Liver diseases: The pathogenetic role of the gut microbiome and the potential of treatment for its modulation

Full Text

АБП — алкогольная болезнь печени АлАТ — аланинаминотрансфераза АсАТ — аспартатаминотрансфераза БП — болезни печени ГЦК — гепатоцеллюлярная карцинома ДХК — деоксихолевая кислота ДЦЖК — длинноцепочечные жирные кислоты ЖДП — жировая дистрофия печени ЖКТ — желудочно-кишечный тракт ИБР — избыточный бактериальный рост ИЛ-6 — интерлейкин-6 ИМТ — индекс массы тела КМ — кишечный микробиом КЦЖК — короткоцепочечные жирные кислоты ЛПС — липополисахариды НАЖБП — неалкогольная жировая болезнь печени НАСГ — неалкогольный стеатогепатит ПЭ — печеночная энцефалопатия РКИ — рандомизированные контролируемые исследования СБП — спонтанный бактериальный перитонит СОК — слизистая оболочка кишечника СОТК — слизистая оболочка толстой кишки ТФМ — трансплантация фекальной микробиоты ФОС — фруктоолигосахариды ЦП — цирроз печени LGG— Lactobacillusrhamnosus GG NF-κB — ядерный фактор κВ NK-клетки — клетки-киллеры α-ФНО — α-фактор некроза опухоли Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека содержит триллионы микроорганизмов, которые участвуют в регуляции обмена веществ хозяина через симбиотические взаимодействия с ним. Эта огромная и разнообразная популяция микроорганизмов обитает в кишечнике в строгом порядке, т. е. каждый вид имеет свою определенную нишу обитания, что свидетельствует о высокой организации данного микробного сообщества. В то же время дисбиоз кишечника — любое качественное или количественное нарушение в структуре этого микробного сообщества может способствовать возникновению и прогрессированию различных заболеваний, в том числе болезней печени (БП). В данном обзоре рассмотрены вклад дисбиоза кишечника в такие болезни, как неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП), неалкогольный стеатогепатит (НАСГ), алкогольная болезнь печени (АБП), цирроз печени (ЦП) и его осложнения, а также вопросы гепатопротекторной эффективности вмешательств по модуляции дисбиоза. Связь печени и кишечника. Печень развивается в зародыше из эмбриональной передней кишки и поддерживает тесную двустороннюю связь с ЖКТ на протяжении всей жизни. Так, венозная кровь из кишечника попадает в печень через портальную вену, неся продукты кишечной флоры и иммунологического ответа хозяина на эти организмы. В свою очередь печень вырабатывает желчь, которая поступает в кишечник, чтобы повлиять на численность и распределение различных микроорганизмов в просвете последнего. Кроме того, на взаимосвязь двух органов влияют особенности кровоснабжения печени: почти 70% крови поступает из кишечника через портальную вену, а остальная часть — через печеночную артерию. Несмотря на то что слизистая оболочка кишечника (СОК) является эффективным барьером для проникновения микробов и микробных продуктов из кишечника в кровоток, небольшое их количество все же попадает в портальную венозную кровь. В этих условиях печень, стратегически располагаясь между сильно загрязненным кишечником и стерильной системной циркуляцией, работает как фильтр, защищая стерильный системный кровоток от различных бактерий и токсинов. Для выполнения своих защитных функций печень обладает всем необходимым арсеналом средств. Так, иммунные клетки в синусоидах печени эффективно удаляют бактерии и бактериальные продукты из портальной крови [1], защищая системный кровоток от эндотоксемии. Печень также богата различными клетками врожденной иммунной системы, а именно естественными клетками-киллерами (NK-клетки), купферовскими и звездчатыми клетками. Эти клетки служат для поддержания чувствительного баланса между защитным иммунным ответом против экзогенных антигенов и иммунной толерантностью; последняя особенно важна, так как чрезмерная активация функции иммунных клеток печени в ответ на экзогенные антигены может индуцировать воспаление, аутоиммунные явления, фиброз или канцерогенез в печени. Кишечный микробиом (КМ) и БП. КМ играет определенную роль в патогенезе широкого спектра заболеваний печени, включающего АБП, НАСГ, ЦП, печеночную энцефалопатию (ПЭ) и гепатоцеллюлярную карциному (ГЦК). Патофизиология этих болезненных процессов демонстрирует некоторые общие особенности, такие как воспалительно-клеточная инфильтрация ткани печени и повышенные уровни трансаминаз, свидетельствующие о повреждении гепатоцитов, а также повышенные уровни в сыворотке крови провоспалительных цитокинов. НАЖБП и кишечная микрофлора. НАЖБП охватывает спектр отклонений, начиная от простого стеатоза, характеризующегося избыточным отложением жира в гепатоцитах без воспаления или некроза — до НАСГ (неалкогольный стеатогепатит), характеризующегося стеатозассоциированным воспалением печени. Состояние часто ассоциируется с ожирением и метаболическим синдромом или его отдельными компонентами. У отдельных лиц с НАЖБП, особенно с НАСГ, развиваются ЦП и портальная гипертензия, которые могут нести