О роли кишечной микробиоты в патогенезе и лечении неалкогольной жировой болезни печени

Резюме
Цель работы. Настоящая статья посвящена новым направлениям патогенеза неалкогольной жировой болезни печени. Актуальность данной проблемы высока, так как сегодня неалкогольная жировая болезнь печени представляет собой самое частое хроническое заболевание печени в мире, поражающее от 25% до 40% взрослых жителей развитых стран, таких как США и Россия. Неалкогольная жировая болезнь – мультидисциплинарная проблема. Патогенез рассматриваемой патологии сложен и включает множество разных звеньев. В последнее время огромный интерес исследователей вызывает связь между кишечной микробиотой и развивающейся неалкогольной жировой болезнью. В данном обзоре авторы более подробно остановились на анализе исследований данного звена патогенеза неалкогольной жировой болезни печени.
Результаты. Результаты анализа литературы выявили взаимосвязь между составом микробиоты здоровых людей и пациентов с неалкогольной жировой болезнью. Множество работ убедительно продемонстрировало связь между неалкогольной жировой болезнью, синдромом избыточного бактериального роста и повышенной эндотоксемией. Это подтверждает гипотезу о том, что пациенты с неалкогольной жировой болезнью имеют ослабление кишечной барьерной функции и формирование синдрома дырявой кишки. На основании литературных данных продемонстрирована необходимость дополнить терапию неалкогольной жировой болезни с целью стабилизации проницаемости кишечного эпителия и увеличения пула бутират-продуцирующих бактерий препаратами бутирата, которые можно ввести в организм экзогенно.
Заключение. Благодаря проведенному авторами анализу становится очевидной важность исследования состояния кишечной микробиоты организма как одного из главных звеньев патогенеза неалкогольной жировой болезни. При ее лечении, наряду с существующими уже методами, необходима дополнительная патогенетическая терапия препаратами, восстанавливающими нормальную флору кишечника (пребиотики, синбиотики, пробиотики, бактериальные метаболиты).
Конфликт интересов. Авторы статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

В настоящее время неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) представляет собой самое частое хроническое заболевание печени в мире, поражающее от 25% до 40% взрослых жителей развитых стран, таких как США и Россия (рис. 1). Распространенность НАЖБП в нашей стране достигает 37,1% [1]. В связи с увеличением на прилавках количества синтетических продуктов с низким содержанием натуральных макро- и микроэлементов, растет доля людей с ожирением, а параллельно с этим и доля страдающих НАЖБП и неалкогольным стеатогепатитом (НАСГ) среди детей и подростков. Молодое поколение – это наше будущее, и, по данным гепатологов, распространенность заболевания будет неуклонно расти, а само оно – заметно «молодеть».

НАЖБП – мультисистемное заболевание, ассоциированное с метаболическим синдромом, сахарным диабетом (СД) 2-го типа, сердечно-сосудистыми заболеваниями, остеопорозом, хронической болезнью почек, внепеченочными злокачественными новообразованиями, является фактором развития большинства хронических неинфекционных заболеваний, таких как кардиоваскулярная патология (атеросклероз, гипертоническая болезнь), метаболические нарушения (подагра, СД 2-го типа, желчнокаменная болезнь – ЖКБ). Данная нозология значительно увеличивает риск смертности от цирроза печени в зависимости от тяжести фиброза (Ekstedt M. et al., 2015), а также от таких печеночных ситуаций, как гепатоцеллюлярная аденокарцинома (Ekstedt M., Franzen L. E., Mathiesen U. L., Thorelius L., Holmqvist M., Bodemar G., et al. (2006) Long-term follow-up of patients with NAFLD and elevated liver enzymes; Nasr P., Ignatova S., Kechagias S., Ekstedt M. (2017) Natural history of nonalcoholic fatty liver disease: a prospective follow-up study with serial biopsies) и ЖКБ (Reddy S. K., Zhan M., Alexander H. R., El-Kamary S. S. Non-alcoholic fatty liver disease is associated with benign gastrointestinal disorders). Риск смертности пациента возрастает и от вышеперечисленных внепеченочных проявлений.

Немного об эволюции терминологии. Английский врач Томас Аддисон из Великобритании в 1836 г. использовал термин «жирная печень», который описывал проявления жировой дегенерации ткани печени у пациентов, злоупотреб-лявших алкоголем. В 1838 г. австрийский патологоанатом Карл Рокитанский предположил, что причиной цирроза печени может быть накопление в ней жира. В 1980 г. Юргеном Людвигом и его соавторами из клиники в США были предложены термины НАЖБП и НАСГ, описывающие прогрессирующие формы жировой болезни печени, гистологически сходные с алкогольным стеатогепатитом у пациентов, не злоупотреблявших алкоголем.

И вот спустя почти 40 лет международный консенсус, состоявший из 32 экспертов, представлявших 22 страны, целью которого являлось проведение углубленного анализа точности текущей дифференциации НАЖБП и необходимости ее преобразования, предложил заменить диагноз «НАЖБП» на «метаболически ассоциированную жировую болезнь печени» (МАЖБП) с акцентом критериев диагностики в сторону увеличения значимости метаболических факторов.

Согласно новой дефиниции, основой диагностики МАЖБП является доказанное наличие стеатоза печени в сочетании с одним из дополнительных критериев: избыточная масса тела или ожирение; СД 2-го типа; признаки метаболической дисрегуляции (рис. 2). Тем не менее в этой статье мы будем продолжать использовать термин НАЖБ, как это принято в нашей стране.

На возникновение и прогрессирование НАЖБП оказывают влияние многие внутренние и внешние факторы, из которых ожирение является ведущим фактором риска. Пациенты с НАЖБП и избыточной массой тела или ожирением составляют 50,7% от общей популяции [3]. Многочисленные исследования доказали, что снижение массы тела оказывает позитивное влияние на течение данной патологии. Действительно, постепенное уменьшение веса оказывает положительный эффект на течение НАЖБП, приводя к уменьшению инсулинорезистентности (ИР), увеличивает утилизацию глюкозы клетками, ингибирует окисление липидов и т. д.

