Співвідношення основних філотипів кишкової мікробіоти у хворих на неалкогольну жирову хворобу печінки на тлі ожиріння та його зв’язок зі стадією стеатозу печінки

G. D. Fadieienko; N. I. Chereliuk

doi:10.30978/MG-2020-6-14

Автор(и)

G. D. Fadieienko ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна
N. I. Chereliuk ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30978/MG-2020-6-14

Ключові слова:

неалкогольна жирова хвороба печінки, кишкова мікробіота, ожиріння, стеатоз

Анотація

Мета — вивчити співвідношення основних філотипів кишкової мікробіоти (КМ) у хворих на неалкогольну жирову хворобу печінки (НАЖХП) залежно від індексу маси тіла і його зв’язок зі стадією стеатозу печінки.

Матеріали та методи. У дослідження було залучено 140 осіб. Основну групу утворили 120 пацієнтів із НАЖХП, яких розділили на дві підгрупи залежно від індексу маси тіла: І — 85 (70,83 %) хворих із супутнім ожирінням (ОЖ) І — ІІІ ступеня, ІІ — 35 (29,17 %) хворих з надлишковою масою тіла. У кожній підгрупі виділили дві групи залежно від стадії НАЖХП: А — неалкогольний стеатоз (НАСЗ), Б — неалкогольний стеатогепатит (НАСГ). Контрольну групу утворили 20 практично здорових осіб. В основній групі було 59 (49,2 %) чоловіків і 61 (50,8 %) жінка, в контрольній — відповідно 8 (40,0 %) та 12 (60,0 %). Медіана та міжквартильний розмах віку пацієнтів в основній групі становили 48,75 [40,5; 60,0] року, в контрольній групі — 46,30 [35,00; 56,00] року. Всім хворим проведено ультразвукове дослідження печінки, загальноклінічне і лабораторне обстеження з вимірюванням у фекальному вмісті рівня основних філотипів (Bacteroidetes, Firmicutes і Actinobacteria) методом полімеразної ланцюгової реакції в режимі реального часу та розрахунком співвідношення Firmicutes/Bacteroidetes.

Результати. При дослідженні співвідношення основних філотипів КМ виявлено, що в підгрупі ІА (n = 34) величина співвідношення Firmicutes/Bacteroidetes становила 6,96 [1,57; 8,39], у підгрупі ІБ (n = 51) — 8,68 [1,77; 10,40], у підгрупі ІІА (n = 26) — 5,25 [1,14; 7,37], у підгрупі ІІБ (n = 9) — 3,30 [1,17; 6,17]. Показники у підгрупах статистично значущо не відрізнялися, але виявлено різницю з показником контрольної групи (0,64 [0,52; 1,47]). Збільшення величини співвідношення Firmicutes/Bacteroidetes у досліджуваних підгрупах було пов’язано зі збагаченням КМ бактеріями типу Firmicutes: 51,91 [42,6; 64,96] %, 53,65 [41,85; 69,66] %, 48,35 [37,47; 62,99] % і 44,31 [37,43; 62,80] % у підгрупах ІА, ІБ, ІІА, ІІБ відповідно. Відносний вміст Firmicutes був майже однаковим у підгрупах, але статистично значущо відрізнявся від показника контрольної групи (34,65 [24,58; 43,53] %), а відносний вміст Bacteroidetes — меншим і становив у підгрупі ІА — 18,77 [8,10; 26,09] %, у підгрупі ІБ — 18,79 [5,78; 25,76] %, у підгрупі ІІА — 24,69 [8,38; 34,04] %, у підгрупі ІІБ — 25,19 [12,93; 37,44] %. За цим показником не виявлено статистично значущої різниці між підгрупами, а в підгрупах ІІА та ІІБ — також з показником контрольної групи (29,97 [22,52; 41,75] %). Відносна кількість Actinobacteria майже не відрізнялась у підгрупах та контрольній групі (8,66 [3,81; 9,61] %, 8,95 [2,63; 9,00] %, 5,05 [1,37; 6,85] %, 10,80 [2,75; 17,95] % і 4,92 [2,63; 9,00] % відповідно).

Висновки. Результати дослідження свідчать про те, що склад КМ за вмістом основних філотипів статистично значущо відрізняється у хворих на НАЖХП залежно від індексу маси тіла та стадії стеатозу порівняно з контрольною групою. Відзначено статистично значуще збільшення величини співвідношення Firmicutes/Bacteroidetes у підгрупах порівняно з контрольною групою: у хворих на НАСГ із супутнім ОЖ — у 13,56 разу, у хворих на НАСЗ із супутнім ОЖ — у 10,87 разу, у хворих на НАСЗ із надлишковою масою тіла — у 8,2 разу, у хворих на НАСГ із надлишковою масою тіла — в 5,16 разу. Відносний вміст Actinobacteria в підгрупах та контрольній групі статистично значущо не відрізнявся. Аналіз відносного складу КМ не виявив статистично значущих розбіжностей між підгрупами. У хворих на НАЖХП із ОЖ чи надлишковою масою тіла зв’язку між стадією стеатозу печінки та співвідношенням основних філотипів КМ не виявлено.

Біографії авторів

G. D. Fadieienko, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

Фадєєнко Галина Дмитрівна,
д. мед. н., проф., директор Національного інституту терапії ім. Л. Т. Малої НАМН України

N. I. Chereliuk, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

Н. І. Черелюк

Посилання

Chereliuk NI. Ratio of the main phylotypes of gut microbiota in patients with non-alcoholic fatty liver disease and obesity. Modern gastroenterology. 2019;5 (109):26-33. doi: https://doi.org/10.30978/MG-2019-5-26 [in Ukrainian].

