Turpinām Doctus februāra numurā aizsākto tēmu par disbiozi un izmaiņām zarnu—aknu ass funkcijās, kas tiek asociētas ar alkohola neizraisītas aknu taukainās slimības (NATAS) attīstību. Kaut mehānismi, ar kuru palīdzību zarnu mikrobiotas disbalanss ietekmē aknu patoloģijas, joprojām ir neskaidri, vairākos preklīniskos pētījumos noskaidrots, ka zarnu mikrobioma sastāva uzlabošanai varētu būt daudzsološi rezultāti aknu patoloģiju profilaksē un terapijā.
Bijuši daudzi mēģinājumi izmantot probiotiku spēju mainīt zarnu mikrobioma sastāvu, un tikai nesen probiotikas sāka izskatīt kā terapijas metodi NATAS gadījumā.
Probiotikas. To iedarbība uz saimniekorganismu
Līdz šim NATAS ārstēšana lielākoties nozīmēja izmaiņas diētā un dzīvesveidā, taču jāatzīst, ka pacientu līdzestība šīm rekomendācijām ir vāja, tāpēc rezultāti nav iepriecinoši. Papildus, lai mazinātu NATAS un NASH izpausmes, tiek izskatīti arī lipīdu līmeni pazeminoši medikamenti, antioksidanti, medikamenti CD ārstēšanai, taču neviena no šīm pieejām nav apstiprināta NATAS terapijā.
Pēdējos desmit gados ir bijuši aktīvi centieni izstrādāt jaunas stratēģijas, kas vērstas uz zarnu—aknu ass funkciju uzlabošanu, un šie risinājumi varētu būt noderīgi NATAS profilaksei un terapijai. Pieejas disbiozes modulēšanai:
- standarta metodes (diēta, probiotikas, prebiotikas, antibiotikas un fēču mikrobiotas transplantācija (FMT)),
- uz mikrobiotu mērķēta terapija (MMT), kas selektīvi darbojas pret mikrobu un saimniekorganisma metabolītiem. [1]
PVO/Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas definīcijā teikts, ka probiotikas ir “dzīvi mikroorganismi, kas, ievadīti atbilstošā daudzumā, sniedz labumu saimnieka veselībai”. Probiotisko celmu atlases kritērijus raksturo drošums (t.i., par antibiotiku rezistenci atbildīgo gēnu trūkums), funkcionalitāte (t.i., rezistence pret zemāku pH līmeni kuņģī) un tehnoloģiskā izmantojamība (t.i., augsts izdzīvošanas rādītājs gatavajos produktos). [2]
Zināms, ka rūpnieciski pieejamās Streptococcus/Lactobacillus/Bifidobacteria baktērijas veicina pretiekaisuma procesus, palīdz zarnu epitēlija proliferācijai un tā funkciju uzturēšanai, kā arī var neitralizēt patogēnās baktērijas, modulējot imūnsistēmas mehānismus un nodrošinot saimniekorganisma aizsardzību. [2]
Probiotikas preklīniskos NATAS pētījumos
Pētījumi norāda, ka probiotiku lietošana var mazināt NATAS izpausmes dzīvnieku modeļos. [3] VSL#3 trīs ģinšu baktēriju maisījums (daudzcelmu preparāts, kas sastāv no Streptococcus, Thermophilus un vairākām Bifidobacterium un Lactobacillus sugām), lietojot četras nedēļas, Lepob/ob pelēm (pelēm ar leptīna deficītu) uzlaboja jutību pret insulīnu, kopējo taukskābju sastāvu, alanīnaminotransferāzes (AlAT) līmeni serumā un aknu bojājumu morfoloģiskos rādītājus. [4]
Šie uzlabojumi galvenokārt saistīti ar Jun N–terminālās kināzes (JNK) un NF–kB aktivācijas samazināšanos un reducētu atvienojošā proteīna (UCP)–2 ekspresiju Lepob/ob pelēm (pelēm ar leptīna deficītu), kas tika pakļautas VSL#3 iedarbībai, apstiprinot hipotēzi, ka zarnu baktērijas var regulēt saimniekorganisma signalizācijas ceļu aktivēšanu, pozitīvi ietekmējot aknu insulīna reakciju un lipīdu metabolismu. [4]
VSL#3 lietošana jaunām žurkām, kuras lietoja ar taukiem bagātu diētu, mazināja TNFα, slāpekļa oksīda sintāzes (iNOS), metaloproteināzes (MMP) un ciklooksigenāzes 2 (COX2) veidošanos, kā arī uzlaboja lipīdu peroksidācijas marķierus, mazinot oksidatīvos un iekaisuma bojājumus aknās. [5] Līdzīgus rezultātus sniedz Ma X un līdzautoru pētījums, kurā VSL#3 probiotiku iedarbība uzlaboja insulīnrezistenci, steatozi un iekaisuma citokīnu sekrēciju, kavējot kodola receptoru kappa B (NF–kB) aktivitāti ar augstu tauku saturu barotām pelēm. [6]