в дальнейшем повышенный риск развития ГЦК. КМ может быть вовлечена в патогенез НАЖБП через развитие ожирения; стимулирование резистентности к инсулину; стимулирование воспаления печени [2]. Влияние КМ на ожирение. Связь кишечных микробов с развитием ожирения особенно убедительно продемонстрирована в экспериментальных исследованиях на мышах. Так, стерильные мыши противостоят ожирению при скармливании пищи с высоким содержанием жира и сахара [3]; резко увеличивают извлечение энергии из пищи с одновременным повышением усвоения кишечником моносахаридов, развитием резистентности к инсулину, индукцией печеночного липогенеза, увеличением массы тела и содержания жира, когда им трансплантируют кишечную микрофлору [4]; при трансплантации КМ от генетически тучных мышей извлекают энергию более эффективно и накапливают жировые запасы в большей степени, чем их контрольные сородичи, которым пересадили микрофлору от генетически тощих мышей [5]. В совокупности эти исследования на животных убедительно свидетельствуют о роли кишечных микробов в развитии ожирения. Приведенные экспериментальные данные подтвердились исследованиями у человека. В частности, в составе КМ у лиц, страдающих ожирением, обнаружено относительное повышение количества Firmicutes и снижение содержания Bacteriodetes по сравнению с индивидами с нормальной массой тела [6]. Кроме того, снижение массы тела в первой группе вызывало частичное восстановление состава КМ, который приближался к таковому у индивидов с нормальной массой тела [6]. Стимулирование резистентности к инсулину. Резистентность к инсулину играет центральную роль в развитии жировой дистрофии печени (ЖДП), а также способствует воспалению печени. Роль К.М. в индукции инсулинорезистентности убедительно показана как в экспериментальных, так и клинических исследованиях. Например, у тучных людей отмечается более высокая распространенность кишечного избыточного бактериального роста (ИБР) [7]. В то же время известно, что клеточные стенки грамотрицательных бактерий содержат липополисахариды (ЛПС) или эндотоксины, которые могут активировать воспалительный каскад как через зависимые от TLP4, так и независимые от TLR4 пути, в результате чего повышается стимуляция генов ряда цитокинов (α-фактора некроза опухоли — α-ФНО, TNF-α и интерлейкина-6 — ИЛ-6, IL-6), синтазы оксида азота, ядерного фактора κВ (NF-κB), ингибитора NF-κB и т. д. Эти медиаторы воспаления вызывают состояние резистентности к инсулину [8]. Лица с НАЖБП имеют повышенную проницаемость кишечника по сравнению с контролем [9], а уровень ЛПС сыворотки выше у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа, которые являются классическими представителями резистентности к инсулину [10]. Модификация кишечных микробов у мышей с использованием пробиотиков или анти-α-ФНО-антител значительно уменьшала уровни воспалительных цитокинов в сыворотке крови, улучшала резистентность к инсулину и уменьшала стеатоз печени (по результатам гистологических исследований) [11]. Прогрессирование НАЖБП в НАСГ. Классическая гипотеза «двух толчков» считает развитие стеатоза печени первым «толчком», который сенсибилизирует гепатоциты к множеству других ударов; один из этих ударов (второй толчок) вызывает затем прогрессирование некоторых случаев НАЖБП в НАСГ [12]. В настоящее время взамен данной гипотезы предложена теория «множественных или параллельных ударов», включающая влияние микробиоты как дополнительного «удара» помимо нарушений липидного обмена, окислительного стресса и активации воспалительных цитокинов. При этом считается, что свой «удар» КМ может наносить либо через механизмы врожденного иммунитета, либо через чрезмерное производство эндогенного спирта. Первый механизм прогрессирования НАЖБП в НАСГ связан с клетками врожденной иммунной системы, которыми очень богата печень [13]. Эти клетки могут распознавать экзо- и эндогенные вредные молекулы через свои образраспознающие рецепторы. Взаимодействие этих рецепторов с бактериальными продуктами приводит к активации нескольких воспалительных путей, в том числе инфламмасомного. Инфламмасомы в свою очередь активируют каспазу-1, которая расщепляет про-IL-1β и про-IL-18 в провоспалительные цитокины. Недостаток инфламмасом в колоноцитах мыши связан с формированием патогенного состава микробиоты толстой кишки [14]. Нокаутированные мыши с генетическим отсутствием компонентов инфламмасомы демонстрируют патогенные сдвиги в составе микрофлоры кишечника, а также повышенные уровни ЛПС и бактериальной ДНК (которые связываются с TLR4 и TLR9 соответственно) в портальной крови, повышение экспрессии печеночных α-ФНО и увеличение стеатоза и воспаления [15]. В недавнем исследовании на мышах показано, что TLR4 играют ключевую роль в опосредованном прогрессировании от стеатоза печени до НАСГ [16]; в отличие от этого дефицит TLR4 ослаблял развитие НАСГ [17]. Избыток провоспалительных цитокинов, в частности