Πώς το εντερικό μικροβίωμα μπορεί να προκαλεί λιπαρό συκώτι

Από τον Bill Sullivan Professor of Pharmacology & Toxicology, Indiana University, Τhe Conversation.

Από τη δεκαετία του 1970, η ηπατική νόσος έχει αυξηθεί δραματικά στις δυτικές χώρες. Για παράδειγμα στο Ηνωμένο Βασίλειο έχει αυξηθεί πάνω από 400%, ιδιαίτερα σε άτομα κάτω των 65 ετών -σε αντίθεση με όλες τις άλλες κύριες αιτίες θανάτου που μειώνονται στις νεότερες ηλικιακές ομάδες. Αυτή η επιδημία βλάβης του ήπατος οφείλεται κυρίως στο αλκοόλ, την παχυσαρκία και την ηπατίτιδα C.

Το συκώτι είναι το εργοστάσιο του σώματος, που παράγει ζωτικές πρωτεΐνες και διασπά τα άχρηστα προϊόντα που πρέπει να αποβληθούν. Η ηπατική νόσος είναι μια σιωπηλή ασθένεια στα αρχικά της στάδια. Τα τεστ ηπατικής λειτουργίας είναι εξετάσεις αίματος που σχετίζονται με ηπατική βλάβη, επομένως θα πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν τα ηπατικά προβλήματα νωρίς. Εκατομμύρια από αυτές τις εξετάσεις πραγματοποιούνται κάθε χρόνο για πληθώρα συμπτωμάτων που κυμαίνονται από αίσθημα κούρασης, έως κιτρίνισμα του δέρματος ή του λευκού των ματιών, λόγω ίκτερου. Τα τεστ αυτά μπορεί να μην είναι φυσιολογικά για διάφορους λόγους, όπως υπερβολική κατανάλωση αλκοόλ, λιπαρό συκώτι, λοιμώξεις, σπάνιες ηπατικές ασθένειες και ορισμένοι καρκίνοι.

Βακτήρια του εντέρου και αλκοόλ

Οι περισσότεροι άνθρωποι συνδέουν την ηπατική νόσο με τον αλκοολισμό. Ωστόσο, η μη αλκοολική λιπώδης ηπατική νόσος (ΜΑΛΝΗ), επηρεάζει ένα εκπληκτικά μεγάλο αριθμό ατόμων που στις ΗΠΑ υπολογίζεται ότι είναι από 80 έως 100 εκατομμύρια άτομα -τα οποία δεν καταναλώνουν υπερβολικό αλκοόλ. Οι βλάβες στο συκώτι αυτών των ανθρώπων προέρχονται από τη διατροφή τους. Η συσσώρευση υπερβολικού λίπους στο ήπαρ μπορεί να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα υγείας, συμπεριλαμβανομένης της φλεγμονής, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε κίρρωση του ήπατος (ουλές) και καρκίνο του ήπατος. Ενώ φαίνεται να υπάρχουν πολλαπλές αιτίες ηπατικής νόσου, η έρευνα έχει εντοπίσει πρόσφατα και μια περίεργη αιτία, το μικροβίωμα του εντέρου.

Η ανακάλυψη έγινε όταν οι γιατροί εντόπισαν έναν ασθενή που έπασχε τόσο από το σύνδρομο της αυτο-ζυθοποιίας καθώς και από σοβαρή ΜΑΛΝΗ. Όταν οι ερευνητές εξέτασαν δείγματα κοπράνων από τον ασθενή, βρήκαν ένα είδος βακτηρίου που ονομάζεται κλεμπσιέλα της πνευμονίας (Klebsiella pneumoniae). Το συγκεκριμένο στέλεχος K. pneumoniae παρήγαγε τέσσερις με έξι φορές την ποσότητα αλκοόλ που παράγουν άλλα τα στελέχη των ίδιων βακτηρίων. Αυτό ώθησε την ερευνητική ομάδα να εξετάσει μια ομάδα 43 άλλων ασθενών με ΜΑΛΝΗ. Διαπιστώθηκε ότι το 61% από αυτούς είχε το K. pneumoniae που απέκκρινε ασυνήθιστα υψηλές ποσότητες αλκοόλ. Επίσης, μια ανάλυση μεταξύ 48 υγιών ανθρώπων έδειξε ότι το 6% περιείχε τέτοια βακτήρια και ότι οι ασθενείς με ΜΑΛΝΗ είχαν μόνο ελαφρώς περισσότερα βακτήρια. Αυτό που διέφερε ήταν η ποσότητα του αλκοόλ που παρήγαγαν τα μικρόβια. Θα μπορούσε το υπερβολικό αλκοόλ που παράγεται από τα βακτήρια να είναι μια αιτία για το λιπαρό συκώτι;