Perorāla Bifidobacterium longum lietošana ar augstu tauku saturu barotiem grauzējiem 12 nedēļās samazināja tauku uzkrāšanos aknās vairāk nekā Lactobacillus acidophilus lietošana neatkarīgi no zarnu caurlaidības atjaunošanas. [7] Lactobacillus johnsonii BS15 aizsargāja ar augstu tauku saturu barotas peles no aknu steatozes un hepatocītu apoptozes, uzrādot pozitīvu ietekmi uz lipīdu peroksidāciju, uzturot antioksidantu aizsardzības sistēmu un uzlabojot mitohondriju bojājumus. [8] Bifidobaktēriju vai Akkermansia muciniphila un oligofruktozes lietošana samazināja endotoksēmiju, tauku depozītus aknās un metaboliskā sindroma pazīmes ar augstu tauku saturu barotām pelēm. [9]
Vēl jāatzīmē, ka B. longum ar labiem rezultātiem lieto arī kairinātas zarnas sindroma (KZS) simptomu kontrolē. Līdz šim B. longum loma KZS terapijā izzināta vairākos pētījumos, rezultāti ir daudzsološi. Zināms, ka šīs baktērijas lietošana indivīdiem ar KZS var reducēt sāpes vēderā un vēdera pūšanos, uzlabot vispārējo dzīves kvalitāti. Pašreizējie pierādījumi liecina, ka B. longum var būt noderīgs papildinājums standarta KZS ārstēšanas protokolos, pamatā koriģējot uzturu un dzīvesveidu un apsverot arī lietošanu simptomu mazināšanai.
Ar 2. tipa cukura diabētu slimām žurkām, kuras lietoja Akkermansia muciniphila, uzlabojās aknu darbība, samazinājās gliko–/lipotoksicitāte, mazinājās oksidatīvais stress, iekaisums un normalizējās zarnu mikrobiotas sastāvs, tādējādi uzlabojās 2. tipa cukura diabēta izpausmes. [10]
Pelēm ar iedzimtu dislipidēmiju zarnu mikrobiotas modulācija, izmantojot VSL#3 maisījumu, mazināja aknu un taukaudu insulīnrezistenci un reducēja aterosklerozes un NATAS attīstību. [11] VSL#3 novērsa insulīnrezistenci, mezentērisko taukaudu iekaisumu, NATAS morfoloģiskās izpausmes un samazināja aterosklerozes attīstību, modulējot peroksisomu proliferatora aktivēto receptoru γ (PPARγ), farnezoīdX (FXR) un D vitamīna receptorus. []
Nardone et al atklāja Lactobacillus paracasei F19 (LP–F19) aizsargājošo iedarbību eksperimentālā išēmijas reperfūzijas modelī žurkām, kuras barotas ar metionīna—holīna deficīta diētu. [12] Lactobacillus reuteri GMLN–263 novērsa aknu un sirds fibrozi, atslēdzot profibrotisko marķieru (transformējošā augšanas faktora β jeb TGFβ) ekspresiju ar augstu tauku saturu barotiem kāmjiem. [13] Zināms, ka līdz ar LP–F19 un GMLN–263 arī daudzi citi Lactobacillus celmi, t.sk. Lactobacillus reuteri GMLN–13, mazina zarnu mikrobiotas sastāva izmaiņu nelabvēlīgo ietekmi un terapeitiski iedarbojas pret NATAS un ar NATAS saistītām slimībām (hipertensiju, aptaukošanos, glikozes intoleranci, hiperglikēmiju, hiperinsulinēmiju, dislipidēmiju, taukaudu iekaisumu un oksidatīvo stresu). [14]
Grauzējiem ikdienas perorālā VSL#3 lietošana bija saistīta ar enterocītu arhitektūras un zarnu barjeras veseluma atjaunošanos, izraisot gļotu sekrēciju, Muc2 ekspresiju resnajā zarnā, kā arī mazinot mikroorganismu produktu pārvietošanos asinsritē. Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus paracasei un Bifidobacterium adolescentis lietošana veicināja ciešo savienojumu proteīnu (t.i., okludīna, klaudīna un ZO1) ekspresiju. [15] Clostridium butyricum celms MIYAIRI 588, kas ir butirātus ražojoša probiotika, mazināja visu NATAS patoloģisko spektru no steatozes līdz HCC grauzējiem ar holīna deficīta/L aminoskābes noteiktu (CDAA) diētu, atjaunojot zarnu barjeras veselumu. Turklāt MIYAIRI 588 mazina insulīnrezistences attīstību, pārmērīgu triglicerīdu uzkrāšanos un endotoksīnu koncentrāciju serumā, aknu iekaisumu un oksidatīvo stresu. [16]
Lactobacillus johnsonii La1 kombinācijā ar antioksidantiem novērsa baktēriju translokāciju un endotoksēmiju žurkām ar aknu cirozi, izgaismojot ideju izmantot probiotikas un antioksidantus kā alternatīvu stratēģiju antibiotikām, lai novērstu bakteriālas infekcijas pacientiem ar cirozi. [17]
PROBIOTIKAS KLĪNISKAJOS PĒTĪJUMOS
Cirozes un hepatocelulāras karcinomas gadījumā
NATAS pētījumiem ir daudzsološi rezultāti mikrobioma terapijas jomā, tie piedāvā lielāku izpratni par probiotiku klīnisko novērtējumu, lai kavētu NATAS attīstību un progresēšanu.