α-ФНО, по-видимому, способствует прогрессированию НАЖБП в НАСГ [18]. Эти результаты показывают, что генетическое нарушение функции инфламмасом у некоторых людей может привести к изменениям микрофлоры кишечника, которые за счет повышения уровня печеночных провоспалительных цитокинов могут способствовать прогрессированию НАЖБП в НАСГ. Что касается второго механизма, то следует отметить, что человеческий организм в физиологических условиях вырабатывает небольшое количество спирта, основным источником которого является кишечная микрофлора [19]. Эндогенный алкоголь затем эффективно окисляется в печени алкогольдегидрогеназой [20]. Недавнее исследование показало, что у пациентов с НАСГ имеется избыток продуцирующих спирт Escherichia coli в кишечнике и значительно повышенный уровень сывороточного этанола [21]. В другом исследовании отмечалось, что печень пациентов с НАСГ демонстрирует заметно повышенную экспрессию ферментов, метаболизирующих этанол [22]. Учитывая негативное влияние этанола на проницаемость СОК и уровень эндотоксина в сыворотке крови [23], можно сделать вывод, что эти результаты, полученные главным образом в экспериментальных исследованиях на животных, указывают на роль кишечной флоры в повреждении печени при НАСГ. Таким образом, схему влияния повышенного количества этанола на прогрессирование НАЖБП в НАСГ можно представить следующим образом: измененная КМ (дисбиоз) → повышенное производство кишечником этанола → увеличение проницаемости кишечника и эндотоксемия → увеличение экспозиции печени к эндотоксину, этанолу и его токсичным метаболитам, активным формам кислорода → воспаление печени. Относится ли данный механизм к человеку, необходимо изучать в дальнейшем исследовании. АБП и кишечная микрофлора. Повреждение печени при АБП характеризуется микроскопической ЖДП, некровоспалением и фиброзом. КМ может внести свой вклад (прямо или косвенно) в каждый из этих трех компонентов. Механизмы ЖДП и их взаимодействие с кишечной флорой при АБП, вероятно, аналогичны рассмотренным по отношению к НАЖБП. Некровоспаление печени при АБП является совокупным результатом нескольких вредных процессов, которые включают прямое токсическое действие этанола и его метаболитов на печень; бактериальную транслокацию и эндотоксемию; иммунные механизмы, направленные против белковых аддуктов — метаболитов этанола и липидов. Как показали исследования, хроническое употребление алкоголя связано с дисбактериозом толстой кишки, с увеличением количества Proteobacteria вместо Bacteriodetes и эндотоксемией [24]. Proteobacteria являются грамотрицательными бактериями, которые несут ЛПС на внешней мембране и участвуют в индукции воспаления СОК [25]. Употребление алкоголя также приводит к кишечному ИБР, расстройству кишечной моторики, снижению кислотности желудочного сока, и изменению кишечного иммунного ответа [26]. Алкоголь повышает также проницаемость кишечника дозозависимым образом [27], возможно, за счет действия его метаболита ацетальдегида. Клетки слизистой оболочки толстой кишки (СОТК) и микробы имеют ограниченные возможности для окисления ацетальдегида в ацетат. В итоге накопленный ацетальдегид в СОТК разрушает межклеточные соединения [28], увеличивая парацеллюлярную проницаемость для токсинов кишечного происхождения. Другой возможный механизм индуцированного этанолом повышения проницаемости кишечника — перепроизводство оксида азота через активацию фактора транскрипции «снейл» [29, 30]. Таким образом, хронический прием алкоголя может с помощью комбинации измененного бактериального состава и повышения проницаемости СОК, увеличить транслокацию ЛПС и других воспалительных продуктов в печень. ЛПС вступают в контакт и активируют TLR4 на купферовских клетках в печени, вызывая выработку различных провоспалительных факторов, таких как цитокины, хемокины и активные формы кислорода, умножая таким образом вызванные алкоголем повреждения печени. Печеночный фиброгенез. Фиброз, т. е. осаждение и накопление коллагена и других белков внеклеточного матрикса в межклеточные пространства, является в начале болезни защитной реакцией организма, направленной на поддержание структуры печени и санации ее от инфицированных вирусом клеток. Однако в отсутствие эффективной терапии и переходе болезни в хроническую стадию печеночный фиброгенез приводит к ЦП и сопутствующим ему тяжелым осложнениям, таким как портальная гипертензия, варикозные кровотечения, асцит, ПЭ и ГЦК. Фиброз печени опосредован главным образом активированными звездчатыми клетками печени совместно с портальными фибробластами и миофибробластами; несколько цитокинов, хемокинов, иммунных факторов и ЛПС, как стало известно, активируют эти клетки и, следовательно, увеличивают фиброз печени. У пациентов с фиброзом и ЦП увеличивается количество и изменяется состав бактерий в кишечнике [31]. Эти изменения более выражены у пациентов с прогрессирующим заболеванием печени, о чем свидетельствует более высокая