Για να αντιμετωπίσουν το ζήτημα της αιτιότητας, οι επιστήμονες τροφοδότησαν τα βακτήρια K. pneumoniae που παράγουν υψηλό αλκοόλ σε υγιή ποντίκια. Μέσα σε ένα μήνα, αυτά τα ποντίκια ανέπτυξαν μετρήσιμα συμπτώματα λιπώδους ήπατος, το οποίο εξελίχθηκε σε κίρρωση του ήπατος μέσα σε δύο μήνες. Η ηπατική νόσος που προκλήθηκε από τα βακτήρια ακολούθησε το ίδιο χρονοδιάγραμμα όπως όταν οι ερευνητές τάισαν τα ποντίκια με καθαρό αλκοόλ.

Αναζητώντας περισσότερες αποδείξεις ότι αυτά τα μικρόβια ευθύνονταν πραγματικά για το λιπώδες ήπαρ, οι ερευνητές μετέφεραν εντερικό υλικό είτε από ποντίκια είτε από ανθρώπους με ΜΑΛΝΗ σε υγιή ποντίκια. Και τις δύο φορές τα υγιή ζώα ανέπτυξαν λιπαρό συκώτι.

Η τελική απόδειξη ήταν όταν οι ερευνητές αντιμετώπισαν το εντερικό υλικό που συλλέχθηκε από ποντίκια με ΜΑΛΝΗ με έναν ιό που σκοτώνει μόνο την κλεμπσιέλα της πνευμονίας. Όταν το εντερικό υλικό χωρίς κλεμπσιέλα της πνευμονίας μεταμοσχεύθηκε σε υγιή ποντίκια, δεν εμφανίστηκε καμία ασθένεια.

Τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι ορισμένα βακτήρια μπορούν να παράγουν υπερβολικό αλκοόλ και αυτό να οδηγήσει σε λιπώδες ήπαρ και ηπατίτιδα. Αυτό, με τη σειρά του, υποδηλώνει ότι ορισμένες περιπτώσεις ηπατίτιδας μπορεί να αντιμετωπίζονται με αντιβιοτικά. Κάτι τέτοιο λειτούργησε όταν ποντίκια με λιπαρό συκώτι λόγω της κλεμπσιέλας της πνευμονίας έλαβαν θεραπεία με το αντιβιοτικό ιμιπενέμη, το οποίο ανέστρεψε την εξέλιξη της νόσου.

Δεδομένου ότι τα βακτήρια αυτά μετατρέπουν τη ζάχαρη σε αλκοόλ, οι γιατροί μπορεί σύντομα να είναι σε θέση να διαγνώσουν αυτή τη μορφή λιπώδους ήπατος με μια απλή εξέταση αίματος για τη μέτρηση των επιπέδων αλκοόλ στο αίμα ως απόκριση στη ζάχαρη. Οι ερευνητές έδειξαν ότι τα ποντίκια που φιλοξενούσαν το στέλεχος της κλεμπσιέλας της πνευμονίας που παράγει αλκοόλ είχαν αυξημένα επίπεδα αλκοόλ στο αίμα μετά από κατανάλωση ζάχαρης.

