В журнале Nature Communications Корейский институт пищевых исследований (KFRI) опубликовал результаты, посвящённые механизмам регуляции роста основных представителей микробиоты кишечника человека.
Исследователи из KFRI под руководством доктора Ён-До Нама совместно с профессором Кван-Суном Кимом из POSTECH и компанией-партнёром EnteroBiome Co., Ltd. провели крупномасштабный анализ данных микробиома кишечника корейцев. Они обнаружили, что A. muciniphila не является единым видом, а состоит из четырёх различных подтипов (клад Akkermansia muciniphila I–IV), причём у каждого человека обычно присутствует только один подтип.
Основываясь на этих выводах, исследователи предположили, что разные подтипы A. muciniphila конкурируют друг с другом. Для проверки этой гипотезы они провели сравнительный геномный и физиологический анализы, эксперименты по совместному культивированию in vitro и эксперименты с гнотобиотическими мышами.
Результаты показали, что клада A. muciniphila II (AmII), которая имеет ограниченную способность использовать муцин, может выборочно устранять своего конкурента — кладу A. muciniphila I (AmI), известную своей превосходной способностью использовать муцин, тем самым обеспечивая свою колонизацию в кишечнике.
Более конкретно, было обнаружено, что AmII секретирует внеклеточные везикулы, содержащие белки, которые избирательно нацелены на клетки AmI и разрушают их. Эти везикулы нарушают клеточные стенки AmI, эффективно удаляя их.
Кроме того, внеклеточные везикулы от AmII усиливают колонизацию AmII в организме хозяина за счёт индукции ответов антител IgA, специфичных для AmII.
Это открытие подчёркивает новую стратегию регуляции роста, с помощью которой определённые группы Akkermansia напрямую или косвенно подавляют конкурирующие группы с помощью внеклеточных везикул. Это говорит о том, что некоторые подтипы A. muciniphila эволюционировали, чтобы выборочно устранять конкурентов в качестве адаптивной стратегии преодоления недостатков в приобретении питательных веществ.
Доктор Ён-До Нам из KFRI заявил: «Объяснив конкурентную динамику между подтипами A. muciniphila на основе крупномасштабных данных микробиома кишечника корейцев, наше исследование может способствовать разработке точных диетических вмешательств, направленных на выборочную модуляцию конкретных подтипов A. muciniphila».