Еще в прошлом веке в работах T. Andersen (1980) и C. Gluud (1991) было показано, что для больных ожирением и НАЖБП безопасным и эффективным является снижение массы тела на 500 г в неделю для детей и на 1600 г в неделю для взрослых. При более быстрой потере веса значительно повышается воспалительная активность за счет увеличения поступления свободных жирных кислот в печень, что ведет к развитию центрального некроза и острого НАСГ с формированием портального фиброза.

Однако на сегодняшний день не вызывает сомнений, что не у всех тучных людей развивается НАЖБП и, напротив, наличие НАЖБП возможно у больных без ожирения [4]. Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, нормой считается значение индекса массы тела (ИМТ) от 18,5 до 24,9 кг/м², ее превышением – от 25,0 до 29,9 кг/м² [4]. Фенотип НАЖБП у худых людей был впервые выявлен в азиатской популяции. Он предполагал также печеночный стеатоз, при этом ИМТ составлял < 25 кг/м² (или < 23 кг/м² у азиатских пациентов) при отсутствии значительного потребления алкоголя [5].

Патогенез данного заболевания сложен, многие его звенья остаются малоизученными или имеют разную интерпретацию. Вначале развитие заболевания описывалось как теория «двух ударов»: первый – увеличение содержания жира в печени и формирование стеатоза, второй – митохондриальная дисфункция, оксидативный стресс, образование провоспалительных цитокинов – все это способствует формированию НАСГ и фиброза. В настоящее время превалирует теория множественных параллельных ударов (ИР, липотоксичность, воспаление, дисбаланс цитокинов и адипокинов, активация иннантного иммунитета и микробиоты, воздействие генетических и экологических факторов. Возможно динамическое изменение в комбинации данных параллельных ударов у пациентов с НАЖБП в процессе прогрессирования заболевания. В последнее время огромный интерес вызывает связь между кишечной микробиотой и развивающейся НАЖБП. В данном обзоре мы более подробно остановились на анализе исследований данного звена патогенеза НАЖБП.

Прошло более 300 лет с момента первых исследований бактерий кишечника, но и по сей день продолжается открытие новых видов микроорганизмов. В результате множества генетических исследований биоматериалов было установлено, что в человеческом организме обитает свыше 10 тыс. видов различных микробов. Между ними и печенью существует тесная взаимосвязь, в которую также включены желчные пути, воротная вена, системный кровоток и ряд медиаторов.

Происходит двунаправленное взаимодействие: продукты кишечного происхождения проникают в кишечник, проходя через воротную вену и далее печень, в то время как секретируемая печенью желчь и антитела движутся через кишечник. Между желчными кислотами (ЖК) и микробиомом кишечника также есть двунаправленная взаимосвязь в виде взаимного контроля. ЖК, помимо своих классических физиологических функций (способствовать перевариванию и всасыванию пищи), также выполняют роль стимуляторов ядерных рецепторов и специфических рецепторов на уровне кишечника (Di Ciaula A., et al. Bile acid physiology. Garruti G., et al. Cross-talk between bile acids and gastro-intestinal and thermogenic hormones: Clues from bariatric surgery. Garruti G., et al. Cholecystectomy: A way forward and back to metabolic syndrome?). Стабильность равновесия между микробиомом, слизью, клетками кишечника, иммунной системой и кишечно-сосудистым барьером необходима для поддержания гомеостаза кишечника и всего организма.

Так, в результате серии экспериментов под руководством L. Miele и соавт. в 2009 г. в результате пересадки кишечной флоры безмикробным мышам, выросшим в стерильной среде, наблюдалось значительное увеличение массы жировой ткани (за 2 нед на 60%) без каких-либо изменений в питании. Такое увеличение сопровождалось повышением концентрации лептина и глюкозы в крови, как следствие развивались ИР и гипертрофия адипоцитов. Множество исследований продемонстрировало корреляцию ИМТ с ростом распространенности НАЖБП и НАСГ (A. K. Loomis в 2016 г., R. Younes в 2019 г.).

Как уже говорилось, данная нозология может встречаться не только у пациентов с избыточным весом. Существует фенотип НАЖБП у худых людей. Так, согласно метаанализу Y. Shi и соавт. (2019), распространенность НАЖБП у больных без ожирения составляет 15,7% (95% ДИ 12,5-19,6). Как оказалось, в ряде исследований у худых пациентов с НАЖБП были выявлены особенности метаболизма и кишечной микробиоты, отличные от таковых у тучных больных или худощавых здоровых людей.

Авторы зарубежных статей под названием «The role of bile acids in nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis» (Роль желчных кислот при неалкогольной жировой болезни печени и неалкогольном стеатогепатите) и «Lean NAFLD: a distinct entity shaped by differential metabolic adaptation» (Бережливая НАЖБП: особая структура, сформированная за счет дифференцированной метаболической адаптации) предполагают, что несмотря на улучшенный метаболизм и гистологию печени у группы худых пациентов с НАЖБП по сравнению с тучной группой скрытность заболевания была связана с активацией фарнезоидных Х-рецепторов (FXR), за счет которых адаптивно повышается уровень ЖК. В большинстве случаев с FXR связываются ЖК. Вторичные ЖК сильнее активируют FXR, чем первичные [6]. Данные рецепторы по большей части экспрессируются в печени и почках, подвздошной кишке, поджелудочной железе и надпочечниках [7]. Рецепторы играют важную роль в метаболизме самих ЖК, глюкозы и липидов [7, 8] (рис. 3).

Основными функциями FXR являются регуляция синтеза и энтерогепатическая рециркуляция ЖК, а также супрессия воспалительных генов и усиление антибактериального действия (рис. 4) [7, 8]. В печени ЖК непосредственно связываются с FXR, образуя комплекс, который улучшает метаболизм глюкозы и холестерина в печеночной ткани, уменьшая накопление жира в гепатоцитах [10, 11]. Так, в исследовании FLINT при назначении одной из ЖК (обетихолевой кислоты – агониста FXR), ее действие сопровождалось снижением активности НАЖБП на всех стадиях заболевания, включая развивающийся фиброз [12]. FXR играет важную роль в опосредовании диалога между хозяином и кишечной микробиотой, в частности, посредством модуляции той самой энтерогепатической циркуляции ЖК.