распространенность ИБР у пациентов с ЦП классов тяжести В/С, чем, А по Child—Pugh [32]. Кроме того, у них повышены кишечная проницаемость и бактериальная транслокация, частично вызванная портальной гипертензией и сосудистым затором. Исследования с использованием технологии 16S рРНК показали уменьшенное микробное разнообразие, снижение числа Bacteriodetes и увеличение Proteobacteria и Fusobacteria у больных ЦП [33]. Хотя точная причина этих изменений остается неясной, можно полагать, что этим сдвигам могли способствовать снижение перистальтики кишечника, кислотности желудочного сока и панкреатобилиарной секреции, а также энтеропатия, вызванная портальной гипертензией. На экспериментальной мышиной модели фиброза печени показатели экспрессии профиброгенных генов (в том числе трансформирующего β-фактора роста, матриксной металлопротеиназы-2, проколлагена-1, и тканевого ингибитора металлопротеиназы-1) уровней в сыворотке крови провоспалительных цитокинов (α-ФНО и ИЛ-6) и бактериальной транслокации демонстрировали прогрессивный рост с увеличением степени фиброза [34]. Таким образом, имеющиеся данные указывают на возможную роль измененной микрофлоры кишечника в фиброгенезе печени. Тем не менее большинство данных, предполагающих патогенетическую связь, основаны на экспериментальных исследованиях у животных. Клинические исследования ассоциации ограничиваются наблюдательными исследованиями, демонстрируя качественные и количественные изменения в микрофлоре кишечника при ЦП, однако недостаточны, чтобы доказать причинно-следственные отношения. КМ и осложнения БП. Клиническое течение ЦП часто осложняется развитием желудочно-кишечных кровотечений, ПЭ, почечной недостаточности или спонтанным бактериальным перитонитом (СБП), что приводит к пагубным воздействиям на функцию печени и более худшим клиническим исходам. Данные некоторых исследований свидетельствуют, что КМ может влиять на риск развития и исход этих осложнений. СБП и другие бактериальные инфекции. У пациентов с ЦП риск развития больничной инфекции выше, чем без Ц.П. Распространенные бактериальные инфекции у больных ЦП включают СБП, инфекции дыхательных путей, мочевыводящих путей и генерализованный сепсис. Большинство этих инфекций вызваны грамотрицательной кишечной палочкой, что указывает на их кишечное происхождение. Пациенты с хроническим заболеванием печени характеризуются разрастанием и транслокацией кишечных бактерий, о чем свидетельствуют увеличение количества бактериальной ДНК [35], а также антитела против микробов [36] в системе циркуляции. Кишечная проницаемость увеличивается при ЦП с асцитом, при СБП в анамнезе и повышенном классе тяжести ЦП по Child—Pugh [37]. В одном исследовании бактерии, показывающие транслокацию из кишечника в мезентериальные лимфатические узлы, в основном принадлежали к семейству Enterobac-teriaceae, группе Enterococcus и некоторым видам Streptococcus [38], т. е. были аналогичны тем, которые вызывают инфекции у пациентов с ЦП [39]. О возможной вовлеченности кишечной флоры в патогенез осложнений БП свидетельствуют и множество других фактов. Например, ЦП у крыс вызывает сдвиг КМ в сторону более гидрофобной флоры с лучшим прилипанием (сцеплением) к слизистой оболочке, облегчая транслокацию их через СОК [40]. Исследование культуры кала у больных ЦП показывает разрастание патогенной E. сoli и видов Streptococcus [41]. Исследование асцитной жидкости, воротной крови, брыжеечных лимфатических узлов и содержимого подвздошной кишки показало, что бактериальная транслокация чаще наблюдается у крыс с асцитом и СБП, чем у крыс с асцитом, но без СБП или у здоровых крыс [42]; бактериальные штаммы, выделенные из брыжеечных узлов или асцитической жидкости, были аналогичны тем бактериям, которые имелись в кишечнике, что свидетельствует о транслокации этих бактерий из кишечника [43]. Кроме того, ЦП ассоциируется с многочисленными дефектами иммунного ответа, в том числе нарушением функции лейкоцитов [44], низким уровнем компонентов системы комплемента в асцитической жидкости [45], снижением фагоцитарной активности ретикуло-эндотелиальных клеток [46], снижением опосредованной антителами и зависимой от комплемента гибели бактерий [47] и снижением пролиферации и синтеза γ-интерферона интраэпителиальными лимфоцитами [48]; все перечисленные дефекты иммунного ответа могут внести вклад в развитие осложнений ЦП за счет уменьшения клиренса транслоцируемых бактерий. Печеночная энцефалопатия. ПЭ охватывает широкий спектр нарушений, начиная от субклинических изменений в психоневрологических тестах (минимальная ПЭ) до выраженных психоневрологических проявлений различной степени тяжести (классы I—IV клинической ПЭ) у больных с острой или хронической печеночной недостаточностью. ПЭ часто встречается у пациентов с прогрессирующим течением ЦП и сильно влияет на качество жизни таких пациентов. Патогенез П.