Boursier J, Mueller O, Barret M, Machado M, Fizanne L, Araujo-Perez F 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(3):764-775. doi: 10.1002/hep.28356.

Caussy C, Tripathi A, Humphrey G, Bassirian S, Singh S, Faulkner C et al. A gut microbiome signature for cirrhosis due to nonalcoholic fatty liver disease. Nat Commun. 2019;N 10:1406. doi: 10.1038/s41467-019-09455-9.

Estes C, Razavi H, Loomba R, Younossi Z. Sanyal AJ. Modeling the epidemic of nonalcoholic fatty liver disease demonstrates an exponential increase in burden of disease. Hepatology. 2018;N 67. 123-133. https://doi.org/10.1002/hep.29466.

Fuke N, Nagata N, Suganuma H, Ota T. Regulation of Gut Microbiota and Metabolic Endotoxemia with Dietary Factors. Nutrients. 2019;N 23. E2277. doi: 10.3390/nu11102277.

Grabherr F, Grander C, Effenberger M, Adolph TE, Tilg H. Gut Dysfunction and Non-alcoholic Fatty Liver Disease. Front Endocrinol. 2019;N 10:611. doi: 10.3389/fendo.2019.00611.

Kim HN, Joo EJ, Cheong HS, Kim Y, Kim HL, Shin H, Chang Y, Ryu S. Gut Microbiota and Risk of Persistent Nonalcoholic Fatty Liver Diseases. J Clin Med. 2019;N 8 (8):24. doi: 10.3390/jcm8081089.

Loomba R, Seguritan V, Li W, Long T, Klitgord N, Bhatt A et al. Gut microbiome-based metagenomic signature for non-invasive detection of advanced fibrosis in human nonalcoholic fatty liver disease. Cell Metab. 2017;N 25:1054-1062. doi: 10.1016/j.cmet.2017.04.001.

Luther J, Garber J.J, Khalili H, Dave M, Bale SS, Jindal R et al. Hepatic injury in nonalcoholic steatohepatitis contributes to altered intestinal permeability. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2015;1:222-232. doi: 10.1016/j.jcmgh.2015.01.001.

Mouzaki M, Comelli EM, Arendt BM, Bonengel J, Fung SK, Fischer SE et al. Intestinal microbiota in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology -2013 -58:120-127. doi: 10.1002/hep.26319.

Sayiner M, Koenig A, Henry L, and Younossi ZM. Epidemiology of Nonalcoholic Fatty Liver Disease and Nonalcoholic Steatohepatitis in the United States and the Rest of the World. Clinics in Liver Disease. 2016;20(2):205-214. https://doi.org/10.1016/j.cld.2015.10.001.

Silva Da HE, Teterina A, Comelli EM, Taibi A, Arendt BM, Fischer SE et al. Nonalcoholic fatty liver disease is associated with dysbiosis independent of body mass index and insulin resistance. Sci Rep. 2018;8:1466. doi: 10.1038/s41598-018-19753-9.

Sobhonslidsuk A et al. The Association of Gut Microbiota with Nonalcoholic Steatohepatitis in Thais. BioMed Research International. 2018;Article ID 9340316. https://doi.org/10.1155/2018/9340316.

Sobhonslidsuk A, Pulsombat A, Kaewdoung P, Petraksa S. Non-alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) and significant hepatic fibrosis defined by non-invasive assessment in patients with type 2 diabetes. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 2015;16(5):1789-1794. https://doi.org/10.7314/apjcp.2015.16.5.1789.

Sunkara T, Rawla P, Ofosu A, Gaduputi V. Fecal microbiota transplant — A new frontier in inflammatory bowel disease. J Inflamm Res. 2018. -11:321-328. https://doi.org/10.2147/jir.s176190.

Wieland A, Frank DN, Harnke B, Bambha K. Systematic review: Microbial dysbiosis and nonalcoholic fatty liver disease. Aliment Pharmacol. 2015;42:1051-1063. doi: 10.1111/apt.13376.

Wigg AJ, Roberts-Thomson IC, Dymock RB, Mccarthy P. J., Grose RH, Cummins AG. The role of small intestinal bacterial overgrowth, intestinal permeability, endotoxaemia, and tumour necrosis factor alpha in the pathogenesis of non-alcoholic steatohepatitis. Gut. 2001;48:206-211. doi: 10.1136/gut.48.2.206.

Wong VW et al. Bacterial endotoxin and non-alcoholic fatty liver disease in the general population: a prospective cohort study. Aliment Pharmacol Ther. 2015;42:731-740. doi: 10.1111/apt.13327 (2015).

Younossi ZM, Koenig AB, Abdelatif D, Fazel Y, Henry L, Wymer M. Global epidemiology of nonalcoholic fatty liver disease—meta-analytic assessment of prevalence, incidence, and outcomes. Hepatology. 2016;64(1):73-84. https://doi.org/10.1002/hep.28431.

Younossi Z, Henry L. Contribution of alcoholic and nonalcoholic fatty liver disease to the burden of liver-related morbidity and mortality. Gastroenterology. 2016;150,N 8:1778-1785. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2016.03.005.

Younossi Z et al. Global burden of NAFLD and NASH: trends, predictions, risk factors and prevention. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2018;15. 2018:11-20. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2017.109.

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(2):601-609. doi: 10.1002/hep.26093.