Следует предположить, что при возникновении дисбиоза снижается деконъюгация первичных ЖК. А так как вторичные ЖК сильнее активируют FXR, то будет наблюдаться снижение супрессии воспалительных генов и усиление антибактериального действия. Как компенсаторный механизм увеличится экспрессия генов FXR, что приведет к формированию порочного круга. На определенном этапе происходит срыв адаптивных механизмов у больных НАЖБП, что приводит к уменьшению экспрессии FXR, снижению выработки ЖК и их поступления в кишечник, в результате становится невозможным подавление бактериального роста и возникает бесконтрольное размножение патогенных бактерий кишечника.

Модуляция кишечной микробиоты путем ингибирования кишечной передачи сигналов FXR изменяет липидный обмен в печени хозяина и улучшает метаболическую дисфункцию, связанную с ожирением [14]. Все больше данных свидетельствует о том, что генетическая абляция FXR в кишечнике или ограниченный кишечником химический антагонизм FXR способствуют благотворному воздействию на здоровье, включая профилактику НАЖБП у грызунов [14]. Но до сих пор остаются вопросы о вкладе FXR в изменения кишечной микробиоты и фенотипа хозяина. Данные изменения могут затронуть иммунную систему кишечника и повлиять на проница-емость клеток эпителия, а в дальнейшем и на транслокацию бактерий [15, 16].

Столь важная роль микробиоты требует более подробного разговора о ее характеристиках. Кишечная микробиота – это консорциум множества микроорганизмов, населяющих кишечник и функционирующих в тесной кооперации с макроорганизмом. Несмотря на широкое микробное разнообразие, в кишечнике преобладают только четыре бактериальных типа: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria и Proteobacteria, причем Firmicutes и Bacteroidetes составляют ~90% всей микробиоты кишечника [17]. У всех людей состав кишечной микробиоты отличается, изменение соотношения Firmicutes и Bacteroidetes может сигнализировать о начале развития патологического процесса. В определенном диапазоне изменений микробиота способна подстраиваться под конкретные условия обитания, питания и т. п. Но при превышении порога ее пластичности она переходит в новое стабильное состояние, что становится вредным для макроорганизма (дисбиоз). Дисбиоз может возникать как первичное заболевание или же как патологический процесс на фоне основного заболевания. Важно отметить, что особые профили микробиома кишечника могут влиять на течение болезни у пациентов с НАЖБП [18].

В исследовании Н. Е. Da Silva и соавт. (2018) оценивалась взаимосвязь между составом микробиоты у здоровых людей и больных НАЖБП. При оценке состава бактерий оказалось, что представители Firmicutes и Bacteroidetes реже встречались в группе пациентов с НАЖБП, а род Lactobacillus чаще обнаруживался у здоровых людей.

R. E. Ley и соавт. в течение года осуществляли серийный мониторинг состояния фекальной микробиоты у 12 пациентов с ожирением, которые худели на фоне диетической программы. В начале исследования у ее участников отмечалось снижение Bacteroidetes и повышение Firmicutes по сравнению с контрольной группой. По мере снижения веса наблюдалось повышение количества Bacteroidetes и снижение Firmicutes, причем такие результаты не коррелировали с количеством потребляемых калорий. Bacteroidetes составляли 3% кишечной микрофлоры до начала терапии и примерно 15% – после успешного снижения веса [11].

Еще одно исследование показало, что пациенты с НАЖБП также демонстрируют повышенную долю видов Clostridium, Anaerobacter, Streptococcus, Escherichia и Lactobacillus, тогда как Oscillibacter, Flavonifaractor, Odoribacter и Alistipes spp. были менее заметны (Dixon J. B. Surgical treatment for obesity and its impact on non-alcoholic steatohepatitis. Clin. Liver Dis. 2007). Снижение количества и метаболической активности бутират-продуцирующих бактерий Faecalibacterium, Anaerosporobacter, Coprococcus и Ruminococcus, которые обладают противовоспалительной активностью, также продемонстрировано в целом ряде исследований (Zhu L., 2013; Raman M., 2013; Wong V. W., 2013).

K. Wijarnpreecha и соавт. (2020 г.) не так давно провели метаанализ. Была выявлена значимая ассоциация НАЖБП с синдромом избыточного бактериального роста – СИБР (ОШ 3,82; 95% ДИ 1,93-7,59: р < 0,0001), который может возникнуть при продолжающемся дисбактериозе [19]. Существует связь между НАЖБП, СИБР и повышенной эндотоксемией [20-22]. ЖК участвуют во всасывании липидов, которое происходит в первых 100 см тонкой кишки. Как известно, примерно 95% ЖК реабсорбируются преимущественно в подвздошной кишке и попадают обратно в печень через портальную вену (энтерогепатическая циркуляция). Но перед этим они должны подвергнуться деконъюгации под действием микрофлоры кишечника.

В монографии «Микробиота» под редакцией Е. Л. Никоновой и Е. Н. Поповой (2019) доказано, что при СИБР увеличивается количество бактерий в проксимальных отделах тонкого кишечника, что предполагает прежде-временную деконъюгацию ЖК. Поэтому обилие бактерий, в большом количестве продуцирующих вторичную дезоксихолевую кислоту, может приводить к зависимому от данной ЖК подавлению FXR-опосредованной сигнализации [23, 24].

Примечательно, что кишечная экспрессия FXR снижается у мышей на диете с высоким содержанием клетчатки. Ассоциацию НАЖБП с повышенной кишечной проницаемостью по сравнению со здоровыми людьми продемонстрировал метаанализ J. Luther и соавт. (2015) (ОШ 5,08; 95% ДИ 1,98-13,05). Такие же данные были получены в метаанализе T. J. I. De Munck и соавт. (2021). Описанные дисбиотические изменения микробиоты могут быть причиной повышения проницаемости кишечника или происходить параллельно.