Э. неясен и, как представляется, является многофакторным. Хотя аммиак считается основным фактором, вызывающим ПЭ, другие факторы, такие как меркаптаны, фенолы, коротко- и среднецепочечные жирные кислоты и бензодиазепины тоже, по-видимому, могут способствовать развитию П.Э. Большинство из этих факторов производится микрофлорой кишечника, следовательно, предполагалось, что способствовать этому процессу могут изменения в составе К.М. Действительно, в последующих исследованиях получено несколько убедительных доказательств связи ПЭ с дисбиозом кишечника [49]. Так, внутрибрюшинное введение ЛПС на мышиной модели ЦП ассоциировалось с индукцией прекомы и ухудшением цитотоксического отека мозга [50]. ИБР был более распространенным у больных с ЦП и минимальным ПЭ, чем у лиц без ПЭ [32]. Фекальная микрофлора у больных ЦП содержала значительно более высокие уровни Enterobacteriaceae,Alcaligeneceae и Fusobacteriaceae и более низкие Ruminococcaceae и Lachnospiraceae по сравнению с индивидами в контрольной группе [51]. Кроме того, у больных ЦП наблюдалась позитивная корреляция между Porphyromonadacae и Alcaligenacae, с одной стороны, и низкой выраженностью когнитивных тестов — с другой. Ряд авторов сообщили о разрастании патогенной кишечной палочки и видов Staphylococcus у больных ЦП и минимальным ПЭ [41]. Применение пробиотиков и ферментируемых волокон приводило к увеличению не продуцирующих уреазу Lactobacilli с существенным снижением уровней в крови аммиака и эндотоксинов, обратному развитию минимального ПЭ, и улучшению оценки тяжести ЦП по Child—Pugh. Метаанализ влияния пре-, про- или синбиотиков, которые модулируют кишечную флору, показал значительное улучшение минимального ПЭ [52]. Гепатоцеллюлярная карцинома — распространенное осложнение ЦП на фоне гепатитов B и C, а также употребления алкоголя. Однако с широким распространением ожирения в последние годы стали частыми случаи ГЦП и у пациентов с НАЖБП. При вирусных гепатитах развитие ГЦК, как полагают, связано с хроническим воспалением печени. Как указывалось ранее, кишечные микробы и их продукты, такие как ЛПС, опосредуют воспаление печени через рецептор TLR4. Активация TLR4 в свою очередь может влиять на пролиферацию, устойчивость к апоптозу и склонность опухолевых клеток к вторжению в ткани и метастазированию [53]. Снижение уровня эндотоксина посредством введения антибиотика или аблация рецептора TLR4, как показали исследования, предотвращает рост опухоли у мышей [54]. О важной роли воспалительных путей в развитии ГЦК свидетельствуют и результаты других исследований. Например, в одном из них генетическая инактивация TLR4, санация кишечника или свободное от бактерий состояние уменьшали частоту развития ГЦК на 80%, в то время как длительное введение низких доз ЛПС увеличивало риск развития ГЦК [55]. С канцерогенезом связаны и другие сигнальные пути (NF-κB, c-Jun N- киназа), однако данные о них не столь убедительны [56, 57]. Механизмы, лежащие в основе развития ГЦК у больных НАЖБП, неясны. Имеются данные, что у мышей с ожирением изменения КМ приводят к увеличению производства кишечного бактериального метаболита — деоксихолевой кислоты (ДХК), которая, как известно, вызывает повреждение ДНК [58]. Повышенные уровни ДХК в энтерогепатической циркуляции вызывают развитие ассоциированного со старением секреторного фенотипа печеночных звездчатых клеток, которые начинают секретировать в печень факторы, стимулирующие воспаление и канцерогенез. Мыши с ожирением демонстрировали развитие ГЦК после воздействия этого химического канцерогена. Эти данные указывают на то, что кишечные бактериальные метаболиты способствуют индуцированному ожирением развитию ГЦК у мышей. S. Yoshimoto и соавт. [58] полагают, что подобный путь может способствовать ассоциированному с НАСГ развитию ГЦК и у человека. Сведения в пользу роли кишечных микробов в патогенезе ГЦК являются весьма ограниченными, и необходимы дополнительные исследования, в частности у человека. Модуляция КМ при БП. Модулировать К.М. можно различными способами, в том числе с помощью пребиотиков, пробиотиков, синбиотиков, антибиотиков и трансплантации фекальной микробиоты (ТФМ). Пребиотики — неперевариваемые углеводы, которые способствуют положительным изменениям в составе и деятельности кишечной микрофлоры. Пробиотики — живые микроорганизмы, применение которых в адекватном количестве оказывает оздоровительное действие на организм человека. Синбиотики содержат в своем составе как пре-, так и пробиотики [59]. ТФМ является методом лечения желудочно-кишечных и других заболеваний человека, при котором фекальная микробиота здорового индивида (донора) вводится в кишечник больного (реципиента) с целью быстрой нормализации нарушенного состава КМ. Пребиотики включают лактулозу, инулин, фруктоолигосахариды (ФОС) и галактоолигосахариды (ГОС), которые стимулируют рост некоторых полезных бактерий, наиболее часто — Bifidobacteria и Lactobacilli [60]. Хотя пребиотики не перевариваются в