Роль кишкової мікробіоти в розвитку неалкогольної жирової хвороби печінки
DOI:
https://doi.org/10.30978/MG-2019-4-92Ключові слова:
неалкогольна жирова хвороба печінки, кишкова мікробіота, дисбіозАнотація
Неалкогольну жирову хворобу печінки розглядають як важливу та економічно значущу проблему громадського здоров’я, оскільки вона може призвести до цирозу і гепатоцелюлярної карциноми. За останніх 20 років неалкогольна жирова хвороба печінки стала найпоширенішою хворобою печінки в світі. Вона уражає 25 % дорослого населення планети: 13,5 % — в Африці, 30,4 % — у Південній Америці та 31,8 % — на Близькому Сході. Неалкогольна жирова хвороба печінки — багатофакторне захворювання, яке виникає в результаті комплексної взаємодії спадкової схильності, метаболічних, запальних та екологічних чинників. Серед цих чинників особливе місце посідає порушення регуляції кишкової мікробіоти, безпосередньо пов’язане з розвитком неалкогольної жирової хвороби печінки. На якісний і кількісний склад кишкової мікробіоти може впливати харчування, яке призводить до дисбіозу, — раціон, збагачений насиченими жирами, продуктами тваринного походження і фруктозою. Видове різноманіття бактерій кишкового вмісту впливає на засвоєння як макронутрієнтів, так і мікронутрієнтів, ініціюючи велику кількість шляхів, які спричиняють накопичення жиру в печінці та запускають запальні каскади, котрі провокують пошкодження печінки. Механізми розвитку неалкогольної жирової хвороби печінки, пов’язані з дисбіозом кишечника, включають в себе синдром надлишкового бактеріального росту, синтез ендогенного етанолу і розвиток ендотоксинемії. Крім того, до них належать порушення регуляції коротколанцюгових жирних кислот і амінокислот з розгалуженими бічними ланцюгами. Надлишок або нестача надходження нутрієнтів з їжею, зокрема фруктози і холіну, відповідно, також за допомогою кишкової мікробіоти асоційовані з розвитком неалкогольної жирової хвороби печінки. Спірним є питання щодо впливу дисбіозу кишечника на прогресування неалкогольної жирової хвороби печінки. В огляді обговорюються взаємозв’язки між кишковою мікробіотою та іншими чинниками ризику прогресування неалкогольної жирової хвороби печінки і аналізується роль дисбіозу кишечника в її патогенезі.
Посилання
Abdul-Hai A, Abdallah A, Malnick SD. Influence of gut bacteria on development and progression of non-alcoholic fatty liver disease. World J Hepatol. 2015;N 7:1679-1684. doi: 10.4254/wjh.v7.i12.1679.
Adams LA, Anstee QM, Tilg H et al. Non-alcoholic fatty liver disease and its relationship with cardiovascular disease and other extrahepatic diseases. Gut. 2017;66:1138-1153. doi: 10.1136/gutjnl-2017-313884.
Alisi A, Bedogni G, Baviera G et al. Randomised clinical trial: The beneficial effects of VSL#3 in obese children with non-alcoholic steatohepatitis. Aliment Pharmacol Ther. 2014;39:1276-1285. doi: 10.1111/apt.12758.
Allin KH, Nielsen T, Pedersen O. Mechanisms in endocrinology: Gut microbiota in patients with type 2 diabetes mellitus. Eur J Endocrinol. 2015;172:R167-177. doi: 10.1530/eje-14-0874.
Arslan N. Obesity, fatty liver disease and intestinal microbiota. World J Gastroenterol. 2014;20:16452-16463. doi: 10.3748/wjg.v20.i44.16452.
Backhed F, Ding H, Wang T et al. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc Natl Acad Sci USA. 2004;101:15718-15723. doi: 10.1073/pnas.0407076101.
Boursier J, Mueller O, Barret M et al. The severity of nonalcoholic fatty liver disease is associated with gut dysbiosis and shift in the metabolic function of the gut microbiota. Hepatology. 2016;63:764-775. doi: 10.1002/hep.28356.
Chakraborti CK. New-found link between microbiota and obesity. World J Gastrointest Pathophysiol. 2015;N 6:110-119. doi: 10.4291/wjgp.v6.i4.110.
Claesson MJ, Cusack S, O’Sullivan O et al. Composition, variability, and temporal stability of the intestinal microbiota of the elderly. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108 (Suppl 1):4586-4591. doi: 10.1073/pnas.1000097107.
Clemente MG, Mandato C, Poeta M et al. Pediatric non-alcoholic fatty liver disease: Recent solutions, unresolved issues, and future research directions. World J Gastroenterol. 2016;22:8078-8093. doi: 10.3748/wjg.v22.i36.8078.