В следующем исследовании под названием «Роль желчных кислот при неалкогольной жировой болезни печени и неалкогольном стеатогепатите» (The role of bile acids in nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis, 2017) сравнивались три группы пациентов: первая – с подтвержденной биопсией НАЖБП (n = 35), вторая – с нелеченой целиакией (n = 27), в качестве модели повышенной проницаемости кишечника и третья – группа здоровых субъектов (n = 24). Для диагностики СИБР использовался глюкозно-водородный дыхательный тест, а для диагностики кишечной проницаемости – экскреция с мочой меченого хромом-51 этилендиаминтетрауксусной кислоты Cr-этилендиаминтетраацетата (Cr-EDTA).

L. Miele и соавт. в 2009 г. для диагностики целостности плотных контактов в кишечном эпителии использовали иммуногистохимический анализ экспрессии zonula occludens-1 (одного из белков плотных контактов, отвечающих за активный и пассивный транспорт через кишечный барьер) в образцах биопсии двенадцатиперстной кишки. Результаты показали, что первая группа имела повышенную кишечную проницаемость и СИБР (в 3 раза) по сравнению с контролем. Уровень кишечной проницаемости и распространенность СИБР возрастали по мере прогрессирования стеатоза печени. По результатам иммуногистохимического анализа у пациентов с НАЖБП продемонстрировано снижение экспрессии белка zonula occludens-1, что свидетельствует о нарушении целостности плотных контактов, а следовательно, о нарушении транспорта веществ через стенку кишечника. Несбалансированный микробный состав кишечника способствует повышению кишечной проницаемости, что ведет к высвобождению молекулярных структур, связанных с микробами (MAMPs) или патогенами (PAMPs). Это могут быть липополисахариды (ЛПС) или продукты метаболизма (этанол, триметиламин), 70% которых, попав в воротную вену, поступают в печень, вызывая ее повреждение [25-27].

Массив данных об ассоциации НАЖБП и СИБР неуклонно растет, что подтверждается зафиксированным более высоким уровнем плазменного бактериального ЛПС у таких пациентов. S. Nair и соавт. в исследовании «Ожирение и принадлежность к женскому полу способствуют повышению концентрацим этанола в выдыхаемом воздухе: потенциальное влияние на патогенез неалкогольного стеатогепатита» (Obesity and female gender increase breath ethanol concentration: Potential implications for the pathogenesis of nonalcoholic steatohepatitis) обнаружили, что высокие концентрации в фекалиях 2-бутанона и 4-метил-2-пентанона, которые связаны с гепатоцеллюлярной токсичностью у людей с метаболическими заболеваниями печени, коррелируют с нарушением микробиоты кишечника.

В статье L. Zhu и соавт. о характеристике микробиомов кишечника у пациентов с НАСГ утверждается, что кишечник таких больных обогащен бактериями, продуцирующими этанол, поэтому было высказано предположение, что данная микробиота может продуцировать этанола больше, чем микробиота здоровых людей: это прослеживается в повышении концентрации этанола в анализе крови и дыхании. Также известно, что этанол индуцирует внутриклеточный нуклеарный фактор, вызывая тем самым повреждение ткани и увеличивая концентрацию портального ЛПС (Rao R. K., et al. Recent Advances in Alcoholic Liver Disease I. Role of intestinal permeability and endotoxemia in alcoholic liver disease; Xu J., et al. Synergistic steatohepatitis by moderate obesity and alcohol in mice despite increased adiponectin and p-AMPK).

Усилению воспаления в печени способствует окислительное повреждение гепатоцитов, прогрессирующее за счет увеличения производства активных форм кислорода. I. C. de Medeiros и соавт. в статье «Является ли неалкогольная жировая болезнь печени эндогенной алкогольной жировой болезнью печени? Механистическая гипотеза» (Is nonalcoholic fatty liver disease an endogenous alcoholic fatty liver disease? A mechanistic hypothesis) регистрируют такой процесс при ослаблении детоксикации в печени у больных с НАЖБП. В подтверждение роли этанола в патогенезе НАЖБП можно привести немногочисленные исследования трансплантации фекалий человека и животных, результаты которых показали несколько высокую численность алкоголь-продуцирующих бактерий Klebsiella pneumoniae в микробиоте пациентов, что несомненно приводит к ускорению развития и прогрессирования НАЖБП (Schwenger K. J., et al. The role of the gut microbiome in chronic liver disease: The clinical evidence revise; Le Roy T., et al. Intestinal microbiota determines development of non-alcoholic fatty liver disease in mice; Yuan J., et al. Fatty Liver Disease Caused by High-Alcohol-Producing Klebsiella pneumoniae).

В 2011 г. S. P. Claus и соавт. доказали тесную связь между микробиотой кишечника и метаболическими процессами в печени. Оценивалась системная метаболическая адаптация к колонизации кишечника после стимулирования мышей обычным микробным фоном окружающей среды с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. В течение первых дней процесс колонизации кишечника стимулировал образование триглицеридов в печени за счет того, что микробиота модифицировала экспрессию Cyp8b1, а это в последующем изменяло метаболизм ЖК, являющихся регуляторами всасывания липидов.

Известно, что бактерии кишечника, находясь в стабильном здоровом состо-янии, после ферментации пищевых волокон производят короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), основные из которых – уксусная, пропионовая и масляная [28]. Это основной класс бактериальных метаболитов. Роль КЦЖК была изучена C. M. Sawicki (2017) и A. Koh (2016) и заключалась в обеспечении энергетическим субстратом колоноцитов, сбалансировании целостности кишечного барьера, контроле над воспалением в кишечнике и чувством насыщения. Попадая в печень через портальную вену, данные метаболиты используются в глюконеогенезе и липогенезе в качестве энергетического субстрата (Leung C., Rivera L., Furness J. B., Angus P. W. The role of the gut microbiota in NAFLD; Brussow H., Parkinson S. J. You are what you eat).

