Метагеномика и метаболомика кала выявляют микробные сигнатуры при неалкогольной жировой болезни печени (аннотация)Метагеномика и метаболомика кала выявляют микробные сигнатуры при неалкогольной жировой болезни печени
По оценкам ВОЗ, более 1,9 миллиарда взрослых во всем мире имеют избыточный вес, и, следовательно, частота метаболических нарушений, включая неалкогольную жировую болезнь печени (НАЖБП), увеличилась.
Метаболические нарушения включают в себя группу физиологических состояний, в том числе повышенное кровяное давление, высокий уровень сахара в крови, избыток жира вокруг талии и ненормальный уровень холестерина или триглицеридов, которые часто возникают вместе. Настораживает тот факт, что в настоящее время эти заболевания распространяются не только на население молодого и среднего возраста, но и на детей. В западных странах, по оценкам, до 90% населения с ожирением страдают от НАЖБП. Поэтому новые диагностические инструменты, позволяющие выявлять заболевание на ранней стадии, имеют большое значение.
НАЖБП определяется как чрезмерное накопление жира (более 5% жира в гепатоцитах) в печени без вторичных причин накопления жира, таких как чрезмерное употребление алкоголя и лечение стеатогенными препаратами (например, метотрексатом). Высокая распространенность НАЖБП создает диагностические проблемы, и растет потребность в надежных неинвазивных диагностических инструментах.
Микробиом кишечника влияет на физиологию человека, перерабатывая поступающую пищу в биологически активные метаболиты. Эти молекулы могут проникать в воротную вену и печень, способствуя или предотвращая накопление печеночного жира. Ввиду важности оси кишечник-печень в возникновении и прогрессировании НАЖБП, в ряде недавних исследований были предприняты попытки выявить микробные сигнатуры при НАЖБП, оценить их пригодность в качестве диагностических биомаркеров НАЖБП и предсказать прогрессирование заболевания.
В данном обзоре литературы рассматриваются данные о микробных сигнатурах при НАЖБП, которые были проанализированы с помощью метагеномики и метаболомики образцов кала. Метагеномика - это анализ состава микробиоты кишечника и функциональных генов с помощью дробного секвенирования. Метаболомика подразумевает количественное определение метаболитов кала с помощью ядерного магнитного резонанса или высокоэффективной жидкостной хроматографии/масс-спектрофотометрии.
Рассмотренные здесь исследования, представили в основном различные и даже противоречивые результаты о микробных метаболитах и функциональных генах при НАЖБП. Наиболее часто воспроизводимые микробные биомаркеры включали повышенное содержание липополисахаридов и биосинтез пептидогликана, усиленную деградацию лизина, повышенный уровень аминокислот с разветвленной цепью, а также измененный липидный и углеводный обмен. Помимо многих других причин, расхождения между исследованиями могут быть связаны со статусом ожирения пациентов, их этнической принадлежностью и тяжестью заболевания. Следовательно, для надежной идентификации микробных метаболитов как потенциальных диагностических биомаркеров НАЖБП необходимо проводить повторные исследования в когортах с одинаковыми характеристиками и с большим количеством пациентов.
Одним из наиболее важных факторов, определяющих метаболизм микробов кишечника, является диета. Помимо влияния длительного приема пищи, диета может очень быстро изменить микробиом. Также хорошо известно, что гиперкалорийная диета способствует возникновению НАЖБП. Поэтому удивительно, что ни в одном из рассмотренных здесь исследований не сравнивались диетические рационы между исследуемыми группами. Таким образом, невозможно определить, являются ли метаболические различия в микробиоте кишечника между исследуемыми группами исключительно или частично обусловлены различиями в питании.
В будущем диета должна обязательно учитываться в исследованиях, представляющих результаты метагеномики и метаболомики кала, чтобы микробиом мог быть включен в возможную будущую диагностику НАЖБП. Интересно отметить, что у пациентов с НАЖБП, получающих недостаточное питание, постоянно регистрируются изменения в составе желчных кислот. Bauer et al. предложили, что совместные мультиомические подходы могут улучшить здоровье печени у недоедающего населения. Таким образом, подобные подходы должны быть рассмотрены и в западных популяциях с избыточным питанием, страдающих от НАЖБП.
