Роль микробиоты и интестинального мукозального барьера в формировании и прогрессировании неалкогольной жировой болезни печени
Аннотация
Цель обзора литературы: представить данные о роли микробиоты и интестинального мукозального барьера в формировании и прогрессировании неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП).
Основные положения. Значение микробиоты в формировании и прогрессировании НАЖБП определяется ее прямым влиянием на развитие факторов риска (ожирение, инсулинорезистентность, СД 2-го типа), нарушением проницаемости кишечного барьера и всасывания таких веществ, как жирные кислоты с короткой цепью, желчные кислоты, холин и эндогенный этанол. Ведущим фактором, определяющим прогноз пациентов и риск смерти при НАЖБП, в том числе ассоциированной с сердечно-сосудистыми осложнениями, признается фиброз печени. Изменения состава микробиоты продемонстрированы при различных степенях фиброза при НАЖБП.
Заключение. Результаты современных исследований позволяют говорить о формировании новой концепции патогенеза НАЖБП, которая побуждает к разработке новых терапевтических методов, как нутрицевтических, так и медикаментозных.
Об авторах
Т. С. Кролевец
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Кролевец Татьяна Сергеевна - кандидат медицинских наук, ассистент кафедры факультетской терапии, профессиональных болезней
644099, г. Омск, ул. Ленина, д. 12
М. А. Ливзан
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Ливзан Мария Анатольевна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой факультетской терапии, профессиональных болезней, ректор
644099, г. Омск, ул. Ленина, д. 12
С. И. Мозговой
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Мозговой Сергей Игоревич - доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры патологической анатомии
644099, г. Омск, ул. Ленина, д. 12
Список литературы
1. Turnbaugh P.J., Ley R.E., Hamady M., Fraser-Liggett C.M., Knight R., Gordon J.I. The human microbiome project. Nature. 2007;449:804–10. DOI: 10.1038/nature06244
2. Hooper L.V., Gordon J.I. Commensal host-bacterial relationships in the gut. Science. 2001;292:1115–8. DOI: 10.1126/science.1058709
3. Bäckhed F., Ley R.E., Sonnenburg J.L., Peterson D.A., Gordon J.I. Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science. 2005;307:1915–20. DOI: 10.1126/science. 1104816
4. Eckburg P.B., Bik E.M., Bernstein C.N., Purdom E., Dethlefsen L., Sargent M., et al. Diversity of the human 10.1126/science.1110591
5. Ley R.E., Hamady M., Lozupone C., Turnbaugh P.J., Ramey R.R., Bircher J.S., et al. Evolution of mammals and their gut microbes. Science. 2008;320:1647–51. DOI: 10.1126/science.1155725
6. Arumugam M., Raes J., Pelletier E., LePaslier D., Yamada T., Mende D.R., et al. Enterotypes of the human gut microbiome. Nature. 2011;473(7346):174–80. DOI: 10.1038/nature09944
7. Rinninella E., Raoul P., Cintoni M., Franceschi F., Miggiano G.A.D., Gasbarrini A., Mele M.C. What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases Microorganisms. 2019;7(1):pii:E14. DOI: 10.3390/microorganisms7010014
8. Ивашкин В.Т., Ивашкин К.В. Психобиотические эффекты пробиотиков и пребиотиков. Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол. 2018;28(1):4–12.
9. Ахмедов В.А., Гаус О.В. Роль кишечной микробиоты в формировании неалкогольной жировой болезни печени. Терапевтический архив. 2019;91(2):143–8.
10. Jayakumar S., Loomba R. Review article: emerging role of the gut microbiome in the progression of nonalcoholic fatty liver disease and potential therapeutic implications. Aliment Pharmacol Ther. 2019;50:144–58. DOI: 10.1111/apt.15314
11. Ливзан М.А., Гаус О.В., Николаев Н.А., Кролевец Т.С. НАЖБП: коморбидность и ассоциированные заболевания. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2019;170(10):57–65.