Αυτά είναι συναρπαστικά ευρήματα. αλλά δεν είναι γνωστό πόσο διαδεδομένη είναι αυτή η περίπτωση. Η κλεμπσιέλα της πνευμονίας βρίσκεται στα ανθρώπινα έντερα, αλλά είναι άγνωστο γιατί μερικοί άνθρωποι έχουν στελέχη που παράγουν υψηλά επίπεδα αλκοόλ. Τα στοιχεία αυτά δείχνουν περαιτέρω τη σημασία του μικροβιώματος στη ρύθμιση της διάθεσης και της συμπεριφοράς. Μερικοί άνθρωποι μπορεί να περιέχουν εντερικά μικρόβια που εκκρίνουν αλκοόλ, κάτι που μπορεί να τους κάνει να συμπεριφέρονται σαν να έπιναν ενώ στην πραγματικότητα έφαγαν μόνο ένα γλυκό επιδόρπιο. Ένα άλλο ερώτημα είναι εάν αυτά τα άτομα έχουν μεγαλύτερη ανοχή στο αλκοόλ αφού θα εκτίθενται συνεχώς σε αυτό.

Πώς το λιπαρό συκώτι προκαλεί ηπατίτιδα

Η ΜΑΛΝΗ είναι ένας γενικός όρος για ασθένειες που προκαλούν ηπατική βλάβη λόγω αυξημένης συσσώρευσης λίπους στα ηπατικά κύτταρα ως αποτέλεσμα υπερβολικής πρόσληψης θρεπτικών ουσιών. Είναι μια χρόνια ηπατική νόσος που περιλαμβάνει το λιπώδες ήπαρ και την στεατοηπατίτιδα, αλλά μπορεί να εξελιχθεί σε κίρρωση του ήπατος και καρκίνο. Σ’ αυτό έχει μεγάλη σημασία το πόσο λίπος έχει συσσωρευτεί στο συκώτι.

Πρόσφατη έρευνα έχει βρει ότι η ήπια στεάτωση (λίπος στο συκώτι) προκαλεί απόπτωση των κυττάρων ενώ η σοβαρή στεάτωση προκαλεί νεκρόπτωση. Η απόπτωση που είναι γνωστή ως σιωπηλός, προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος δεν προκαλεί φλεγμονή. Τα κύτταρα συμπυκνώνονται χωρίς να διαταράσσεται η κυτταρική μεμβράνη και επέρχεται ο κυτταρικός θάνατος, επομένως, δεν απελευθερώνονται διάφορες ενδοκυτταρικές ουσίες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν φλεγμονή. Αλλά όταν το λίπος γίνει υπερβολικό στο συκώτι, αναπτύσσεται ηπατίτιδα λόγω της νεκρόπτωσης, όπου τα κύτταρα διογκώνονται, σπάνε και πεθαίνουν κάτι που προκαλεί ισχυρή φλεγμονή γύρω τους. Αυτό δημιουργεί έναν φαύλο κύκλο ηπατοκυτταρικού θανάτου στα γύρω κύτταρα και φλεγμονής.

Το λιπαρό συκώτι είναι πιο συνηθισμένο σε άτομα με περιττά κιλά γύρω από τη μέση τους. Οι πολλές θερμίδες, απ’ όπου και αν προέρχονται προκαλούν λιπαρό συκώτι αλλά περισσότερο κακό κάνει το αλκοόλ και η φρουκτόζη. Σε αντίθεση με τη γλυκόζη που μεταβολίζεται σε κάθε κύτταρο, η φρουκτόζη μεταβολίζεται κυρίως στο συκώτι και αυτό ευνοεί την παραγωγή τριγλυκεριδίων τα οποία εναποτίθενται στη συνέχεια στα ηπατοκύτταρα. Μια μελέτη διαπίστωσε ότι υγιή άτομα που ακολούθησαν για 12 εβδομάδες μια διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε ζάχαρη απέκτησαν λιπαρό συκώτι. Το 50% των πασχόντων από ΜΑΛΝΗ έχει απλώς λιπαρό συκώτι τη στιγμή της διάγνωσης, το 30% έχει στεατοηπατίτιδα και οι υπόλοιποι έχουν ακόμα πιο προχωρημένη νόσο.

Δείτε επίσης