Повреждение печени при потреблении алкоголя не связано с дисбиозом

Хроническое употребление алкоголя — одна из основных причин повреждения печени. Кроме того, содержащие этанол напитки неблагоприятно влияют на микробиом кишечника. Неясно, как связаны эти явления. Считается, что большая часть выпитого алкоголя всасывается в ротовой полости и в желудке и не достигает кишечника, при этом у пациентов с алкогольной болезнью печени обычно отмечается повышенная активность кишечной микробиоты.

В новой работе ученые из США предлагают решение этой загадки: модификация кишечной микробиоты вызвана солями и сложными эфирами уксусной кислоты (ацетатами), продуцируемыми в печени. Ацетаты затем диффундируют в кишечник и служат там дополнительным источником углерода, стимулируя активный рост части бактериальных штаммов микрофлоры.

«В результате отмечается несбалансированное взрывное развитие одних видов бактерий, но не других», — подчеркивает соавтор исследования Карстен Зенглер, профессор Калифорнийского университета Сан-Диего.

Ацетат — это клеточный метаболит, играющий значимую роль в регуляции аппетита и формировании иммунного ответа. Он служит энергетическим субстратом для клеток мышечной ткани, сердца, почек, головного мозга. В умеренных количествах ацетат необходим для нормального функционирования клеток и тканей человека. В чрезмерных количествах он способствует развитию метаболического синдрома и может вызывать целый ряд заболеваний, включая рак.

Чтобы исследовать метаболизм этанола in vivo, авторы вводили меченый изотопом углерода ¹³С этанол мышам. Они показали, что этанол увеличивает пул ацетата и ацетил-КоА, но по большей части используется для липогенеза.

Чтобы выяснить, может ли кишечная микробиота непосредственно метаболизировать этанол, проводили также эксперименты ex vivo. Для этого содержимое слепой кишки мышей, сидящих в течение восьми недель на этанолсодержащей или низкокалорийной диете, инкубировали в анаэробной среде с этанолом.

В результате авторы показали, что изучаемые концентрации этанола не токсичны для бактерий. Однако этанол непосредственно не метаболизируется кишечной микробиотой. Выработка бактериями ацетата практически не отличалась в микробных культурах, выращенных в средах с этанолом и без.

Бактериальная алкогольдегидрогеназа не активируется у мышей при употреблении этанола и не вносит дополнительный вклад в пул внутрикишечного ацетата. При этом концентрация ацетата в сыворотке крови мышей повышается на фоне употребления этанола.

Авторы заключили, что микробиота кишечника реагирует не на сам этанол, а на поступающий из печени ацетат.

Для проверки влияния ацетата на ткани печени мышам, получавшим этанол и нет, вводили дополнительно глицерил триацетат. Ученые не обнаружили существенной разницы в показателях, характеризующих повреждение клеток печени у мышей с этанол-индуцированной печеночной патологией, в зависимости от употребления триацетата. При этом микробиом мышей, получавших триацетат, был схож с микробиомом животных на этанолсодержащей диете.

«Ситуация сложнее, чем предполагалось. Этанол не просто изменяет микробиом, а дисбиоз провоцирует болезнь печени. На основе наших результатов пока нельзя получить новую терапию алкогольной болезни печени, но можно очертить эффект ацетата на микробиоту и подготовиться к будущим исследованиям», — заключает Зенглер.

Подробнее о взаимодействии микробиома и патологий печени — на PCR.NEWS.