КЦЖК из толстой кишки достигают системного кровотока и других тканей, что приводит к активации бурой жировой ткани, регулированию функции митохондрий печени, секреции инсулина β-клетками поджелудочной железы и стимуляции энергетического гомеостаза всего тела. В исследовании G. Svegliati-Baroni и соавт. (2011) было показано, что высвобождение глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) усиливает глюкозозависимое высвобождение инсулина. А J. Qin и соавт. (2012) доказали, что при добавлении в рацион КЦЖК пациентам с СД 2-го типа со снижением бутиратпродуцирующих бактерий в кишечнике их количество увеличивалось (Qin J., Li Y., Cai Z., Li S., Zhu J., Zhang F., Liang S., Zhang W., Guan Y., Shen D., et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes). L. Zhao, F. Zhang, X. Ding и соавт. (2018) выяснили, что механизм был связан с повышением уровня ГПП-1 и гемоглобина.

В качестве маркеров КЦЖК могут свидетельствовать о функциональных нарушениях в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). Например, повышение ацетата может быть маркером чрезмерной продукции эндогенного этанола в просвете кишечника и, как следствие, его метаболизма в печени. P. Chen и соавт. (2015) обнаружили, что снижение бутирата может свидетельствовать о дисфункции плотных контактов, которая, как известно, ведет к повышению кишечной проницаемости. Аналогичные данные приводят G. A. Cresci и соавт. в статье 2017 г.

Как уже сообщалось в начале статьи, пациенты с НАЖБП и особенно НАСГ демонстрируют повышенное количество Bacteroidetes и различия в присутствии Firmicutes. Три зарубежных исследования свидетельствуют о снижении у страдающих НАСГ (НАЖБП) численности Akkermansia muciniphila, продуцирующей муцин, которая при совместном культивировании с бутират-продуцирующими Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale, Eubacterium halii и Anaerostipes caccae, относящимися к типу Firmicutes, повышает выработку бутирата в толстой кишке (L. Zhu и соавт. в 2013 г.; A. Gerbes и соавт. в 2018 г.; S. K. Satapathy и соавт. в 2020-м). Последний обладает иммуномодулирующим действием, способствующим уменьшению продукции провоспалительных медиаторов макрофагами кишечника. V. A. Matheus (2017) выяснил, что бутират усиливает эпителиальный барьер кишечника, а также стимулирует выработку слизи бокаловидными клетками, по сути, сохраняя целостность кишечной стенки. При оценке состояния слизистой оболочки (СО) двенадцатиперстной кишки с использованием электронной микроскопии СО оказалась более целостной у здоровых людей, в то время как у пациентов с НАЖБП обнаружились нарушения в состоянии микроворсинок и большие промежутки между клетками, что подтверждает гипотезу о том, что у пациентов с НАЖБП ослаблена барьерная функция кишечника и формируется синдром дырявой кишки (Jiang W., et al., 2015).

Многочисленные эффекты бутирата в отношении регуляции кишечной проницаемости хорошо изучены в целом ряде исследований. Бутират усиливает кишечный эпителиальный барьер значительным увеличением содержания белков плотных кишечных контактов, включая клаудин-2, окклюдин, цингулин и zonula occludens (ZO-1, ZO-2) в кишечном эпителии тощей, подвздошной и толстой кишки на животных моделях с ожирением и НАСГ. Как говорилось выше, бутират стимулирует выработку бокаловидными клетками слизи, противовоспалительных белков и др., по сути, регулируя целостность кишечного барьера на всех уровнях защиты (рис. 5) [29].

Являясь естественным метаболитом нормальной микробиоты, масляная кислота физиологически ремоделирует нарушенную проницаемость кишечника и снижает системное воспаление, уменьшая тем самым и ИР. На моделях синдрома повышенной кишечной проницаемости было показано, что прием масляной кислоты приводил к восстановлению муцинового слизистого барьера, плотных кишечных контактов и других факторов кишечной эпителиальной защиты. В результате снижался уровень ЛПС, системного воспаления и ИР (рис. 6) [30].

Недавний систематический обзор K. Pohl и соавт. (2022), обобщивший результаты 17 исследований на моделях хронических заболеваний печени, продемонстрировал, что применение КЦЖК, главным образом бутирата и его метаболических предшественников (бутират-продуцирующих бактерий и пищевых волокон), способствовало снижению кишечной проницаемости в 13 включенных работах, а также регрессу маркеров повреждения печени во всех наблюдениях (Pohl K., Moodley P., Dhanda A. The effect of increasing intestinal short-chain fatty acid concentration on gut permeability and liver injury in the context of liver disease: A systematic review. J. Gastroenterol Hepatol. 2022 May 25).

Протективное действие бутирата в отношении развития и прогрессирования НАЖБП и НАСГ и поддержания печеночного гомеостаза продемонстрировано в целым ряде исследований на животных моделях. Показано, что бутират активирует печеночную экспрессию рецепторов глюкагоноподобного пептида (GLP-1R) путем ингибирования гистондеацетилазы 2 (HDAC2), что улучшает печеночную чувствительность к ГПП-1 и предотвращает прогрессирование НАЖБП [31].

Еще одной возможной мишенью бутирата являются митохондрии гепатоцитов, здесь он работает путем активации окисления жирных кислот, уменьшающего накопление жира, и подавления воспаления – снижения провоспалительных (МСР-1, ФНО-альфа, ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-6, ИФН-гамма) и увеличение противовоспалительных факторов (ИЛ-4, ИЛ-10) [32].

Механизмы действия масляной кислоты при НАЖБП и НАСГ представлены суммарно на рис. 7 [33].

