Кишкова мікробіота як неінвазивний біомаркер для діагностики та прогнозу неалкогольної жирової хвороби печінки

Автор(и)

  • Г. Д. Фадєєнко ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0003-0881-6541
  • І. Е. Кушнір ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1922-7937
  • В. Ю. Гальчинська ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-0024-131X
  • О. Є. Гріднєв ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-4716-3520
  • В. М. Чернова ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4297-2452
  • Т. А. Соломенцева ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-3039-8016
  • Я. В. Нікіфорова ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-0792-1377
  • О. Г. Курінна ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3684-9853
  • Н. І. Черелюк ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4227-6529

DOI:

https://doi.org/10.30978/MG-2025-1-5

Ключові слова:

воєнний період, гормони хронічного стресу, кишкова мікробіота, неалкогольна жирова хвороба печінки

Анотація

Мета — визначити метаболізм бутирату (за рівнем бактерій, що продукують бутират) і зміни якісного та кількісного складу кишкової мікробіоти на рівні основних філів у хворих на неалкогольну жирову хворобу печінки (НАЖХП) під впливом стресових чинників воєнного часу.

Матеріали та методи. У дослідження було залучено 114 пацієнтів із НАХЖП та метаболічними порушеннями, з них 60 проходили обстеження під час воєнних дій, 54 — у довоєнний період. Використовували твердофазний імуноферментний аналіз з реактивами «Інсулін‑ІФА» («Хема», Україна), «Human BDNF ELISA Kit» («Wuhan Fine Biotech Co.», КНР), «СРБ‑ІФА» («Хема», Україна), «Пролактин‑ІФА» («Хема», Україна), «ДЕАС‑ІФА» («Хема», Україна). Проводили молекулярно‑генетичне дослідження кишкової мікробіоти.

Результати. Кількісне визначення гена бутирил‑КоА:ацетат‑КоА‑трансферази (BCoAT) у фекальних зразках може бути біомаркером продукції бутирату для індивідуальної оцінки стану шлунково‑кишкового тракту та функції мікробіоти у хворих на НАЖХП. Виявлено статистично значуще зменшення кількості гена BCoAT і чисельності бактерій, що продукують бутират, у пацієнтів із НАЖХП, що зазнали впливу стресових чинників воєнного періоду, порівняно як з практично здоровими особами, так і з хворими на НАЖХП, обстеженими в довоєнний час. У пацієнтів із НАЖХП, що зазнали впливу стресових чинників воєнного часу, спостерігали значний дисбаланс кишкової мікробіоти — підвищення вмісту Firmicutes (до 57%) та зменшення пулу Bacteroidetes (8%). Індекс Firmicutes: Bacteroidetes у цих хворих майже в 4 рази перевищував показник у групі хворих на НАЖХП, обстежених у довоєнний час (25,9 та 6,43 відповідно, р <0,05). Зареєстровано збільшення вмісту Actinobacteria до 10% порівняно з 7% у хворих у довоєнний час, а також збільшення кількості інших кишкових бактерій до 25% порівняно з 22% у довоєнний період. Виявлено прямо пропорційний зв’язок середнього ступеня між рівнем пролактину та BDNF (brain‑derived neurotrophic factor) і вмістом Firmicutes та обернено пропорційний — між концентрацією пролактину та рівнем Bacteroidetes (р <0,05).

Висновки. З огляду на специфічні зміни мікробіоти та метаболітів у пацієнтів із НАЖХП припускають, що склад мікробіоти можна розглядати як неінвазивний біомаркер для діагностики та прогнозу НАЖХП.

 

Біографії авторів

Г. Д. Фадєєнко, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

чл.-кор. НАМН України, д. мед. н., проф., зав. відділу вивчення захворювань органів травлення і їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

І. Е. Кушнір, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

В. Ю. Гальчинська, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. біол. н., зав. лабораторії імуно-біохімічних і молекулярно-генетичних досліджень

О. Є. Гріднєв, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

д. мед. н., вчений секретар, ст. наук. співр., пров. наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення і їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

В. М. Чернова, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

Т. А. Соломенцева, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр.

Я. В. Нікіфорова, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

О. Г. Курінна, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їх коморбідності з неінфекційними захворюваннями

Н. І. Черелюк, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

доктор філософії за спеціальністю «Медицина» (PhD), наук. співр. відділу вивчення захворювань органів травлення та їхньої коморбідності з неінфекційними захворюваннями

Посилання

Amiri P, Arefhosseini S, Bakhshimoghaddam F, Jamshidi Gurvan H, Hosseini SA. Mechanistic insights into the pleiotropic effects of butyrate as a potential therapeutic agent on NAFLD management: A systematic review. Front Nutr. 2022 Dec 2; 9:1037696. http://doi.org/10.3389/fnut.2022.1037696. PMID: 36532559; PMCID: PMC9755748.

Aron-Wisnewsky J, Vigliotti C, Witjes J, et al. Gut microbiota and human NAFLD: disentangling microbial signatures from metabolic disorders. Nat. Rev Gastroenterol Hepatol. 2020;17:279-97. http://doi.org/10.1038/s41575-020-0269-9.