организме хозяина, они ферментируются микробиотой толстой кишки с образованием короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и лактата [61]. Несмотря на эти весьма полезные свойства, сведения по использованию пребиотиков, в частности, лактулозы, при БП довольно малочисленны, а их результаты противоречивы. Чаще всего пребиотики применялись не в виде монотерапии, а в комбинации с пробиотиками. В нескольких исследованиях изучали эффективность лактулозы у больных ПЭ, однако результаты оказались неоднозначными в плане влияния на композиционный состав КМ. В одном исследовании введение лактулозы приводило к снижению рН кала и повышению в нем численности Lactobacilli [62]. В другом исследовании количество Lactobacilli не изменилось, но дисбиоз стал более выраженным, что отразилось в снижении коэффициента CDR (cirrohosis disbiosis ratio), который характеризует отношение местной микрофлоры к пришлой [63]. Можно допустить, что эти противоречивые результаты могли быть обусловлены небольшим размером выборки последнего исследования, которая включала всего лишь 7 пациентов. Более обнадеживающими оказались результаты экспериментальных исследований. Так, на животных моделях АБП получены убедительные доказательства того, что пребиотики могут играть защитную роль [64]. Известно, что хроническое употребление алкоголя воздействует на бактериальный синтез насыщенных длинноцепочечных жирных кислот (ДЦЖК). Когда их добавляли в рацион животных (мышиная модель АБП), наблюдались улучшение функции эпителиального барьера и снижение степени повреждения печени. Кроме того, изменения отмечены в составе КМ с увеличением количества видов Lactobacilli. Таким образом, пребиотики, увеличивая производство ДЦЖК, могут быть полезными в лечении АБП. Однако рандомизированные контролируемые исследования (РКИ) наряду с механистическими исследованиями необходимы, чтобы лучше понять роль пребиотиков в улучшении состояния больных с алкогольным гепатитом и алкогольным ЦП. Пробиотики — живые микроорганизмы, которые приносят пользу здоровью человека благодаря антимикробным эффектам, повышению целости барьера слизистой оболочки и иммуномодуляции. Антимикробные эффекты пробиотиков связаны с производством антимикробных продуктов (таких, как бактериоцины и перекись водорода), конкурентной колонизацией с другими микробами, а также производством органических кислот, подкисляющих просвет сосуда и, тем самым, ингибирующих рост и колонизацию патогенных бактерий [65]. Повышение барьера слизистых оболочек осуществляется путем стимулирования производства муцина и уплотнения межклеточных стыков через действие бутирата — КЦЖК, производимого пробиотиками. Иммуномодуляция пробиотиками происходит за счет воздействия на эпителиальные клетки, дендритные клетки, Treg-клетки, естественные клетки-киллеры (NK), Т-клетки и В-клетки, продуцирующие иммуноглобулин А. Эти иммуномодулирующие взаимодействия приводят к изменениям в цитокинах, которые могут ингибировать апоптоз эпителиальных клеток. Обычно используемые и изучаемые пробиотики включают LactobacillusGG (LGG), Lactobacilluscasei, Lactobacillusplantarum, Lactobacillusjohnsonii, Bifidobacteriumlactis, Saccharomycesboulardii и VSL#3, которая представляет собой пробиотическую комбинацию, состоящую из 8 штаммов Lactobacilli, Bifidobacteria и Streptococcus. За последние несколько лет выполнены ряд исследований по оценке влияния пробиотиков при БП. В 2 небольших клинических испытаниях оценивался эффект пробиотиков (главным образом, Lactobacillus, VSL#3, Bifidobacterium) у пациентов с НАЖБП [66, 67]. Основными результатами этих исследований было улучшение таких показателей, как печеночные ферменты — сывороточные аланин- (АлАТ) и аспартатаминотрансферазы (АсАТ), маркеров воспаления, и антропометрических измерений, однако ни в одном из них не выявлен гистологический ответ печени на пробиотики [66, 67]. Метаанализ обнаружил значительную положительную динамику уровней АлАТ, АсАТ, α-ФНО и холестерина при использовании пробиотиков у пациентов с НАЖБП [68]. В целом клинические данные пока остаются ограниченными, чтобы рекомендовать использование пробиотиков в качестве терапии для пациентов с НАЖБП. Исследования на животных с использованием модели АБП показали, что пробиотики могут уменьшить эндотоксемию и повреждения печени, связанные с употреблением алкоголя. Недавнее исследование оценило изменения гистологической кеартины печени и уровне сывороточного эндотоксина у крыс, получавших алкоголь, по сравнению с крысами, получавшими алкоголь и Lactobacillusrhamnosus GG (LGG). Животные, получавшие алкоголь с LGG, имели минимальное гистологическое повреждение печени и значительно более низкие уровни эндотоксина в сыворотке крови [69]. Кроме того, использование LGG было связано с меньшим поражением печени и снижением проницаемости кишечника на крысиной модели стеатогепатита [70]. Введение в рацион овса в качестве пребиотика или