Нарушение потока желчных кислот из печени в кишечник выявляет микробиом

npj Биопленки и микробиомы, том 9, Номер статьи: 35 (2023) Цитировать эту статью

113 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

В настоящее время имеются доказательства того, что изменения в экосистеме кишечника способствуют развитию заболеваний печени, однако сложные механизмы, задействованные в этом процессе, до сих пор неясны. Мы индуцировали холестаз у мышей путем перевязки желчных протоков (BDL), что отражает фенотип обструкции желчных протоков, чтобы понять, как изменения микробиоты кишечника, вызванные нарушением поступления желчных кислот в кишечник, способствуют патогенезу и прогрессированию заболеваний печени. Мы провели продольный отбор проб стула, сердца и печени с использованием мышей, получавших BDL, и контрольной группы, получившей ложную операцию (ShamOP). Было проведено метагеномное профилирование дробовика с использованием образцов фекалий, взятых до и на 1-й, 3-й и 7-й день после операции, а также были измерены профили цитокинов и клинических биохимических показателей из сердечной крови, а также профиль желчных кислот печени. Операция BDL изменила микробиом мышей, что привело к совершенно отличным характеристикам по сравнению с ShamOP. Наш анализ путей микробиома и ЭК показал, что BDL снижает выработку гепатопротекторных соединений в кишечнике, таких как биотин, спермидин, аргинин и орнитин, которые отрицательно связаны с воспалительными цитокинами (IL-6, IL-23, MCP- 1). Снижение функционального потенциала кишечной микробиоты в выработке этих гепатопротекторных соединений связано с уменьшением количества полезных видов бактерий из родов Anaerotruncus, Blautia, Eubacterium и Lachnoclostridium, а также с увеличением количества бактерий, связанных с заболеванием, например, Escherichia coli и Энтеркоккус фекалис. Наши результаты расширяют наши знания о треугольнике кишечный микробиом-желчные кислоты-печень, который может служить потенциальной терапевтической стратегией при заболеваниях печени.

Во всем мире заболевания печени (БП) являются причиной более двух миллионов смертельных случаев ежегодно, или 3,5% всех смертельных случаев, и они стали более распространенными среди стареющего населения1,2. Сложная этиология ЛД включает в себя несколько взаимосвязанных факторов риска, включая ожирение, пожилой возраст и чрезмерное употребление алкоголя3. Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) является наиболее распространенным хроническим заболеванием печени, которым страдают до 25% населения во всем мире4. Это сложное заболевание, связанное с метаболической дисфункцией, изменением микробиома кишечника и иммунной дисрегуляцией5,6,7. Были изучены различные терапевтические подходы к НАЖБП, направленные на метаболизм хозяина, микробиоту кишечника и иммунную систему8. Однако из-за сложного взаимодействия этих факторов в заболеваниях для исследования этих элементов необходим комплексный подход.

Все больше данных свидетельствуют о том, что микробиота кишечника влияет на развитие НАЖБП разными способами. Нарушение кишечного барьера, бактериальная транслокация и воспалительная реакция в печени являются некоторыми потенциальными механизмами, которые, как предполагается, влияют на то, как микробиом кишечника может влиять на НАЖБП и неалкогольный стеатогепатит (НАСГ)9. Кроме того, у пациентов с НАЖБП и НАСГ наблюдалось значительно более высокое содержание первичных и вторичных желчных кислот (ЖК) в сыворотке крови, чем у здоровых людей10. БА являются важными метаболитами при заболеваниях печени11. Регуляция вторичного метаболизма ЖК является одной из известных функций, выполняемых микробиотой кишечника. Увеличение вторичной продукции ЖК было связано с увеличением количества бактерий, метаболизирующих таурин и глицин12,13. Следовательно, рост вторичных БА может усугубить НАЖБП.

Тем не менее, сообщалось, что микробиота регулирует рецептор фарнезоида X (FXR) через вторичные BAs14. FXR играет противовоспалительную роль и защищает от холестаза, НАЖБП и воспаления печени, связанного с НАСГ. Его можно активировать вторичными ЖК – литохолевой кислотой и дезоксихолевой кислотой15,16,17, что позволяет предположить, что вторичные ЖК также играют защитную роль против прогрессирования НАЖБП.