12. Dulai P.S., Singh S., Patel J., Soni M., Prokop L.J., Younossi Z., et al. Increased risk of mortality by fibrosis stage in non-alcoholic fatty liver disease: Systematic Review and Meta-analysis. Hepatology. 2017;65(5):1557–65.DOI: 10.1002/hep.29085
13. Magne F., Gotteland M., Gauthier L., Zazueta A., Pesoa S., Navarrete P., Balamurugan R. The Firmicutes/Bacteroidetes Ratio: A Relevant Marker of Gut Dysbiosis in Obese Patients? Nutrients. 2020;12(5):1474. DOI: 10.3390/nu12051474. PMID: 32438689. PMCID: PMC7285218
14. Rizzatti G., Lopetuso L.R., Gibiino G., Binda C., Gasbarrini A. Proteobacteria: A common factor in human diseases. Biomed Res Int. 2017;ID9351507. DOI: 10.1155/2017/9351507
15. Bäckhed F., Ding H., Wang T., Hooper L.V., Koh G.Y., Nagy A., et al. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc Natl Acad Sci USA. 2004;101:15718–23. DOI:10.1073/pnas.0407076101
16. Bäckhed F., Manchester J.K., Semenkovich C.F., Gordon J.I. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity ingerm-free mice. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104:979–84. DOI: 10.1073/pnas.0605374104
17. Khan M.J., Gerasimidis K., Edwards C.A., Shaikh M.G. Role of gut microbiota in the aetiology of obesity: proposed mechanisms and review of the literature. J Obes. 2016;2016:7353642. DOI: 10.1155/2016/7353642
18. Larsen N., Vogensen F.K., van den Berg F.W., Nielsen D.S., Andreasen A.S., Pedersen B.K., et al. Gut microbiota inhuman adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults. PLoS One. 2010;5:e9085. DOI: 10.1371/journal.pone.0009085
19. Qin J., Li Y., Cai Z., Li S., Zhu J., Zhang F., et al. A metagenome wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature. 2012;490:55–60. DOI: 10.1038/nature11450
20. Lazar V., Ditu L-M., Pircalabioru G.G., Picu A., Petcu L., Cucu N., Chifiriuc M.C. Gut Microbiota, Host Organism, and Diet Trialogue in Diabetes and Obesity. Front Nutr. 2019;6:21. DOI: 10.3389/fnut.2019.00021
21. Caricilli A., Saad M. The role of gut microbiota on insulin resistance. Nutrients. 2013;5(3):829–51. DOI: 10.3390/nu5030829
22. König J., Wells J., Cani P.D., García-Ródenas C.L., MacDonald T., Mercenier A., et al. Human intestinal barrier function in health and disease. Clin Transl Gastroenterol.2016;7:e196. DOI: 10.1038/ctg.2016.54
23. Daïen C.I., Pinget G.V., Tan J.K., Macia L. Detrimental impact of microbiota accessible carbohydrate-deprived diet on gut and immune homeostasis: an overview. Front Immunol. 2017;8:548. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00548
24. Тюренков И.Н., Куркин Д.В., Волотова Е.В., Бакулин Д.А. Роль микрофлоры кишечника, состава пищи GPR41-и GPR43-рецепторов к короткоцепочечным жирным кислотам в энергетическом обмене позвоночных животных. Успехи физиологических наук. 2017;48(2):100–12.
25. Al-Obaide M.A.I., Singh R., Datta P., Rewers-Felkins K.A., Salguero M.V., Al-Obaidi I., et al. Gut microbiota-dependent trimethylamine-N-oxide and serum biomarkers in patients with T2DM and advanced CKD. J Clin Med. 2017;6(9):E86. DOI: 10.3390/jcm6090086
26. Craig S.A. Betaine in human nutrition. Am J Clin Nutr. 2004;80:539–49. DOI: 10.1093/ajcn/80.3.539
27. Евсютина Ю.В., Ивашкин В.Т. Метаболизм желчных кислот, заболевания печени и микробиом. Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол. 2018;28(2):4–10.