Vajro ar līdzautoriem veica divkārt maskētu pētījumu par 20 bērniem, kuriem bija aptaukošanās un ultrasonogrāfiski pierādīta aknu steatoze, bērni uz astoņām nedēļām tika randomizēti Lactobacillus rhamnosus GG vai placebo grupā. Lai gan probiotiku lietošana neietekmēja aptaukošanos un aknu steatozi, tika ierosināta to lietošana, lai uzlabotu aknu rādītājus bērniem ar aptaukošanos, kuri nav līdzestīgi dzīvesveida maiņas rekomendācijām. [18] Līdzīgi AlAT un AsAT līmeņa pazemināšanās tika novērota 30 pieaugušajiem pacientiem ar NASH, kuri lietoja Lactobacillus acidophilus, salīdzinot ar tiem, kuri saņēma placebo. [19]
Probiotiku kā vairāku celmu kombinācija ir sniegusi labākus rezultātus nejaušinātos pētījumos. Famouri et al veica trīskārt maskētu izmēģinājumu 64 bērniem, kuriem bija aptaukošanās un sonogrāfiski apstiprināta NATAS. Pusaudžiem, kas 12 nedēļas saņēma Lactobacillus acidophilus ATCC B3208, Bifidobacterium lactis DSMZ 32 269, Bifidobacterium bifidum ATCC SD6576 un Lactobacillus rhamnosus DSMZ 21 690 probiotikas, tika novērots ievērojams lipīdu līmeņa, AlAT un intrahepatisko tauku satura samazinājums ultrasonoskopijas izmeklējumos, salīdzinot ar placebo grupu. [31]
Nejaušinātos, ar placebo kontrolētos pētījumos Kobyliak ar līdzautoriem novērtēja Symbiter (satur 14 dzīvus Lactobacillus + Lactococcus, Bifidobacterium, Propionibacterium un Acetobacter probiotiskos celmus) efektivitāti NATAS pacientiem. Šis probiotiku komplekss uzlaboja aknu steatozi, aminotransferāzes aktivitāti, TNFα un IL6 līmeni pacientiem ar NATAS. [20] Līdzīgi pacientiem ar morfoloģiski pierādītu NASH, kuri sešus mēnešus nejaušināti saņēma Lepicol probiotisko formulu, pazeminājās intrahepatisko triglicerīdu līmenis un AsAT līmenis serumā. [21]
Meta–analīzē, ko veica Ma ar līdzautoriem un iekļāva 134 NATAS/NASH pacientus no četriem nejaušinātiem pētījumiem, tika noskaidrots, ka terapija ar Lactobacillus, Bifidobacterium un Streptococcus labvēlīgi ietekmē tauku saturu aknās, kopējo holesterīna līmeni, aminotransferāžu un insulīnrezistences līmeni. [22] Pavisam nesen Gao ar līdzautoriem novērtēja probiotiku terapeitisko efektivitāti bērniem un pieaugušajiem ar NATAS deviņos nejaušināti kontrolētos pētījumos 535 pacientiem. [23]
Tika konstatēts, ka probiotiku lietošana uzlabo NATAS pacientu klīniskos rezultātus, ietekmējot jutību pret insulīnu un samazinot TNFα.