LGG в качестве пробиотика предотвращало развитие вызванного алкоголем дисбактериоза у крыс [71]. Имеется ограниченное число исследований у человека по оценке эффекта пробиотиков на АБП. Так, влияние 5-дневной терапии Bifidobacteriumbifidum и Lactobacillusplantarum 8PA3 изучено путем открытого РКИ у мужчин с алкогольным психозом в России [72]. У пациентов, принимавших пробиотики, выявлены значительно повышенные уровни Bifidobacteria и Lactobacilli и низкая активность АлАТ и АсАТ по сравнению с пациентами, принимавшими стандартную терапию. Клинические исследования по изучению влияния пробиотиков у больных ЦП выявили улучшения в гипердинамической циркуляции, снижение дисбактериоза, а также возможное улучшение функции печени. В частности, D. Rincón и соавт. [73] оценивали системные и печеночные гемодинамические изменения у 12 больных ЦП с асцитом, которые принимали VSL#3 в течение 6 нед. Пациенты демонстрировали статистически значимое снижение печеночного градиента давления вены (p<0,001), сердечного индекса (p<0,01), частоты сердечных сокращений (p<0,05) и увеличение системного сосудистого сопротивления (p<0,05) при использовании пробиотиков. Тем не менее клиническое значение этих изменений гемодинамики и будут ли они способствовать снижению заболеваемости или смертности остается неясным. Недавнее исследование, проведенное у 42 пациентов с ЦП, получавших EscherichiacoliNissle, показало уменьшение дисбактериоза, тенденцию к понижению эндотоксемии, а также снижение оценки по шкале MELD (модель для конечной стадии заболевания печени) [74]. Кроме того, пробиотики исследованы в двойном слепом РКИ у больных ЦП с недавним эпизодом ПЭ. У пациентов, принимавших VSL#3, отмечено меньше госпитализаций по поводу ПЭ (19,7% против 42%) и меньше осложнений ЦП (24% против 45%) по сравнению с таковыми в группе плацебо к концу 6-месячного исследования [75]. Кроме того, значительно снизилась оценка MELD (с 14 до 12 баллов) в период исследования в пробиотической группе по сравнению с группой плацебо. Принято считать, что польза пробиотиков при ПЭ заключается в уменьшении числа бактерий, продуцирующих уреаза, и соответственно в сокращении производства аммиака. К настоящему времени выполнено несколько РКИ по оценке роли пробиотиков при выраженной и минимальной ПЭ. В 2011 г. в Кокрановском обзоре в 7 клинических испытаний обнаружено, что хотя пробиотики снижают уровень аммиака в плазме крови, однако нет достаточных доказательств для поддержки их эффективности в лечении больных ПЭ [76]. В последние несколько лет опубликованы результаты еще нескольких клинических испытаний пробиотиков у пациентов с П.Э. Так, в открытом РКИ по оценке эффективности VSL#3 в первичной профилактике ПЭ найдено уменьшение частоты развития ПЭ (9% против 20%) в группе пробиотиков по сравнению с контрольной группой [77]. Кроме того, недавно выполнена фаза I контролируемого РКИ по изучению безопасности и переносимости LGG среди пациентов с ЦП с минимальной ПЭ [78]. В большинстве случаев LGG хорошо переносился, не отмечалось тяжелых побочных реакций. Хотя LGG и уменьшал эндотоксикоз с дисбактериозом, однако эти изменения не отражались на познавательной способности обследуемых пациентов. Синбиотики — препараты, полученные в результате рациональной комбинации про- и пребиотиков, что повышает их эффективность. Существует ограниченное число клинических исследований, оценивающих применение синбиотиков при Б.П. Например, эффекты Protexin, синбиотических капсул, содержащих 7 бактериальных штаммов (главным образом Lactobacilli, Streptococci, Bifidobacteria) и ФОС, недавно оценены (на основе визуализации и лабораторной диагностики) у больных с НАЖБП [79]. У пациентов в группе синбиотиков отмечалось статистически значимое снижение в уровне АлАТ, маркеров воспаления, и оценки фиброза (на основе технологии переходной эластографии) по сравнению с группой плацебо, несмотря на одинаковые в обеих группах изменения в таких показателях, как индекс массы тела (ИМТ) и отношение окружности талии к окружности бедер. В другом исследовании оценивались эффекты Bifidobacteriumlongum и ФОС у пациентов с НАСГ. Пациенты, получавшие синбиотики, демонстрировали статистически значимое снижение активности АсАТ, маркеров воспаления, уровня эндотоксина в сыворотке крови, а также гистологической оценки активности НАСГ по сравнению с группой плацебо, несмотря на одинаковое снижение в обеих группах ИМТ [80]. Синбиотики были использованы также при лечении ПЭ: эффекты Bifidobacterium и ФОС сравнивали с лактулозой в когорте больных с мягкой до умеренной ПЭ [81]. У пациентов в группе синбиотиков получены статистически значимое снижение в уровне аммиака и улучшение в психометрических тестах по сравнению с группой лактулозы. Кроме того, эти эффекты синбиотического препарата, состоящего из ферментируемых волокон (инулин, пектин, β-глюкан и устойчивый крахмал) и 4 штаммов бактерий (Pediacoccuspentoseceus, Leuconostocmesenteroides, Lactobacillusparacasei, Lactobacillusplantarum) оценивали у пациентов с минимальной ПЭ [82]. У пациентов, получавших синбиотики, обнаружено статистически значимое снижение уровней аммиака и эндотоксинов по сравнению с группой плацебо. Кроме того, 50% пациентов в группе синбиотиков испытали разрешение минимальной ПЭ на основе психометрических тестов по сравнению с 10% в контрольной группе. Антибиотики оказывают глубокое количественное и качественное действие на КМ, в значительной степени влияя на микробное биоразнообразие. При этом конечный эффект зависит от класса антибиотика и механизма его действия. Кроме количественных и качественных изменений в составе бактерий, антибиотики оказывают значительное влияние также на бактериальные метаболические функции и вирулентность. Однако, несмотря на указанные значительные действия на микробиоту, антибиотики нашли лишь ограниченное применение при Б.П. Так, у пациентов с ЦП антибиотики используются только в 2 случаях: 1) с целью профилактики спонтанного бактериального перитонита у пациентов из группы высокого риска [83]; 2) при лечении минимальной ПЭ [84]. Интересно, что при анализе влияния рифаксимина на КМ больных с минимальной ПЭ найдены только незначительные изменения в микробном составе, в то время как изменения в микробной метаболической функции оказались существенными [85]. Эти находки дают основание предполагать, что главным механизмом действия рифаксимина является не стимуляция роста полезных и подавление вредных бактерий, а изменение метаболической функции микрофлоры. Необходимы дальнейшие исследования для выяснения механизмов, с помощью которых антибиотики модулируют КМ и влияют на долгосрочные результаты лечения хронических заболеваний печени и декомпенсированного ЦП. ТФМ получила широкое распространение в качестве высокоэффективного метода терапии при лечении рецидивов инфекции Clostridiumdifficile. Исследования показали, что, помимо изменения состава микробиома, ТФМ может влиять и на микробную метаболическую функцию. В литературе описан лишь один случай успешного проведения ТФМ у 57-летнего больного ЦП с ПЭ I—II степени тяжести, который получил 5 еженедельных ТФМ от универсального донора: первый — с помощью колоноскопии, остальные четыре — путем удерживающей клизмы [86]. Изменения психического состояния у больного оценивались еженедельно, в том числе с использованием теста ингибиторного контроля и теста Струпа. Позитивные изменения в состоянии больного (субъективные и объективные) произошли уже после 1-й недели лечения, а после 4-й недели пришли в норму. К сожалению, полезные эффекты ТФМ оказались преходящими и показатели психометрических тестов вернулись к исходным после прекращения ТФМ. Это исследование впервые продемонстрировало, что серийные ТФМ могут вызывать улучшение когнитивных функций у пациентов с ПЭ. Результаты данной работы наряду с исследованиями последних лет на мышах по трансплантации консорциума из 8 бактерий с минимальным содержанием гена уреазы [87], которые показали возможность создания нового устойчивого бактериального сообщества с низкой активностью фекальной уреазы, открывают новые перспективы в лечении ПЭ. Заключение Как экспериментальные, так и клинические исследования показывают все возрастающую роль КМ в развитии и прогрессировании хронических БП, в частности НАЖБП, АБП и Ц.П. Результаты этих исследований явились обоснованием для применения методов модуляции КМ с целью лечения пациентов с Б.П. Хотя имеются доказательства терапевтической эффективности модуляции КМ при БП с помощью таких средств, как пребиотики, пробиотики, синбиотики, антибиотики и ТФМ, тем не менее они еще недостаточны для того, чтобы рекомендовать их использование в практической медицине. Дело в том, что большинство данных о связи КМ с патологией печени, а также о пользе модуляции КМ при БП получены в исследованиях на животных. Кроме того, клинические исследования по оценке терапевтической эффективности модуляции КМ при БП проведены на малочисленных выборках пациентов. Поэтому требуются дальнейшие исследования, особенно у человека, чтобы, во-первых, более детально оценить взаимосвязь микробиоты с развитием БП, а во-вторых, получить доказательства терапевтической эффективности модулирующих КМ средств на основе проведения больших, хорошо спланированных, многоцентровых РКИ по улучшению выживаемости больных в качестве основного критерия оценки. И последнее, в дополнение к исследованиям по выяснению терапевтической эффективности средств, корригирующих дисбиоз, остаются еще нерешенными следующие основные вопросы: какие штаммы пробиотиков являются наиболее эффективными; каковы оптимальная дозировка используемых препаратов и продолжительность терапии, а также долгосрочные последствия их использования. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

K A Aitbaev

I T Murkamilov

V V Fomin

References

Supplementary files