28. Arab J.P., Karpen S.J., Dawson P.A., Arrese M., Trauner M. Bile acids and nonalcoholic fatty liver disease: molecular insights and therapeutic perspectives. Hepatology. 2017;65:350–62. DOI: 10.1002/hep.28709
29. Yoshimoto S., Loo T.M., Atarashi K., Kanda H., Sato S., Oyadomari S., et al. Obesity-induced gut microbial metabolite promotes liver cancer through senescence secretome. Nature. 2013;499:97–101. DOI: 10.1038/nature12347
30. Aranha M.M., Cortez-Pinto H., Costa A. Bile acid levels are increased in the liver of patients with steatohepatitis. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2008;20:519–25. DOI: 10.1097/MEG.0b013e3282f4710a
31. Sonnenburg J.L., Bäckhed F. Diet-microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature. 2016;535:56–64. DOI: 10.1038/nature18846
32. Bischoff S.C., Barbara G., Buurman W., Ockhuizen T., Schulzke J-D., Serino M., et al. Intestinal permeability — a new target for disease prevention and therapy. BMC Gastroenterology 2014;14:189. http://www.biomedcentral.com/1471-230X/14/189
33. Cummings J.H., Antoine J-M., Azpiroz F., Bourdet-Sicard R., Brandtzaeg P., Calder P., et al. PASSCLAIMgut health and immunity. Eur J Nutr. 2004;43:ii118–73. DOI: 10.1007/s00394-004-1205-4
34. Groschwitz K.R., Hogan S.P. Intestinal barrier function: molecular regulation and disease pathogenesis. J Allergy Clin Immunol. 2009;124(1):3–20. DOI: 10.1016/j.jaci.2009.05.038
35. Wada M., Tamura A., Takahashi N., Tsukita S. Loss of claudins 2 and 15 from mice causes defects in paracellular Na + flow and nutrient transport in gut and leads to death from malnutrition. Gastroenterology. 2013;144:369–80. DOI: 10.1053/j.gastro.2012.10.035
36. Tsukita S., Furuse M., Itoh M. Multifunctional strands in tight junctions. Nat Rev Mol Cell Biol. 2001;2:285–93.DOI: 10.1038/35067088
37. Oshima T., Hiroto Miwa H. Gastro intestinal mucosal barrier function and diseases. J Gastroenterol. 2016;51(8):768–78. DOI: 10.1007/s00535-016-1207-z
38. Zeissig S., Bürgel N., Günzel D., Richter J., Mankertz J., Wahnschaffe U., et al. Changes in expression and distribution of claudin 2, 5 and 8 lead to discontinuous tight junctions and barrier dysfunction inactive Crohn’s disease. Gut. 2007;56(1):61–72. DOI: 10.1136/gut.2006.094375
39. Ahmad R., Rah B., Bastola D., Dhawan P., Singh A.B. Obesity-induces Organ and Tissue Specific Tight Junction Restructuring and Barrier Deregulation by Claudin Switching. Sci Rep. 2017;7(1):5125. DOI: 10.1038/s41598-017-04989-8
40. Tawiah A., Cornick S., Moreau F., Gorman H., Kumar M., Tiwari S., Chadee K. High MUC2 Mucin Expression and Misfolding Induce Cellular Stress, Reactive Oxygen Production, and Apoptosis in Goblet Cells. Am J Pathol. 2018;188:1354–73. DOI: 10.1016/j.ajpath.2018.02.007
41. Heazlewood C.K., Cook M.C., Eri R., Price G.R., Tauro S.B., Taupin D., et al. Aberrant mucin assembly in mice causes endoplasmic reticulum stress and spontaneous inflammation resembling ulcerative colitis. PLoS Med 2008;5(3):e54. DOI: 10.1371/journal.pmed.0050054
42. Hartmann P., Chen P., Wang H.J., Wang L., Mc-Cole D.F., Brandl K., et al. Deficiency of intestinal mucin- 2 ameliorates experimental alcoholic liver disease in mice. Hepatology. 2013;58(1):108–19. DOI: 10.1002/hep.26321
43. Spadoni I., Fornasa G., Rescigno M. Organ-specific protection mediated by cooperation between vascular and epithelial barriers. Nat Rev Immunol. 2017;17:761–73. DOI: 10.1038/nri.2017.100
