Bakterie jelitowe mogą uszkadzać wątrobę, zamieniając węglowodany w alkohol
Naukowcy odkryli, że szczepy bakterii jelitowej Klebsiella pneumonia może podnieść poziom alkoholu we krwi w przypadku braku spożycia alkoholu. Łączą to z niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby u myszy i ludzi.
Niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby (NAFLD) jest częstym stanem, w którym nadmiar tłuszczu gromadzi się w wątrobie. Badanie z 2019 r. W Journal of Hepatology szacuje globalne rozpowszechnienie NAFLD na około 25%.
W Stanach Zjednoczonych National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), który jest częścią Institutes of Health (NIH), szacuje liczbę dorosłych żyjących z NAFLD na 30-40%. Szacują, że liczba dzieci w wieku 2–19 lat z NAFLD jest bliska 10%.
Większość osób z NAFLD ma proste stłuszczenie wątroby lub niealkoholowe stłuszczenie wątroby (NAFL). Jest to najczęstszy typ i nie ma związku z długotrwałym uszkodzeniem wątroby. Jednak NIDDK szacuje, że od 3 do 12% dorosłych cierpi na niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby lub NASH, które jest cięższą postacią NAFLD.
NASH towarzyszy stan zapalny wątroby, który może prowadzić do długotrwałych blizn i raka wątroby.
Nie jest jasne, dlaczego niektórzy ludzie mają proste stłuszczenie wątroby, a inni NASH.
Nowe badanie w Metabolizm komórkowy wskazuje na nasze mikrobiomy jako czynnik przyczyniający się do tego. Tutaj zespół badawczy znalazł kilka szczepów bakterii jelitowej Klebsiella pneumoniaktóry może powodować fermentację węglowodanów do dużych ilości alkoholu i powodować uszkodzenie wątroby.
Przypadek zespołu auto-browaru
Jing Yuan ze Stołecznego Instytutu Pediatrii w Pekinie w Chinach jest głównym autorem badania, w skład którego wchodzą również współpracownicy z Akademii Wojskowych Nauk Medycznych, Pekińskiego Instytutu Mikrobiologii i Epidemiologii oraz Chińskiej Akademii Nauk, również w Pekinie. .
W artykule badawczym Yuan i jej koledzy opisują przypadek mężczyzny z zespołem auto-browaru.
Ten rzadki stan występuje, gdy jelita człowieka wytwarzają alkohol w wyniku fermentacji pokarmów bogatych w węglowodany. Ten tak zwany alkohol endogenny prowadzi do wzrostu poziomu alkoholu we krwi, nawet jeśli dana osoba nie spożywała napojów alkoholowych.
Eksperci zwykle łączą syndrom auto-browaru z przerostem drożdży Saccharomyces cerevisiae. Jednak Yuan i jej koledzy odkryli, że leki przeciwgrzybicze nie łagodzą objawów u tej osoby. Zespół następnie zwrócił uwagę na bakterie w jego jelitach.
Znaleźli dwa szczepy bakterii komensalnej Zapalenie płuc Klebsiella, które mogą wytwarzać znaczne ilości alkoholu w drodze fermentacji w warunkach laboratoryjnych.
Następnie zespół przeanalizował bakterie jelitowe 11 ochotników z NAFL, 32 z NASH i 48 bez NAFLD.
„W naszej kohorcie dane wykazały, że 61% pacjentów z NAFLD nosiło [z wysokim] i średnim alkoholem [K. zapalenie płuc], podczas gdy w grupie kontrolnej wartość ta wynosiła tylko 6,25% ”- piszą autorzy w artykule.
W dalszej analizie zespół zmierzył poziom alkoholu we krwi grupy ochotników po doustnym teście tolerancji glukozy, co oznaczało, że każdy z nich wypił słodki napój.
Średni poziom alkoholu we krwi osób z grupy NAFLD był ponad 3,5 razy wyższy niż w grupie kontrolnej.
Yuan sugeruje, że stosowanie doustnego testu tolerancji glukozy może być nowym sposobem diagnozowania NAFLD u osób, które podniosły poziom alkoholu we krwi z powodu wysokiego poziomu produkcji alkoholu K. zapalenie płuc szczepy.
„We wczesnych stadiach stłuszczenie wątroby jest odwracalne. Gdybyśmy mogli wcześniej zidentyfikować przyczynę, moglibyśmy leczyć, a nawet zapobiegać uszkodzeniom wątroby ”- komentuje.
Robi K. zapalenie płuc powodować NAFLD?
Aby dowiedzieć się, czy wysoka produkcja alkoholu K. zapalenie płuc może bezpośrednio spowodować uszkodzenie wątroby, zespół zajął się modelem myszy wolnym od zarazków.
Naukowcy hodują te zwierzęta w sterylnym środowisku i brakuje im własnego mikrobiomu jelitowego. Dzięki temu naukowcy mogą wprowadzać i badać określone kombinacje bakterii.
Myszy, które otrzymały wysoką produkcję alkoholu K. zapalenie płuc miał oznaki uszkodzenia wątroby, podobne do u myszy karmionych alkoholem, w ciągu 8 tygodni.
W kolejnej rundzie eksperymentów inna grupa myszy otrzymała przeszczep drobnoustrojów w kale od osoby z NASH lub od myszy wcześniej narażonych na działanie silnie wytwarzającego alkohol K. zapalenie płuc szczepy. W obu przypadkach uszkodzenie wątroby było widoczne w ciągu 8 tygodni.
Jednak kiedy naukowcy je wyeliminowali K. zapalenie płuc szczepów przed przeszczepem wątroby zwierząt wyglądały normalnie.
W artykule autorzy argumentują, że to pokazuje, że te drobnoustroje mogą bezpośrednio przyczyniać się do rozwoju NAFLD u myszy. Jednak przyznają, że stan jest złożony i że mechanizm ujawniony w badaniu prawdopodobnie występuje tylko w podgrupie osób, u których rozwija się NAFLD.
„NAFLD jest chorobą heterogenną i może mieć wiele przyczyn. Nasze badanie pokazuje K. zapalenie płuc najprawdopodobniej będzie jednym z nich. Te bakterie uszkadzają wątrobę tak samo jak alkohol, z tą różnicą, że nie masz wyboru ”.
Jing Yuan
„Jest prawdopodobne, że te konkretne bakterie dostają się do organizmu człowieka za pośrednictwem niektórych nośników ze środowiska, takich jak żywność” - podsumowuje wyniki badań Di Lui z Chińskiej Akademii Nauk.
„Ale nie sądzę, żeby nosiciele byli powszechni - w przeciwnym razie spodziewalibyśmy się znacznie wyższego wskaźnika NAFLD” - ostrzega.
„Ponadto niektórzy ludzie mogą mieć środowisko jelitowe, które jest bardziej odpowiednie do wzrostu i kolonizacji K. zapalenie płuc niż inni ze względu na ich genetykę ”- podsumowuje Lui. „Nie rozumiemy, jakie czynniki sprawiłyby, że ktoś byłby bardziej podatny na te konkretne czynniki K. zapalenie płuci właśnie tego chcemy się dowiedzieć w następnej kolejności ”.
