Человек в Китае, который после употребления высокоуглеводной или сладкой пищи стал настолько пьян, что потерял сознание, привел исследователей к открытию штаммов бактерий в кишечнике человека, которые могут быть важной причиной самого распространенного заболевания печени в мире.
Это состояние, неалкогольная жировая болезнь печени, затрагивает, по оценкам, 1 миллиард человек во всем мире, и почти каждый третий американец. Избыток жира в клетках печени, характерный для этого заболевания, обычно не вызывает никаких симптомов, но примерно у 25% людей накопление прогрессирует и иногда вызывает угрожающий жизни цирроз или рак печени. Ученые выяснили, что странная болезнь китайского человека связана с кишечными бактериями, которые синтезируют алкоголь из его пищи. Исследователи говорят, что это открытие может привести к лучшим способам прогнозирования того, кто будет развивать тяжелые формы, и может даже предложить способы помешать его прогрессированию.
Ожирение, диабет и другие заболевания связаны , но ни один из основных механизмов не объясняет, почему жир накапливается в печени у стольких людей. Некоторые исследования связали кишечные бактерии, но идея остается спорной. Сложность кишечной флоры затрудняет сортировку вкладов отдельных видов. Новое открытие, опубликованное в журнале Cell Metabolism today, фокусируется на новом штамме Klebsiella pneumoniae, который преобладает в небольшой когорте пациентов, а также вызвал повреждение печени в экспериментах на мышах. “Я должен признать, что это довольно впечатляет", - говорит специалист по инфекционным заболеваниям Дэвид Хэслэм из Медицинского центра детской больницы Цинциннати в Огайо, который был осторожен в отношении более ранних попыток связать кишечные микробы.Цзин Юань, микробиолог из столичного Института педиатрии в Пекине и ведущий автор статьи, говорит, что она и ее коллеги были заинтригованы в июне 2014 года, когда 27-летний мужчина обратился за помощью в Пекин для приступов необъяснимой интоксикации, которые датируются 10 годами и становятся все хуже. Некоторые думали, что он, должно быть, запойный пьяница, и его мать регулярно заставляла его использовать алкотестер. Это показывало высокий уровень алкоголя в крови, даже когда она была уверена, что он не употреблял алкоголь. Еще более странно, когда он выпивал несколько кол, он иногда становился пьяным.
Врачи ранее диагностировали проблему интоксикации человека как синдром автобрюки, редко сообщаемое состояние, в котором люди становятся пьяными от крахмалистой или сладкой пищи. Считается, что это вызвано ферментацией кишечника, чему способствует обилие дрожжей. Но противогрибковое лечение на мужчину не подействовало. Биопсия печени показала, что у него был неалкогольный стеатогепатит (Нэш), тяжелая форма. Его перевели в реанимацию и внимательно наблюдали. Врачи отметили, что после того, как он съел еду с высоким содержанием сахара, его уровень алкоголя в крови поднялся до 400 миллиграммов на децилитр. “Это эквивалентно 15 выстрелам 40% виски", - говорит Юань.
Поскольку некоторые другие микробы могут метаболизировать сахара в алкоголь, Юань и его коллеги проанализировали 14 образцов стула человека, взятых в разное время для видоспецифических фрагментов бактериальной ДНК. Они обнаружили, что когда он был наиболее пьян, 18,8% бактерий в образце были K. pneumoniae, что в 900 раз превышает норму. Когда они помещали эти бактерии в среду дрожжей и сахара, они могли изолировать штаммы бактерий, которые производили высокий, средний или низкий уровень алкоголя.Затем исследователи проанализировали фекалии 43 пациентов с НАЖБП, 32 из которых имели тяжелую форму, и сравнили их с 48 здоровыми людьми. Команда обнаружила высокие уровни высокоалкогольных (HiAlc) или среднеалкогольных штаммов K. pneumoniae в образцах от 61% пациентов против 6% контроля.
Чтобы выяснить, могут ли эти кишечные микробы объяснить заболевание печени, исследователи кормили мышей HiAlc K. pneumoniae, алкоголем или смесью дрожжей и сахаров в качестве контроля. К 4 неделям, мышь дала бактерии или алкоголь имела доказательство повреждения печени, но другие не сделали. Исследователи также поместили микробы от первоначального пациента в мышей, выращенных без микробов. Опять же, животные получили повреждение печени. "Исследования проводятся тщательно, и результаты довольно убедительны”, - говорит гастроэнтеролог Анна Мэй Дил, чья лаборатория в Университете Дьюка в Дареме, Северная Каролина, специализируется на NAFLD.
Вирусы, известные как фаги, могут убивать определенные бактерии. У hialc-инфицированных мышей, предварительно обработанных фагами, которые нацелены на эти бактерии, грызуны не страдали никакими обнаруживаемыми нарушениями функции печени. “Это повышает вероятность того, что фаг может быть использован для лечения Нэша”, - говорит Хаслам.
В медицинской литературе нет доказательств того, что люди чувствуют себя пьяными, когда они не пьют алкоголь, а у мышей с HiAlc не развиваются измеримые уровни алкоголя в крови. Поэтому исследователи решили также дать этим грызунам высокие дозы глюкозы. Уровень алкоголя в крови резко возрос у мышей, которые вели себя так, словно были пьяны. Предоставление глюкозы или фруктозы пациентам также приводило к большим скачкам уровня алкоголя в крови, которые не испытывали здоровые люди. Этот результат предполагает, что пероральное введение глюкозы в сочетании с тестом на алкоголь в крови может привести к диагностике HiAlc K. pneumoniae и, возможно, даже предсказать, какие пациенты будет прогрессировать в Нэш. “Это очень интригующе и захватывающе, если подтверждается в более крупных испытаниях на людях”, - говорит Хэслэм.
Юань и его коллеги сообщают, что первый пациент, которого они изучали, выздоровел от своего бактериального синдрома автобрюки после того, как он начал принимать антибиотики и изменил свою диету. Его Нэш тоже поутих. Ее команда теперь планирует изучить кишечные микробы большой группы людей, включая детей, с течением времени. “Мы хотим исследовать, почему у некоторых людей в кишечнике есть высокоалкогольные штаммы K. pneumoniae, а у других нет”, - говорит она.
Diehl предупреждает, что новое исследование говорит только с подмножеством пациентов. Но она прогнозирует “ " эта работа привлечет много внимания.”