Jāņem vērā, ka probiotikas uzlaboja dislipidēmiju tikai Itālijas un Spānijas iedzīvotājiem, kas liek domāt, ka šo molekulu ietekme uz augsta blīvuma lipoproteīniem (ABL), zema blīvuma lipoproteīniem (ZBL) un triglicerīdiem varētu būt atkarīga no etniskās izcelsmes. [23]
Ir pierādīts, ka VSL#3, visvairāk pētītais daudzcelmu probiotiķis, spēj uzturēt zarnu barjeras veselumu, mazina endotoksēmiju un oksidatīvo stresu, tādējādi veicinot aknu patoloģijas uzlabošanos pacientiem ar alkohola un/vai nealkohola inducētu taukaino aknu slimību. [24] Divkārt maskētā, nejaušināti kontrolētā pētījumā tika iekļauti 48 bērni ar NATAS; VSL#3 lietošana četrus mēnešus uzlaboja NATAS smagumu VSL#3 izraisītas eubiozes rezultātā. [25]
Bifidobacterium longum lietošana kopā ar prebiotiskiem frukto–oligosaharīdiem ievērojami uzlaboja cirkulējošos vielmaiņas un iekaisuma marķierus un fibrozes rādītājus pacientiem ar morfoloģiski pierādītu NASH. [26] Bifidobacterium longum klātiene VSL#3 savienojumā spēj modulēt zarnu mikrobiotas sastāvu, veicinot konjugētas linolskābes veidošanos, kas, savukārt, ietekmē taukskābju sastāvu aknās. Šie dati vēlreiz apstiprina, ka mijiedarbība starp zarnām un aknām NATAS gadījumā ir būtiska nākotnes terapeitisko pasākumu izstrādē.
1. fāzes pētījumā Lactobacillus GG lietošana astoņas nedēļas veicināja izmaiņas zarnu mikrobiomā pacientiem ar aknu cirozi un vieglu aknu encefalopātiju; samazinājās Enterobacteriaceae, endotoksēmija un TNFα daudzums, aktivējās Clostridiales Incertae Sedis XIV un Lachnospiraceae augšana zarnas lūmenā. [27] Nesen Romàn ar līdzautoriem novērtēja astoņu celmu maisījuma iedarbību 36 pacientiem ar cirozi 12 nedēļu garumā un atklāja, ka daudzcelmu probiotikas uzlabo kognitīvo funkciju, samazina kritienu biežumu novērošanas laikā un samazina iekaisuma reakcijas. [28]
Kādā citā nejaušinātā, divkārt maskētā pētījumā, kurā piedalījās 44 pacienti ar aknu cirozi, probiotiku (Bifidobacterium bifidum W23, Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus acidophilus W37, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus, Laccocusis, 91 salaccobacillus, Lactococcus lactis W58) lietošana ilgtermiņā būtiski ietekmēja neitrofilu funkcijas, taču neuzrādīja efektu uz cirkulējošiem endotoksīniem, zarnu caurlaidību vai iekaisuma marķieriem. [29]
Ir daži pētījumi par probiotiku lietošanu hepatocelulāras karcinomas gadījumā; zināms, ka probiotiku lietošana pirmsoperācijas un pēcoperācijas periodā pacientiem, kuriem veikta aknu rezekcija, veicina aknu darbības atjaunošanos un samazina intraoperatīvu un pēcoperācijas komplikāciju biežumu. [30]
Noslēgumā
Vairāki preklīniskie un klīniskie pētījumi mudinājuši izmantot probiotiskos produktus, kuri līdz šim uzskatīti par drošiem, lai veicinātu zarnu mikrofloras atjaunošanos, kas ticami ir viens no būtiskiem faktoriem veiksmīgai NATAS pacientu klīniskai aprūpei. Zarnu mikrobiotas sastāva korekcija ar probiotiskiem produktiem pašlaik tiek uztverta kā jauna virziena terapeitiska metode, lai nākotnē ārstēšanu padarītu iespējami personalizētu.
Informāciju par indivīda mikrobiotas sastāvu varētu izskatīt par apsveramu diagnostisku rīku, kas palīdzētu precizēt slimības esību un smagumu. Turklāt probiotikas var lietot arī kombinācijā ar pašreizējām NATAS terapijas metodēm, lai gan savstarpējā iedarbība nav plaši pētīta.
Līdz šim probiotiku efektivitāte NATAS ārstēšanai aprobežojusies ar hipotēzēm. Nepieciešami plaši pētījumi ar līdzīgu plānojumu, lai noteiktu mikrobiotas izmaiņu mehānismus, kuru rezultātā attīstās aknu patoloģijas NATAS pacientiem. Tālākie pētījumi ļautu noteikt visefektīvākos probiotiskos celmus, to devas un rekomendējamo lietošanas ilgumu.
