Сигнатура микробиоты кишечника при циррозе

Считается, что неалкогольный стеатогепатит (НАСГ) встречается у 24% населения планеты, а изменение микробиоты кишечника участвует в прогрессировании распространенного фиброза до цирроза. Был проведен анализ микробиоты стула 163 пациентов из США для определения диагностического потенциала этой связи. В исследовании приняли участие 54 человека из контрольной группы, не страдающих НАСГ, 27 пациентов с НАСГ и циррозом печени (наиболее поздняя стадия заболевания) и их родственники первой степени родства. Результаты были подтверждены данными двух независимых китайских и итальянских когорт.

Две независимые сигнатуры

Результаты показали потерю бактериального разнообразия у пациентов с НАСГ и циррозом. Обнаружено, что она коррелирует с определенными клиническими параметрами, особенно уровнем ЛПНП, свертыванием крови и уровнем инсулина в крови. Что еще более важно, подход с использованием машинного обучения (sidenote: машинного обучения Метод автоматического обучения, при котором искусственный интеллект решает задачу на основе собранных метагеномных и метаболомных данных, в данном случае идентификации различающихся видов бактерий. Wazid M, Das AK, Chamola V, et al. Uniting cyber security and machine learning: Advantages, challenges and future research. ICT Express, 2022; 8(3), 313-321. )  идентифицировал бактериальную сигнатуру цирроза на основе 19 видов с диагностической точностью 0,91. Этот дисбиоз был связан с функциональной сигнатурой, особенно с биосинтезом определенных аминокислот (ароматических и разветвленных), жирных кислот и нуклеотидов. Данные результаты, которые были подтверждены в независимых когортах, предполагают, что нарушение регуляции основных микробных метаболических процессов может способствовать прогрессированию заболевания до цирроза. Следовательно, нарушенная продукция метаболитов способна объяснить, как дисбиоз кишечника может повлиять на печень. Для дальнейшего подтверждения этой потенциальной причинно-следственной связи была идентифицирована независимая сигнатура на основе 17 метаболитов, которая имела такую же диагностическую точность, как и микробная сигнатура. Между двумя сигнатурами обнаружены существенные корреляции.

Дифференцировка цирроза и фиброза печени

Впоследствии исследователи попытались уточнить эту микробную сигнатуру. Принимая во внимание также возраст и уровни альбумина в крови, они немного улучшили точность сигнатуры в дифференцировке пациентов с циррозом и контрольных лиц, но прежде всего подтвердили ее эффективность в китайской и итальянской когортах. Наконец, включение в модель крайне дифференцирующего дополнительного параметра (повышенные уровни аспартатаминотрансферазы (АСТ) в крови пациентов с циррозом) позволяло отличить цирроз от ранней стадии фиброза легкой и умеренной степени.

Неинвазивный диагностический инструмент или даже метод лечения?

Робастность этой кишечной сигнатуры в разнородных географических и культурных популяциях показывает ее потенциал в качестве инструмента диагностики цирроза печени. Некоторые виды бактерий в микробиоте кишечника могут стать полезным неинвазивным и универсальным диагностическим инструментом или даже потенциальными мишенями для новых подходов к терапии.