Compare D, Coccoli P, Rocco A et al. Gut-liver axis: the impact of gut microbiota on non alcoholic fatty liver disease. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2012;22:471-476. doi: 10.1016/j.numecd.2012.02.007.
Cope K, Risby T, Diehl AM. Increased gastrointestinal ethanol production in obese mice: implications for fatty liver disease pathogenesis. Gastroenterology. 2000;119:1340-1347. doi: 10.1053/gast.2000.19267.
Ekstedt M, Nasr P, Kechagias S. Natural History of NAFLD/NASH. Curr Hepatol Rep. 2017;16:391-397. doi: 10.1007/s11901-017-0378-2.
Fadieienko GD, Kushnir IE, Gridnev OY et al. The new pathogenetic mechanisms of the development of nonalcoholic fatty liver disease combined with metabolic syndrome: focus on microRNAs. Modern Gastroenterology. 2019;N 2:21-28. doi: 10.30978/MG-2019-2-9.
Fuster D, Samet JH. Alcohol use in patients with chronic liver disease. N Engl J Med. 2018;379:2579. doi: 10.1056/NEJMc1814129.
Jiang C, Xie C, Li F et al. Intestinal farnesoid X receptor signaling promotes nonalcoholic fatty liver disease. J Clin Invest. 2015;125:386-402. doi: 10.1172/jci76738.
King T. Small intestinal bacterial overgrowth and irritable bowel syndrome. JAMA. 2004;292:2213; author reply 2213-2214. doi: 10.1001/jama.292.18.2213-a.
Kirpich IA, Marsano LS, McClain CJ. Gut-liver axis, nutrition, and non-alcoholic fatty liver disease. Clin Biochem. 2015;48:923-930. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2015.06.023.
Kitabatake H, Tanaka N, Fujimori N et al. Association between endotoxemia and histological features of nonalcoholic fatty liver disease. World J Gastroenterol. 2017;23:712-722. doi: 10.3748/wjg.v23.i4.712.
Lau E, Carvalho D, Freitas P. Gut microbiota: Association with NAFLD and metabolic disturbances. Biomed Res Int. 2015:979515. doi: 10.1155/2015/979515.
Leung C, Rivera L, Furness JB et al. The role of the gut microbiota in NAFLD. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2016;13:412-425. doi: 10.1038/nrgastro.2016.85.
Lucas C, Lucas G, Lucas N et al. A systematic review of the present and future of non-alcoholic fatty liver disease. Clin Exp Hepatol. 2018;N 4:165-174. doi: 10.5114/ceh.2018.78120.
Ma J, Zhou Q, Li H. Gut Microbiota and nonalcoholic fatty liver disease: insights on mechanisms and therapy. Nutrients. 2017;N 9. doi: 10.3390/nu9101124.
Michail S, Lin M, Frey MR et al. Altered gut microbial energy and metabolism in children with non-alcoholic fatty liver disease. FEMS Microbiol Ecol. 2015;91:1-9. doi: 10.1093/femsec/fiu002.
Munukka E, Rintala A, Toivonen R et al. Faecalibacterium prausnitzii treatment improves hepatic health and reduces adipose tissue inflammation in high-fat fed mice. Isme J. 2017;N 11:1667-1679. doi: 10.1038/ismej.2017.24.
Ottosson F. Brunkwall L, Ericson U et al. Connection between BMI-related plasma metabolite profile and gut microbiota. J Clin Endocrinol Metab. 2018;103:1491-1501. doi: 10.1210/jc.2017-02114.
Pang J, Xu W, Zhang X et al. Significant positive association of endotoxemia with histological severity in 237 patients with non-alcoholic fatty liver disease. Aliment Pharmacol Ther. 2017;46:175-182. doi: 10.1111/apt.14119.
Park MY, Kim SJ, Ko EK et al. Gut microbiota-associated bile acid deconjugation accelerates hepatic steatosis in ob/ob mice. J Appl Microbiol. 2016;121:800-810. doi: 10.1111/jam.13158.
Poeta M, Pierri L, Vajro P. Gut-liver axis derangement in non-alcoholic fatty liver disease. Children (Basel). 2017;N 4. doi: 10.3390/children4080066.
Raman M, Ahmed I, Gillevet PM et al. Fecal microbiome and volatile organic compound metabolome in obese humans with nonalcoholic fatty liver disease. Clin Gastroenterol Hepatol. 2013;N 11. P. 868-875. doi: 10.1016/j.cgh.2013.02.015.