Björkqvist O, Repsilber D, Seifert M, Brislawn C, Jansson J, Engstrand L, Rangel I, Halfvarson J. Alterations in the relative abundance of Faecalibacterium prausnitzii correlate with changes in fecal calprotectin in patients with ileal Crohn’s disease: a longitudinal study. Scand J Gastroenterol. 2019 May;54(5):577-585. http://doi.org/10.1080/00365521.2019.1599417.

Daskova N, Heczkova M, Modos I, et al. Determination of butyrate synthesis capacity in gut microbiota: quantification of but gene abundance by qPCR in fecal samples. Biomolecules. 2021 Sep 2;11(9):1303. http://doi.org/10.3390/biom11091303. PMID: 34572516; PMCID: PMC8469203.

De la Cuesta-Zuluaga J, Mueller NT, Álvarez-Quintero R, et al. Higher fecal short-chain fatty acid levels are associated with gut microbiome dysbiosis, obesity, hypertension and cardiometabolic disease risk factors. Nutrients. 2018 Dec 27;11(1):51. http://doi.org/10.3390/nu11010051. PMID: 30591685; PMCID: PMC6356834.

Dugas LR, Lie L, Plange-Rhule J, et al. Gut microbiota, short chain fatty acids, and obesity across the epidemiologic transition: the METS-Microbiome study protocol. BMC Public Health. 2018 Aug 6;18(1):978. http://doi.org/10.1186/s12889-018-5879-6. PMID: 30081857; PMCID: PMC6090745.

Gupta H, Min BH, Ganesan R, et al. Gut microbiome in non-alcoholic fatty liver disease: from mechanisms to therapeutic role. Biomedicines. 2022 Feb 25;10(3):550. http://doi.org/10.3390/biomedicines10030550. PMID: 35327352; PMCID: PMC8945462.

He LH, Yao DH, Wang LY, Zhang L, Bai XL. Gut microbiome-mediated alteration of immunity, inflammation, and metabolism involved in the regulation of non-alcoholic fatty liver disease. Front Microbiol. 2021 Nov 2;12:761836. http://doi.org/10.3389/fmicb.2021.761836. PMID: 34795655; PMCID: PMC8593644.

Hu H, Lin A, Kong M, et al. Intestinal microbiome and NAFLD: molecular insights and therapeutic perspectives. J Gastroenterol. 2020;55:142-58. http://doi.org/10.1007/s00535-019-01649-8.

Khadir A, Kavalakatt S, Madhu D, et al. A levels are increased in the adipose tissue of diabetic obese humans but not in circulation. Lipids in Health and Disease. 2018;17:291. http://doi.org/10.1186/s12944-018-0919-x.

Laserna-Mendieta EJ, Clooney AG, Carretero-Gomez JF, et al. Determinants of reduced genetic capacity for butyrate synthesis by the gut microbiome in Crohn’s disease and ulcerative colitis. J Crohns and Colitis. 2018;12:204–216. http://doi.org/10.1093/ecco-jcc/jjx137.

Louis P, Flint HJ. Development of a semiquantitative degenerate real-time pcr-based assay for estimation of numbers of butyryl-coenzyme A (CoA) CoA transferase genes in complex bacterial samples. Appl Environ Microbiol. 2007 Mar;73(6):2009-12. http://doi.org/10.1128/AEM.02561-06. Epub 2007 Jan 26. PMID: 17259367; PMCID: PMC1828812.

Fadieienko GD, Kushnir IE, Chernova VM, et al. Dependence of intestinal microbiota composition on distribution and activity of adipose tissue in nonalcoholic fatty liver disease. Мicrobiological Journal. 2022;(3):51-9. http://doi.org/10.15407/microbiolj84.03.051.

Fadieienko GD, Kushnir IE, Chernova VM, Solomentseva TA, Nikiforova YV. Features of clinical symptoms and state of visceral adipose tissue in patients with metabolic syndrome. Modern Gastroenterology. 2018;(2):10-5.

Fadieienko GD, Kushnir IE, Chernova VM, Solomentseva TA, Nikiforova YV. Pathogenetic role of visceral adipose tissue in the development of non-alcoholic fatty liver disease in patients with metabolic syndrome. Modern Gastroenterology. 2018;(3):29-36.

Ferrer-Picón E, Dotti I, Corraliza AM, Mayorgas A, Esteller M, Perales JC, Ricart E, Masamunt MC, Carrasco A, Tristán E, Esteve M, Salas A. Intestinal Inflammation Modulates the Epithelial Response to Butyrate in Patients With Inflammatory Bowel Disease. Inflamm Bowel Dis. 2020 Jan 1;26(1):43-55. http://doi.org/10.1093/ibd/izz119.

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. http://doi.org/10.1038/nrgastro.2017.109.

Wong VW, Tse CH, Lam TT, Wong GL, Chim AM, Chu WC, et al.. Molecular characterization of the fecal microbiota in patients with nonalcoholic steatohepatitis: a longitudinal study. PLoS.2013,8:62885. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0062885.

Zhu L, Baker SS, Gill C, Liu W, Alkhouri R, Baker RD, et al.. Characterization of gut microbiomes in nonalcoholic steatohepatitis (NASH) patients: a connection between endogenous alcohol and NASH. Hepatology. 2013, 57:601–609. http://doi.org/10.1002/hep.26093.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-26

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження