Bakterie jelitowe mogą uszkadzać wątrobę, zamieniając węglowodany w alkohol

Niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby (NAFLD) jest częstym stanem, w którym nadmiar tłuszczu gromadzi się w wątrobie. Na podstawie badania z 2019 r. z Journal of Hepatology szacuje się, że ogólna częstość występowania NAFLD wynosi około 25 procent.

Amerykańskie ośrodki badawcze podają, że liczba dorosłych żyjących z tą chorobą waha się między 30 a 40 procent populacji. Szacują, że liczba dzieci w wieku 2-19 lat z NAFLD wynosi blisko 10 procent.

Większość osób z NAFLD ma proste stłuszczenie wątroby lub bezalkoholowe stłuszczenie wątroby (NAFL). Jest to najczęstszy typ i nie ma związku z długotrwałym uszkodzeniem wątroby. Jednak od 3 do 12 procent dorosłych ma niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby lub NASH, które jest cięższą postacią NAFLD. NASH towarzyszy stan zapalny w wątrobie, który może prowadzić do raka wątroby.

Rozróżnienie, dlaczego u jednych występuje inna postać choroby, a u drugich inna, nie jest jasne. Nowe badanie wskazuje na nasze mikrobiomy jako czynnik chorobowy. Zespół badawczy odkrył kilka szczepów bakterii jelitowej Klebsiella pneumonia, które mogą fermentować węglowodany do postaci alkoholu i powodować uszkodzenie wątroby.

Przypadek zespołu autobrowarniczego

Jing Yuan ze Stołecznego Instytutu Pediatrii w Pekinie jest głównym autorem badania, które obejmuje również współpracowników 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 autobrowarniczym.

Ten rzadki stan występuje, gdy jelito człowieka wytwarza alkohol poprzez fermentację pokarmów bogatych w węglowodany. Ten tak zwany endogenny alkohol prowadzi do wzrostu stężenia alkoholu we krwi, nawet jeśli dana osoba nie spożywała napojów alkoholowych.

Eksperci zwykle łączą ten zespół z przerostem drożdży Saccharomyces cerevisiae. Jednak Yuan i jej koledzy odkryli, że leki przeciwgrzybicze nie poprawiły objawów danej osoby. Zespół następnie zwrócił uwagę na bakterie w jelitach. Znaleźli dwa szczepy bakterii Klebsiella, które mogą wytwarzać znaczny poziom alkoholu przez fermentację w warunkach laboratoryjnych. Następnie zespół przeanalizował bakterie jelitowe 11 ochotników z NAFL, 32 z NASH i 48 bez NAFLD.

61 procent pacjentów z NAFLD miało wysokie stężenia bakterii podczas gdy wartość ta wynosiła jedynie 6,25 procent w grupie kontrolnej.

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 w grupie 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, u których podniósł się poziom alkoholu we krwi z powodu szczepów K. pneumonia wytwarzających alkohol.

„We wczesnych stadiach stłuszczeniowa choroba wątroby jest odwracalna. Gdybyśmy mogli wcześniej zidentyfikować przyczynę, moglibyśmy leczyć, a nawet zapobiegać uszkodzeniom wątroby” – komentuje.

Czy K. pneumonia powoduje NAFLD?

Aby dowiedzieć się, czy K. pneumonia wytwarzające alkohol może bezpośrednio spowodować uszkodzenie wątroby, zespół postanowił zbadać to na modelu myszy pozbawionym zarazków. Naukowcy hodują te zwierzęta w sterylnym środowisku i brakuje im własnego mikrobiomu jelitowego. Pozwala to naukowcom wprowadzać i badać określone kombinacje bakterii.

Myszy, które otrzymały K. pneumonia wytwarzające alkohol wykazywały oznaki uszkodzenia wątroby, podobne do myszy karmionych alkoholem.

W kolejnej turze eksperymentów inna grupa myszy otrzymała przeszczep drobnoustrojów kałowych od osoby z NASH lub od myszy wcześniej narażonych na szczepy K. pneumonia wytwarzające alkohol. W obu przypadkach uszkodzenie wątroby było widoczne po 8 tygodniach.

Jednak kiedy naukowcy wyeliminowali szczepy K. pneumonia przed przeszczepem, wątroby zwierząt wyglądały normalnie.

W artykule autorzy twierdzą, że to pokazuje, że te drobnoustroje mogą bezpośrednio przyczyniać się do rozwoju NAFLD u myszy. Jednak przyznają, że jest to złożone i mechanizm ujawniony w badaniu prawdopodobnie występuje tylko u części osób, u których rozwinęła się NAFLD.

Jest prawdopodobne, że te konkretne bakterie dostają się do organizmu człowieka przez niektórych nosicieli ze środowiska, w tym z żywności. Problem ten rozważał jeden ze starszych autorów badań Di Lui z Chińskiej Akademii Nauk. Nie sądzi jednak, że to w największej części wina środowiska. Dodaje, że „w przeciwnym razie spodziewalibyśmy się znacznie wyższego wskaźnika NAFLD”.

„Ponadto niektórzy ludzie mogą mieć środowisko jelitowe, które jest bardziej odpowiednie do wzrostu i kolonizacji K. zapalenia płuc niż inne z powodu ich genetyki” – podsumowuje Lui. – „Nie wiemy, jakie czynniki czynią kogoś bardziej podatnym na te bakterie i właśnie tego chcemy się dowiedzieć”.