Микроорганизмы, вырабатывающие этанол, связаны с развитием неалкогольной жировой болезни печениМикроорганизмы, вырабатывающие этанол, связаны с развитием неалкогольной жировой болезни печени
Как следует из самого названия, неалкогольная жировая болезнь печени представляет собой заболевание печени, при котором жир накапливается в печени людей, употребляющих мало или совсем не употребляющих алкоголь.
Она может поражать молодых, здоровых людей без других сопутствующих заболеваний, что ставит ученых и врачей в тупик, почему печень некоторых людей постепенно разрушается. Исследование, опубликованное недавно в журнале Nature Medicine, дает подсказку о потенциальной причине: бактериях, обитающих в нашем кишечнике. Переваривая пищу, эти микроорганизмы выделяют побочные продукты, многие из которых полезны. Но некоторые бактерии при расщеплении сахаров вырабатывают этанол, и предыдущее исследование, проведенное на людях и мышах, связало бактерии, вырабатывающие этанол, а именно Klebsiella pneumoniae, с жировой болезнью печени. Похоже, что у некоторых пациентов комменсальные отношения между бактериями и хозяином портятся. Новое исследование идет дальше, предлагая потенциальный механизм того, как бактерии, вырабатывающие этанол в кишечнике, могут ускользнуть от диагностического тестирования, незаметно выделяя этанол в кишечник и разрушая печень. "Эта работа является доказательством концепции. . . . Она дополняет картину, которой у нас не было раньше", - говорит Хуан Пабло Араб, гастроэнтеролог из Западного университета в Онтарио, который не принимал участия в исследовании.
Началом новой работы стало изучение Абрахамом Стийном Мейникманом, гастроэнтерологом из Амстердамского университета, и группой исследователей того, как можно улучшить результаты бариатрической хирургии. Мейникману было интересно узнать, как состав микробиоты человека может помочь его выздоровлению, и он заинтересовался связью между неалкогольной жировой болезнью печени и микрофлорой кишечника.
Мейникман рассказывает, что одним из первых, кто связал кишечник с выработкой этанола в кишечнике, был Ханс Кребс, лауреат Нобелевской премии за открытие цикла Кребса. Еще в 1970 году Кребс давал крысам парасол - препарат, ингибирующий фермент, расщепляющий алкоголь, и заметил, что количество алкоголя, выходящего из воротной вены, по которой кровь из желудочно-кишечного тракта поступает в печень, было выше, чем в периферической крови. Хотя Кребс установил, что в воротной вене концентрация этанола обычно выше, чем в периферических венах, связь между продуцирующими этанол микробами и заболеванием печени возникла лишь позднее.
Мейникман и коллеги решили сравнить концентрацию этанола в крови, поступающей в печень и выходящей из нее, у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП), которым была проведена бариатрическая операция. Исследователи измерили количество этанола в периферической крови 146 пациентов с НАЖБП, как во время голодания, так и после приема пищи. Они сравнили полученные результаты с группой из 51 здорового пациента, сопоставимого по возрасту. В подгруппе из 37 пациентов с НАЖБП исследователи также измерили содержание этанола в крови, взятой из воротной вены во время операции. Исследователи также обнаружили корреляцию между более высокой концентрацией этанола в периферической крови и тяжестью заболевания.
Следующим шагом, объясняет Мейникман, было получение причинно-следственных доказательств роли бактерий. В ходе последующего эксперимента исследователи ввели 10 пациентам с НАЖБП и 10 людям с избыточным весом, но здоровым в остальном, селективные ингибиторы алкогольдегидрогеназы (АДГ) перед едой. АДГ - это фермент, который печень использует для расщепления алкоголя, и, как ожидали исследователи, это вмешательство увеличило концентрацию этанола в крови пациентов в 15 раз по сравнению с пациентами, которые не получали АДГ. "Был один пациент, который даже выглядел немного опьяневшим", - рассказывает Мейникман. Это подсказало исследователям, что обычно печень очищает богатую этанолом кровь, поступающую из кишечника, прежде чем она попадет в периферическую кровь.
Далее исследователи принялись за бактерии, пытаясь нарушить выработку этанола в кишечнике. Когда пациенты получали антибиотик широкого спектра действия перед приемом ингибитора АДГ, авторы не наблюдали всплеска этанола после еды, что указывает на то, что микроорганизмы кишечника, вероятно, отвечают за преобразование пищи в этанол. Наконец, исследователи провели секвенирование микрофлоры кишечника людей из первого эксперимента и их здоровых сверстников в поисках бактерий, вырабатывающих этанол. Они нашли одного вероятного кандидата - Lactobacillaceae, бактерию, которая производит молочную кислоту, а также этанол, что ассоциируется с НАЖБП. Ее присутствие коррелировало с высоким уровнем этанола в периферической крови после еды, что указывает на то, что она может быть, по крайней мере, частично ответственна за производство этанола.
Мейникман утверждает, что, скорее всего, Lactobacillacea - не единственная бактерия, ассоциирующаяся с НАЖБП - другие бактерии могут быть основными производителями этанола у других людей или популяций. Он поясняет, что предыдущее исследование, связавшее Klebsiella с НАЖБП, проводилось в китайской когорте, а в новом исследовании участвовали в основном белые европейцы, что может объяснять разницу в результатах.
Тем не менее, пока неясно, вызывают ли бактерии заболевание или болезнь вызывает сдвиг в микрофлоре кишечника у пациентов с НАЖБП. "Что первично, курица или яйцо?" - спрашивает он. Мейникман полагает, что это область для дальнейшего изучения. Он подчеркивает, что не у всех пациентов в исследовании концентрация этанола в воротной вене после еды была выше средней, что говорит о том, что микробы могут быть виноваты в прогрессировании заболевания только у некоторых пациентов. Мы не должны применять "универсальное" лечение", - отмечает он.
