Вдъхновен от странния случай на пациент с увреждане на черния дроб, който винаги е пиян след хранене с високо въглехидратна храна, екип китайски учени открива, че специфични щамове чревни бактерии могат да произвеждат високи нива на алкохол в организма, което има роля на поява на безалкохолно мастно чернодробно заболяване.

Безалкохолното мастно чернодробно заболяване представлява натрупване на мазнини в черния дроб поради фактори, различни от алкохола. То засяга около една четвърт от възрастното население в световен мащаб, но причината му бе неизвестна.

Сега учените идентифицираха щамове на бактерията Klebsiella, които произвеждат алкохол в червата на пациента с това заболяване.

Изследователите потвърждават своите предположения, като трансплантират микробиотата на пациента на мишки - чернодробните клетки на гризачите също започват да натрупват мазнини и се появяват характерните симптоми на заболяването.

Проучването е публикувано в списание Cell Metabolism.

Мастните чернодробни заболявания или стеатозата обикновено предхождат по-тежките поражения на този орган: цироза, възпаление и развитие на карцином. Стеатозата може да се появи по два начина. Първият е свързан с употребата на големи количества алкохол - в процеса на използване на етанол чернодробните клетки произвеждат много странични продукти, които задействат пътя на биосинтезата на мазнините и в клетките се образуват мастни капки. Вторият начин е свързан със системно метаболитно разстройство (например затлъстяване или диабет), но точните му механизми все още не са известни.

Дзин Юан (Jing Yuan) от Пекинския институт по педиатрия, заедно с колегите си, е заинтригуван от случай на пациент с тежка чернодробна стеатоза. Болният не е пиел алкохол, но е консумирал много въглехидрати, а концентрацията на етанол в кръвта му е около 400 mg / l (това съответства на 0,4 ppm). Това е типично проявление на рядък синдром на самоопиянение (auto-brewery syndrome), при който човешкото тяло произвежда само етанол. Обикновено този синдром е свързан с активността на дрождите в червата, но противогъбичните лекарства не променят състоянието на пациента, така че учените стигнаха до заключението, че причината за заболяването може да е различна.

Изследователите предполагат, че бактериите в червата на пациента може да са производителят на алкохола. Те изолират бактериална РНК от изпражненията му и я секвенират, за да определят видовия състав на микробиотата. Оказа се, че представителите на рода Klebsiella в червата на пациента са приблизително 900 пъти повече от нормалното - 18,8 процента вместо обичайните 0,02%. Сред тях учените откриват два щама на бактерията Klebsiella pneumoniae, които са не само устойчиви на спирт, но и сами го произвеждат.

За да проверят колко широко разпространена е тази бактерия при пациенти с подобна диагноза, учените анализират изпражненията на други 43 пациента с чернодробна стеатоза и 48 здрави хора. Те откриват, че в сравнение със здравите хора, в червата на пациентите със затлъстял черен дроб, броят на бактериите от рода Klebsiella е леко увеличен, но способността на тези бактерии да произвеждат алкохол е много по-висока. Изследователите вземат повторни проби от изпражненията от същите тези пациенти шест месеца по-късно. По това време много от тях успяват да се възстановят от стеатозата и бактериите, произвеждащи алкохол в червата им, са значително по-малко.

За да потвърдят, че проблемът наистина е свързан с бактериите, учените провеждат експерименти върху мишки като ги хранят, разделяйки ги на три групи, една контролна и други две, които консумират обичайната си храна, но с добавен алкохол или с висока концентрация на Klebsiella pneumoniae. Оказа се, че увреждането на черния дроб се среща при втората и третата група животни. След това учените  трансплантират на стерилни безмикробни мишки  култура Klebsiella и животните също развиват симптоми на чернодробна стеатоза. 

Накрая, изследователите създават моделни мишки, при които е възпроизведено състоянието на пациента със стеатоза като микробиотата на пациента е трансплантирана на безмикробните мишки. При трансплантация на бактерии от тези мишки на здрави мишки, последните също получават всички характерни симптоми. В същото време, ако бактерията  Klebsiella се отстрани преди трансплантацията на микробиотата, стеатоза при здравите мишки не се развива.

По този начин учените доказват, че етиловият спирт все пак може да е причина за безалкохолното мастно чернодробно заболяване, дори ако човек изобщо не пие, микробиотата на червата му може да произвежда достатъчно алкохол, за да увреди черния дроб.

Справка: Fatty Liver Disease Caused by High-Alcohol-Producing Klebsiella pneumoniae, Jing Yuan et al., Cell Metabolism (2019) 

Източник: Alcohol-producing bacteria could cause liver disease in some people, Science News