DOI: https://doi.org/10.30978/MG-2019-4-92

Роль кишкової мікробіоти в розвитку неалкогольної жирової хвороби печінки

G. D. Fadieienko, O. Y. Gridnyev, N. I. Chereliuk, O. G. Kurinna

Анотація


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.


Ключові слова


неалкогольна жирова хвороба печінки; кишкова мікробіота; дисбіоз

Повний текст:

PDF (Русский)

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.




© Сучасна гастроентерологія, 2019
© ТОВ «ВІТ-А-ПОЛ», 2019