Люди с лишним весом имеют более высокие уровни КЦЖК (Kimura I. et al., 2013), в частности пропионата. Однако дальнейшие исследования показали, что диетические добавки с КЦЖК могут фактически препятствовать развитию ожирения. Как раз рассматриваемый выше бутират относится к пулу КЦЖК. Поэтому в настоящее время к имеющимся принципам лечения как ожирения, так и НАЖБП с целью стабилизации проницаемости кишечного эпителия и увеличения пула бутират-продуцирующих бактерий могут применяться препараты бутирата, которые можно вводить в человеческий организм экзогенно. В частности, к таким препаратам относится Закофальк (комбинация бутирата с инулином).

Масляная кислота при употреблении внутрь быстро разлагается и всасывается в желудке. Местное применение препарата в форме клизм также ограничено невозможностью доставить вещество в более проксимальные отделы толстой кишки и специфическим неприятным запахом. Наиболее современным с точки зрения доставки в толстую кишку масляной кислоты и зарегистрированным на российском рынке препаратом является Закофальк.

Таблетка Закофалька содержит 250 мг масляной кислоты (в виде кальциевой соли), готового естественного бактериального метаболита, и 250 мг инулина, природного пищевого волокна, которое создает питательную среду для микрофлоры кишечника, тем самым стимулируя рост полезных бактерий (пребиотическое действие). Также в результате метаболизма инулина бактериями кишечника образуется эндогенная масляная кислота.

В таблетках Закофальк используется специально разработанная современная технология доставки – полимерная мультиматриксная система NMX, которая позволяет доставлять масляную кислоту непосредственно в толстую кишку, избегая ее потерь в вышележащих отделах ЖКТ.

На фоне дополнительного приема Закофалька макрофаги проявляют повышенную антимикробную активность. Ингибирование активности NF-κB бутиратом ослабляет воспаление и окислительный стресс, пагубно воздействующие на развитие НАЖБП. Закофальк обладает дексаметазоноподобным эффектом и, в качестве альтернативы перорального приема пробиотиков или метаболитов микробиома кишечника, может ослаб-лять воспаление кишечника, восстанавливать его целостность и микробиом [34].

В дальнейшем терапия данным препаратом усиливает выработку эндогенных КЦЖК. Помимо восполнения содержания масляной кислоты в просвете толстой кишки, Закофальк значимо увеличивает численность пула бутират-продуцирующих бактерий.

Во-первых, возможно, это связано с иммуномодулирующим действием масляной кислоты, которое приводит к уменьшению продукции макрофагами кишечника провоспалительных медиаторов, что обеспечивает пониженную чувствительность макрофагов собственной пластинки к комменсальным бактериям кишечника. При этом макрофаги сохраняют способность к полноценному иммунному ответу на патогенные микроорганизмы, включая фагоцитарную активность и бактерицидное действие.

Во-вторых, масляная кислота обладает антибактериальным эффектом в отношении возможных патогенов и патобионтов за счет усиления антибактериального действия макрофагов и улучшения прикрепления пробиотических бактерий к колоректальным клеткам человека (с сопутствующим снижением адгезивных свойств E. coli).

В-третьих, происходит сдвиг внутрипросветного pH, который также может способствовать росту бутират-продуцентов. Косвенным подтверждением этого является значимое уменьшение отношения Bacteroides fragilis к Faecalibacterium prausnitzii на фоне применения Закофалька [34]. Значимое снижение отношения Bacteroides fragilis к Faecalibacterium prausnitzii, потенциальному биомаркеру воспаления, на фоне дополнительного применения Закофалька свидетельствует о купировании таксономического дисбиоза кишечника провоспалительного типа [34].

Восполнение дефицита масляной кислоты и инулина (как пищевого волокна) в составе рациональной диеты в комплексной терапии ожирения, НАЖБП, предиабета и СД 2-го типа может быть стратегией, повышающей эффективность стандартных схем лечения.

Взрослым рекомендуется принимать Закофальк NMX по 2-4 таблетки в день, до еды, не разжевывая, курсом не менее 30 дней. В зависимости от исходного уровня дефицита масляной кислоты и инулина возможно уменьшение количества принимаемых таблеток до 1-2 в день. Кроме того, пролонгированное действие препарата позволяет принимать всю дозу Закофалька 1-2 раза в сутки, а не многократно, что повышает приверженность пациентов лечению.

Заключение. Приведенные в статье данные свидетельствуют о чрезвычайной важности исследования состояния кишечной микробиоты организма как одного из важнейших звеньев патогенеза НАЖБП. При лечении НАЖБП как мультифакториального заболевания наряду с диетой, физической активностью, препаратами, корректирующими вес, а также препаратами урсодезоксихолевой кислоты (Урсофальк), необходима дополнительная патогенетическая терапия препаратами, восстанавливающими нормальную флору кишечника (пребио-тики, синбиотики, пробиотики, бактериальные метаболиты). В частности, к последней группе препаратов относится Закофальк, обладающий мультитаргетным эффектом, что позволяет правильно вести НАЖБП и положительно влиять на коморбидные состояния.

Вклад авторов:
Сахаутдинова Г. М. — автор идеи, совместный сбор материала, корректировка текста.
Халилова Д. М. — совместный сбор материала, написание текста.

Authors' contribution:
G. M. Sahautdinova — the author of the idea, joint collection of material, text correction.
D. M. Khalilova — joint collection of material, writing the text.