Russell WR, Hoyles L, Flint HJ et al. Colonic bacterial metabolites and human health. Curr Opin Microbiol. 2013;16:246-254. doi: 10.1016/j.mib.2013.07.002.
Sabate JM, Jouet P, Harnois F et al. High prevalence of small intestinal bacterial overgrowth in patients with morbid obesity: a contributor to severe hepatic steatosis. Obes Surg. 2008;18:371-377. doi: 10.1007/s11695-007-9398-2.
Sekirov I, Russell SL, Antunes LC et al. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 2010;90:859-904. doi: 10.1152/physrev.00045.2009.
Shanab AA, Scully P, Crosbie O et al. Small intestinal bacterial overgrowth in nonalcoholic steatohepatitis: association with toll-like receptor 4 expression and plasma levels of interleukin 8. Dig Dis Sci. 2011;56:1524-1534. doi: 10.1007/s10620-010-1447-3.
Shin NR, Whon TW, Bae JW. Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota. Trends Biotechnol. 2015;33:496-503. doi: 10.1016/j.tibtech.2015.06.011.
Sobhonslidsuk A, Chanprasertyothin S, Pongrujikorn T et al. The association of gut microbiota with nonalcoholic steatohepatitis in thais. Biomed Res Int. 2018:9340316. doi: 10.1155/2018/9340316.
Sohail MU, Althani A, Anwar H et al. Role of the Gastrointestinal Tract Microbiome in the Pathophysiology of Diabetes Mellitus. J Diabetes Res. 2017:9631435. doi: 10.1155/2017/9631435.
Sze MA, Schloss PD. Looking for a signal in the noise: revisiting obesity and the microbiome. MBio. 2016;N 7. doi: 10.1128/mBio.01018-16.
Tanaka H, Fukahori S, Baba S et al. Branched-chain amino acid-rich supplements containing microelements have antioxidant effects on nonalcoholic steatohepatitis in mice. J Parenter Enteral Nutr. 2016;40:519-528. doi: 10.1177/0148607114555160.
Ursell LK, Clemente JC, Rideout JR et al. The interpersonal and intrapersonal diversity of human-associated microbiota in key body sites. J Allergy Clin Immunol. 2012;129:1204-1208. doi: 10.1016/j.jaci.2012.03.010.
Volynets V, Kuper MA, Strahl S et al. Nutrition, intestinal permeability, and blood ethanol levels are altered in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Dig Dis Sci. 2012;57:1932-1941. doi: 10.1007/s10620-012-2112-9.
Wang B, Jiang X, Cao M et al. Altered fecal microbiota correlates with liver biochemistry in nonobese patients with non-alcoholic fatty liver disease. Sci Rep. 2016;N 6:32002. doi: 10.1038/srep32002.
Wong VW, Tse CH, Lam TT et al. Molecular characterization of the fecal microbiota in patients with nonalcoholic steatohepatitis — a longitudinal study. PLoS One. 2013;N 8. e62885. doi: 10.1371/journal.pone.0062885.
Woodhouse CA, Patel VC, Singanayagam A et al. Review article: the gut microbiome as a therapeutic target in the pathogenesis and treatment of chronic liver disease. Aliment Pharmacol Ther. 2018;47:192-202. doi: 10.1111/apt.14397.
Younossi Z, Anstee QM, Marietti M et al. Global burden of NAFLD and NASH: trends, predictions, risk factors and prevention. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2018;15:11-20. doi: 10.1038/nrgastro.2017.109.
Zhang F, Zhao S, Yan W et al. Branched chain amino acids cause liver injury in obese/diabetic mice by promoting adipocyte lipolysis and inhibiting hepatic autophagy. EBioMedicine. 2016;13:157-167. doi: 10.1016/j.ebiom.2016.10.013.
Zhang X, Chen Y, Zhu J et al. Metagenomics analysis of gut microbiota in a high fat diet-induced obesity mouse model fed with (-)-Epigallocatechin 3-O-(3-O-Methyl) Gallate (EGCG3’’Me). Mol Nutr Food Res. 2018;62. e1800274. doi: 10.1002/mnfr.201800274.
Zhu J, Wan X, Wang Y et al. Serum fetuin B level increased in subjects of nonalcoholic fatty liver disease: a case-control study. Endocrine. 2017;56:208-211. doi: 10.1007/s12020-016-1112-5.
Zhu L, Baker SS, Gill C et al. Characterization of gut microbiomes in nonalcoholic steatohepatitis (NASH) patients: a connection between endogenous alcohol and NASH. Hepatology. 2013;57:601-609. doi: 10.1002/hep.26093.
