавкой тоже пока не за чем. А клетчатка в тарелке — то немногое в этой истории, что уже проверено экспериментом ⁷.