44. Spadoni I., Pietrelli A., Pesole G., Rescigno M. Gene expression profile of endothelial cells during perturbation of the gut vascular barrier. Gut Microbes. 2016;7:540–8. DOI: 10.1080/19490976.2016.1239681
45. Spadoni I., Zagato E., Bertocchi A., Paolinelli R., Hot E., Di Sabatino A., et al. A gut-vascular barrier controls the systemic dissemination of bacteria. Science. 2015;350(6262):830–4. DOI: 10.1126/science.aad0135
46. Stols-Gonçalves D., Tristão L.S., Henneman P., Nieuwdorp M. Epigenetic Markers and Microbiota/Metabolite- Induced Epigenetic Modifications in the Pathogenesis of Obesity, Metabolic Syndrome, Type 2 Diabetes, and Non-alcoholic Fatty Liver Disease. Curr Diab Rep. 2019;19(6):31. DOI: 10.1007/s11892-019-1151-4
47. Chu H., Williams B., Schnabl B. Gut microbiota, fatty liver disease, and hepatocellular carcinoma. Liver Res. 2018;2(1):43–51. DOI: 10.1016/j.livres.2017.11.005
48. Graziani C., Talocco C., De Sire R., Petito V., Lopetuso L.R., Gervasoni J., et al. Intestinal permeability in physiological and pathological conditions: major determinants and assessment modalities. Eur Rev Med Pharmac Sci. 2019;23(2):795–810. DOI: 10.26355/eurrev_201901_16894
49. Zhou D., Fan J.G. Microbial metabolites in non-alcoholic fatty liver disease. World J Gastroenterol. 2019;25(17):2019–28. DOI: 10.3748/wjg.v25.i17.2019
50. Aragonès G., González-García S., Aguilar C., Richart C., Auguet T. Gut Microbiota-Derived Mediators as Potential Markers in Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Biomed Res Int. 2019;2019:8507583. Published 2019 Jan 2. DOI: 10.1155/2019/8507583
51. Le Roy T., Llopis M., Lepage P., Bruneau A., Rabot S., Bevilacqua C., et al. Intestinal microbiota determines development of non-alcoholic fatty liver disease in mice. Gut. 2013;62:1787–94. DOI: 10.1136/gutjnl-2012-303816
52. Mouzaki M., Comelli E.M., Arendt B.M. Intestinal microbiota in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology. 2013;58:120–7.
53. 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):764–75. DOI: 10.1002/hep.28356
54. 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;25(5):1054–62.e1e5. DOI: 10.1016/j.cmet.2017.04.001
55. Rahman K., Desai C., Iyer S.S., Thorn N.E., Kumar P., Liu Y., et al. Loss of Junctional Adhesion Molecule A Promotes Severe Steatohepatitis in Mice on a Diet High in Saturated Fat, Fructose, and Cholesterol. Gastroenterology. 2016;151(4):733–746.e12. DOI: 10.1053/j.gastro.2016.06.022
При поддержке: Публикация подготовлена при поддержке гранта Президента РФ для государственной поддержки ведущих научных школ (НШ-2558.2020.7) (соглашение № 075-15-2020-036 от 17 марта 2020 года) «Разработка технологии здоровьесбережения коморбидного больного гастроэнтерологического профиля на основе контроля приверженности».
Для цитирования:
Кролевец Т.С., Ливзан М.А., Мозговой С.И. Роль микробиоты и интестинального мукозального барьера в формировании и прогрессировании неалкогольной жировой болезни печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2020;30(5):42-48. https://doi.org/10.22416/1382-4376-2020-30-5-42-48
For citation:
Krolevets T.S., Livzan M.A., Mozgovoy S.I. The Role of the Microbiome and Intestinal Mucosal Barrier in the Development and Progression of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. Russian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology. 2020;30(5):42-48. (In Russ.) https://doi.org/10.22416/1382-4376-2020-30-5-42-48
Просмотров: 196
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.
Послать статью по эл. почте 