Литература/References

1. Андреев Д. Н., Кучерявый Ю. А., Дичева Д. Т. Стеатогепатиты. Пособие для врачей. М., 2022. / Andreev D. N., Kucheryavy Yu. A., Dicheva D. T. Steatohepatites. Manual for doctors. Moscow 2022.
2. Маев И. В., Андреев Д.Н., Кучерявый Ю. А., Умярова Р.М. Метаболически ассоциированная жировая болезнь печени: [пособие] М.: Прима Принт, 2021. 72 с.: ил. (Клиническая гепатология). ISBN 978-5-6044392-9-6. / Mayev I. V., Andreev D.N., Kucheryavy Yu. A., Umyarova R.M. Metabolically associated fatty liver disease: [manual] M.: Prima Print, 2021. 72 p.: ill. (Clinical hepatology). ISBN 978-5-6044392-9-6.
3. Liu J., Ayada I., Zhang X., et al. Estimating global prevalence of metabolic dysfunction-associated fatty liver disease in overweight or obese adults. Clin Gastroenterol Hepatol. 2021; S1542-3565(21)00208-1. DOI:10.1016/j.cgh.2021.02.030.
4. Буеверов А. О., Богомолов П. О. Неалкогольная жировая болезнь печени без ожирения: проблема, ожидающая решения. Терапевтический архив. 2017; 12, выпуск 2. с. 226-232. / Bueverov A.O., Bogomolov P.O. Nonalcoholic fatty liver disease without obesity: a problem awaiting a solution. Terapevticheskii arkhiv. 2017; 12, 2. pp. 226-232. (In Russ.)
5. Винницкая Е. В., Сандлер Ю. Г., Бордин Д. С. Новая парадигма неалкогольной жировой болезни печени: фенотипическое многообразие метаболически ассоциированной жировой болезни печени. Эффективная фармакотерапия. 2020. Т. 16. № 24. С. 54-63 / Vinnitskaya E. V., Sandler Yu. G., Bordin D. S. A new paradigm for nonalcoholic fatty liver disease: phenotypic diversity of metabolically associated fatty liver disease. Effektivnaya farmacotherapiya. 2020. Vol. 16. No. 24. pp. 54-63 (In Russ.)
6. Long S. L., Gahan C. G. M., Joyce S. A. Interactions between gut bacteria and bile in health and disease. Mol. Aspects Med. 2017; 56: 54-65. DOI: 10.1016/j.mam.2017.06.002.
7. Gottlieb A., Canbay A. Why bile acids are so important in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) progression. Cells. 2019; 8 (11): 1358. DOI: 10.3390/cells8111358.
8. Šarenac T. M., Mikov M. Bile acid synthesis: from nature to the chemical modification and synthesis and their applications as drugs and nutrients. Front. Pharmacol. 2018; 9: 939. DOI: 10.3389/fphar.2018.00939.
9. Губергриц Н. Б., Беляева Н. В., Можина Т. Л., Моногарова Н. Е., Лукашевич Г. М., Ярошенко Л. А. Желчные кислоты и неалкогольная жировая болезнь печени и поджелудочной железы: скованные одной цепью? Доктор.Ру. 2020; 19 (7): 21-30. DOI: 10.31550/1727-2378-2020-19-7-21-30 / Gubergrits N. B., Belyaeva N. V., Mozhina T. L., Monogarova N. E., Lukashevich G. M., Yaroshenko L. A. Bile acids and non-alcoholic fatty liver and pancreatic disease: Chained together? Website Doktor.ru. 2020; 19(7): 21-30. (In Russ.) DOI: 10.31550/1727-2378-2020-19-7-21-30
10. Huang W., Ma K., Zhang J., Qatanani M., Cuvillier J., Liu J.., Dong B., Huang X., Moore D. D. Nuclear receptor-dependent bile acid signaling is required for normal liver regeneration. Science. 2006; 312 (5771): 233-236. DOI: 10.1126/science.1121435.
11. De Aguiar Vallim T. Q., Tarling E. J., Edwards P. A. Pleiotropic roles of bile acids in metabolism. Cell Metab. 2013; 17 (5): 657-669. DOI: 10.1016/j.cmet.2013.03.013.
12. Neuschwander-Tetri B. A., Loomba R., Sanyal A. J., Lavine J. E., van Natta M. L., Abdelmalek M. F., Chalasani N., Dasarathy S., Diehl A. M., Hameed B., Kowd-ley K. V., McCullough A., Terrault N., Clark J. M., Tonascia J., Brunt E. M., Kleiner D. E., Doo E., NASH Clinical Research Network. Farnesoid X nuclear receptor ligand obetic holic acid for non-cirrhotic, non-alcoholic steatohepatitis (FLINT): a multicentre, randomised, placebo-controlled trial. Lancet. 2015; 385 (9972): 956-965. DOI: 10.1016/S0140-6736(14)61933-4.
13. Шептулина А. Ф., Широкова Е. Н., Ивашкин В. Т. Ядерные рецепторы в регуляции транспорта и метаболизма желчных кислот. РЖГГК. 2013. Т. 23. № 5. С. 32-45. / Sheptulina A. F., Shirokova E. N., Ivashkin V. T. Nuclear receptors in the regulation of bile acid transport and metabolism. RZHGGK. 2013. Vol. 23. No. 5. pp. 32-45. (In Russ.)
14. Zhang L., Xie C., Nichols R. G., Chan S. H. J., Jiang C., Hao R., Smith P. B., Cai J., Simons M. N., Hatzakis E., Maranas C. D., Gonzalez F. J., Patterson A. D. Farnesoid X Receptor Signaling Shapes the Gut Microbiota and Controls Hepatic Lipid Metabolism. 2016; 1 (5): e00070-16. DOI: 10.1128/mSystems.00070-16. eCollection 2016 Sep-Oct.
15. Serino M., Luche E., Chabo C., Amar J., Burcelin R. Intestinal microflora and metabolic diseases. Diabetes Metab. 2009; 35: 262-272. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
16. Serino M., Luche E., Gres S., Baylac A., Berge M., Cenac C., Waget A., Klopp P., Iacovoni J., Klopp C., et al. Metabolic adaptation to a high-fat diet is associated with a change in the gut microbiota. Gut. 2012; 61: 543-553. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
17. Clemente J. C., Ursell L. K., Parfrey L. W., Knight R. The impact of the gut microbiota on human health: An integrative view. Cell. 2012; 148: 1258-1270.
18. Boursier J., Mueller O., Barret M., Machado M., Fizanne L., Araujo-Perez F., Guy C. D., Seed P. C., Rawls J. F., David L. A., 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: 764-775. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
19. Gasbarrini A., Corazza G. R., Gasbarrini G., Montalto M., Di Stefano M., Basilisco G., Parodi A., Usai-Satta P., Vernia P., Anania C., et al. Methodology and indications of H2-breath testing in gastrointestinal diseases: The Rome Consensus Conference. Aliment. Pharmacol. Ther. 2009; 29 (Suppl. 1): 1-49. [Google Scholar] [CrossRef].
20. Miele L., Valenza V., La Torre G., Montalto M., Cammarota G., Ricci R., Masciana R., Forgione A., Gabrieli M. L., Perotti G., et al. Increased intestinal permeability and tight junction alterations in nonalcoholic fatty liver disease. Hepatology. 2009; 49: 1877-1887. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
21. Giorgio V., Miele L., Principessa L., Ferretti F., Villa M. P., Negro V., Grieco A., Alisi A., Nobili V. Intestinal permeability is increased in children with non-alcoholic fatty liver disease, and correlates with liver disease severity. Dig. Liver Dis. 2014; 46: 556-560. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
22. Cani P. D., Amar J., Iglesias M. A., Poggi M., Knauf C., Bastelica D., Neyrinck A. M., Fava F., Tuohy K. M., Chabo C., et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance. Diabetes. 2007; 56: 1761-1772. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
23. Tripathi A., Debelius J., Brenner D. A., Karin M., Loomba R., Schnabl B., Knight R. The gut-liver axis and the intersection with the microbiome. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2018; 15: 397-411. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
24. Jiao N., Baker S. S., Chapa-Rodriguez A., Liu W., Nugent C. A., Tsompana M., Mastrandrea L., Buck M. J., Baker R. D., Genco R. J., et al. Suppressed hepatic bile acid signalling despite elevated production of primary and secondary bile acids in NAFLD. Gut. 2018; 67: 1881-1891. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
25. Leung C., Rivera L., Furness J. B., Angus P. W. The role of the gut microbiota in NAFLD. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2016; 13: 412-425. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed].
26. Minemura M., Shimizu Y. Gut microbiota and liver diseases. World J. Gastroenterol. WJG. 2015; 21: 1691-1702. [Google Scholar] [CrossRef].
27. Rahman K., Desai C., Iyer S. S., Thorn N. E., Kumar P., Liu Y., Smith T., Neish A. S., Li H., Tan S., 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: 733-746.e12. [Google Scholar] [CrossRef].
28. Duncan S. H., Louis P., Thomson J. M., Flint H. J. The role of pH in determining the species composition of the human colonic microbiota. Environ. Microbiol. 2009; 11: 2112-2122. [Google Scholar] [CrossRef].
29. Canani R. Potential benefi cial eff ects of butyrate in intestinal and extraintestinal diseases. World J. Gastroenterol. 2011; 17 (12).
30. Gonzalez, et al. Sodium butyrate ameliorates insulin resistance and renal failure in CKD rats by modulating intestinal permeability and mucin expression. Nephrol Dial Transplant. 2019; 34: 783-794.
31. Zhou D., Pan Q., Xin F. Z., Zhang R. N., He C. X., Chen G. Y., Liu C., Chen Y. W., Fan J. G. Sodium butyrate attenuates high-fat diet-induced steatohepatitis in mice by improving gut microbiota and gastrointestinal barrier. World J. Gastroenterol. 2017; 23: 60-75.
32. Sun B., Jia Y., Yang S., Zhao N., Hu Y., Hong J.. et al. Sodium butyrate protects against high-fat diet-induced oxidative stress in rat liver by promoting expression of nuclear factor E2-related factor 2. Br J Nutr. 2019; 1224: 400-410.
33. Топчий Т. Б., Ардатская М. Д., Буторова Л. И. и др. Роль масляной кислоты и инулина в лечении ожирения и ассоциированных с ним заболеваний: учебное пособие. М.: Прима Принт, 2023. 60 с.: ил. (Практическая гастроэнтерология). ISBN 978-5-6048826-8-9. / Topchiy T. B., Ardatskaya M. D., Butorova L. I. et al. The role of butyric acid and inulin in the treatment of obesity and associated diseases: textbook. Moscow: Prima Print, 2023. 60 p.: ill. (Practical gastroenterology). ISBN 978-5-6048826-8-9.(In Russ.)
34. Захаренко С. М. Постковидные поражения кишечника: механизмы формирования и подходы к терапии. СПб: б. и., 2021. 172 с.: цв. ил. ISBN 978-5-6046640-7-0. / Zakharenko S. M. Postcovid bowel lesions: mechanisms of formation and approaches to therapy. Kirov Military Medical Academy. S. M. Kirov, Department of infectious diseases. St. Petersburg, b. i., 2021. 172 p.: colored ill. ISBN 978-5-6046640-7-0. (In Russ.)

