Группа японских биологов выявила новый механизм развития запоров, связанный с взаимодействием двух распространённых видов кишечных бактерий — Akkermansia muciniphila и Bacteroides thetaiotaomicron. При одновременном присутствии в кишечнике эти микроорганизмы разрушают слой муцина, который выполняет функцию защитной слизи в толстой кишке. Утрата этого слоя приводит к снижению естественной смазки, ускоренному всасыванию воды, обезвоживанию и затруднённому прохождению каловых масс.

Хронический запор и его особенности

Хронические запоры часто наблюдаются у пациентов с болезнью Паркинсона, иногда проявляясь за десятилетия до появления основных симптомов заболевания. Обычно причины запоров связывают с нарушениями работы нервной системы и моторики кишечника. Однако слабительные препараты не всегда оказывают ожидаемый эффект, что указывает на существование дополнительных механизмов развития запоров, не связанных с моторикой.

Роль бактерий Akkermansia и Bacteroides

Ранее было отмечено повышенное содержание бактерий Akkermansia у пациентов с болезнью Паркинсона, однако их влияние на плотность стула оставалось неясным, поскольку этот микроб считается полезным для обмена веществ. Препараты с Akkermansia даже продаются как средства для снижения веса.

Исследование микробиоты и эксперимент на животных

В рамках исследования, опубликованного в журнале Gut Microbes, был проведён анализ микробиоты 231 пациента с болезнью Паркинсона и 54 человек с хроническим идиопатическим запором. Также были использованы гнотобиотические мыши — стерильные животные, кишечник которых заселяли определёнными комбинациями микробов. Для проверки роли конкретных белков был создан мутантный штамм B. thetaiotaomicron без гена anSME, отвечающего за активацию сульфатаз — ферментов, разрушающих защитную сульфатную оболочку кишечной слизи.

Сравнивалось состояние животных, заселённых только одним видом бактерий, и тех, кто получил оба вида одновременно. Измерялись влажность кала, количество фекальных гранул и анализировался транскриптом содержимого кишечника. Для оценки состояния слизистого барьера применялось флуоресцентное окрашивание тканей и специальные маркеры в плазме крови.

Результаты экспериментов

Эксперименты показали, что по отдельности ни Akkermansia, ни Bacteroides не вызывали у животных проблем со стулом. Патологический эффект возникал только при совместном присутствии обоих видов: Bacteroides с помощью сульфатаз разрушал защитные группы муцина, после чего Akkermansia расщеплял белок слизи. В результате кишечник терял способность удерживать воду, влажность стула снижалась, а количество гранул увеличивалось. У мышей, получивших мутантный штамм Bacteroides без сульфатаз, запор не развивался даже при наличии Akkermansia.

Новый подход к пониманию запоров

В исследовании введено понятие «бактериальный запор», при котором комменсальные микробы лишают кишечник необходимой смазки. Муциновая слизь в толстой кишке выполняет роль смазочного материала, и её разрушение приводит к увеличению трения и быстрой потере воды каловыми массами. Предполагается, что блокировка бактериальных сульфатаз или целенаправленное подавление активности определённых штаммов может стать перспективным методом лечения пациентов, которым не помогают слабительные препараты.