Д. М. Халилова¹
Г. М. Сахаутдинова²

¹ Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Россия, dina27012001@gmail.com
² Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Россия, suhoy91@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9071-8184

Сведения об авторах:

Халилова Динара Минваевна, студентка 5-го курса лечебного факультета, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; 450008, Россия, Уфа, ул. Ленина, 3; dina27012001@gmail.com

Сахаутдинова Гюльнар Муратовна, д.м.н., профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; 450008, Россия, Уфа, ул. Ленина, 3; suhoy91@mail.ru

Information about the authors:

Dinara M. Khalilova, 5th year student of the Faculty of Medicine; Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Bashkir State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; 3 Lenin Street, Ufa, 450008, Russia; dina27012001@gmail.com

Gulnar M. Sahautdinova, Scientific Supervisor, Dr. of Sci. (Med.), Professor, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Bashkir State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation; 3 Lenin Street, Ufa, 450008, Russia; suhoy91@mail.ru

О роли кишечной микробиоты в патогенезе и лечении неалкогольной жировой болезни печени/ Д. М. Халилова, Г. М. Сахаутдинова
Для цитирования: Халилова Д. М., Сахаутдинова Г. М. О роли кишечной микробиоты в патогенезе и лечении неалкогольной жировой болезни печени. Лечащий Врач. 2024; 5 (27): 48-56. https://doi.org/10.51793/OS.2024.27.5.009
Теги: печень, метаболический синдром, стеатогепатит, фиброз