Aldersrelatert NAFLD: Bruken av probiotika som en støttende terapeutisk intervensjon del 2

5. Endringer i tarmmikrobiota i dyremodeller av NAFLD

Mange prekliniske studier har forsøkt å assosiere spesifikke endringer i GM-sammensetning, ofte referert til som en mikrobiell signatur, med utvikling av NAFLD og NASH. Langvarig (80 uker) fôring med høyt fettinnhold hos mus var assosiert med en økning i den relative mengden av Firmicutes-fylum angående Bacterioidetes; på slektsnivå ble det observert en økning i forekomsten av Adercreutzia (Actinobacteria), Coprococcus (Firmicutes), Dorea (Firmicutes) og Ruminococcus (Firmicutes) hos mus som ble matet med en fettrik diett sammenlignet med dietten med lavt fettinnhold. gruppe [91]. Hos bakteriefrie mus kolonisert med mikrobiota fra responderende og ikke-responderende mus til høyfettdiett, var NAFLD positivt assosiert med Barnesiella og Roseburia (fra henholdsvis Bacteroidetes og Firmicutes-slektene); etter 16 uker med diett med høyt fettinnhold, ble det observert en økning i Barnesiella og Allobaculum og en reduksjon i laktobaciller. Generelt var Firmicutes phylum mer representert i mus som utviklet NAFLD [77]. Totalt sett har økningen i Firmicutes/Bacteroidetes vært assosiert med NAFLD-progresjon, selv om det ikke er konsensus. I denne siste forbindelse, i et annet arbeid, ble Firmicutes og Verrucomicrobiota phyla i stedet funnet å være mer representert hos mus som ikke utvikler NAFLD, og ​​på slektsnivå ble Bacteroidia og Flavobacteriia økt hos mus som utviklet NAFLD [79]. Administrering av VSL#3, en høykonsentrasjonsblanding av Bifidobacteria, Lactobacilli og Streptococcus thermophilus forbedret leverens histologi, reduserte leverens totale fettsyreinnhold og reduserte serumalaninaminotransferasenivåer hos mus som ble matet med en fettrik diett. Den histologiske og biokjemiske forbedringen var assosiert med lavere nivåer av to nukleære faktorer regulert av tumornekrosefaktor (TNF): Jun N-terminal kinase (JNK) og nukleær faktor B (NF-B), begge involvert i utviklingen av insulinresistens [ 84].

Glykosid av cistanche kan også øke aktiviteten til SOD i hjerte- og levervev, og redusere innholdet av lipofuscin og MDA i hvert vev betydelig, effektivt rense ulike reaktive oksygenradikaler (OH-, H₂O₂, etc.) og beskytte mot DNA-skader forårsaket av OH-radikaler. Cistanche-fenyletanoidglykosider har en sterk renseevne for frie radikaler, en høyere reduserende evne enn vitamin C, forbedrer aktiviteten til SOD i sædsuspensjon, reduserer innholdet av MDA og har en viss beskyttende effekt på sædmembranfunksjonen. Cistanche-polysakkarider kan øke aktiviteten til SOD og GSH-Px i erytrocytter og lungevev hos eksperimentelt senescent mus forårsaket av D-galaktose, samt redusere innholdet av MDA og kollagen i lunge og plasma, og øke innholdet av elastin, har en god rensende effekt på DPPH, forlenger hypoksitiden hos eldre mus, forbedrer aktiviteten til SOD i serum og forsinker den fysiologiske degenerasjonen av lunge hos eksperimentelt eldre mus. Med cellulær morfologisk degenerasjon har eksperimenter vist at Cistanche har den gode antioksidantevnen og har potensial til å være et medikament for å forebygge og behandle aldringssykdommer. Samtidig har echinacoside i Cistanche en betydelig evne til å rense DPPH-frie radikaler og har evnen til å rense reaktive oksygenarter og forhindre frie radikal-indusert kollagen-nedbrytning, og har også en god reparasjonseffekt på anionskader av tymin frie radikaler.

Klikk på cistanches herba

【For mer informasjon:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Hos mus som ble matet med MCD-dietten i 2 og 4 uker, var fylum av Tenericutes mer rikelig sammenlignet med det for de respektive kontrollgruppene, mens Verrucomicrobia var konsekvent mindre rikelig. Etter 2 uker med MCD-dietten ble det sett en betydelig høyere forekomst av Firmicutes og et betydelig redusert innhold av Proteobacteria; ved 4 uker ble det observert en reduksjon i Actinobacteria. På familienivå var Rikenellaceae, Desulfovibrionaceae og Verrucomicrobiaceae vedvarende redusert i MCD-gruppen sammenlignet med 4-ukekontrollgruppen [82]. Etter 8 uker resulterte MCD-mating i en sterk generell reduksjon av mikrobiota-diversiteten og i en reduksjon i den potensielt probiotiske Lactobacillus, samt Akkermansia, og en økning i Ruminococus, som har vært knyttet til leverfibrose [83].

6. Sammenheng mellom tarmmikrobiota og NAFLD-utvikling hos mennesker

Flere store menneskelige studier har undersøkt en mikrobiell signatur som muligens forutsier risikoen for progresjon fra enkel steatose til mer avanserte sykdomsstadier [76]; Imidlertid ble det funnet et visst nivå av avvik blant studier, med divergerende resultater angående fylum, familie, slekt og art. Fila av Firmicutes og Bacteroidetes er de mest representerte i tarmmikrobiomet; følgelig fokuserte mange dyre- og menneskestudier på den relative overfloden av disse to gruppene. I likhet med det som ble funnet i dyrestudier [77, 91, 92], ble det opprinnelig foreslått at en økning i Firmicutes-to-Bacteroidetes-forholdet var assosiert med høyere energiavling og mer alvorlige NAFLD-manifestasjoner hos overvektige individer [93] ; denne forestillingen ble imidlertid utfordret av nyere funn [94–96]. Spesielt hos NAFLD-pasienter ble Firmicutes funnet å være økt i studier av Del Chierico (2017) og Loomba (2017) [97,98], redusert i studier av Wang [99] og Zhu [94], og uendret i de av Raman (2013) og Alferink [96 100]. Bacteroidetes var mer representert hos NAFLD-pasienter i studiene til Wang [99] og Zhu [94], reduserte i studiene av Del Chierico [97] og Shen [95], og uendret i studiene fra Alferink [96]. Det har blitt foreslått at bruk av høyere fylogenetiske nivåer (dvs. fylum) for å skille sykdomstilstander naturlig fører til uoverensstemmelser; derfor bør studiene fokusere på lavere nivåer, slik som slekten [100]; det er imidlertid også funnet avvik når man vurderer slektsnivået, om Prevotella, Oscillibacter, Bifidobacterium, Blautia, Lactobacillus og Roseburia [72]. Disse avvikene kan stamme fra det faktum at NAFLD er heterogen av natur, og studiene inkluderer ofte pasienter på ulike stadier av sykdomsgrad, med kompensert eller dekompensert cirrhose [72].

Likevel ble det funnet samsvarende endringer hos pasienter med NAFLD og NASH, sammenlignet med friske individer. Faktisk ble mengden av Proteobacteria økt [95,98,100]; på familienivå ble Enterobacteriaceae økt [94,95], mens Rikenellaceae [94,97] og Ruminococcaceae [95,100] ble redusert; slektene Faecalibacterium [94], Coprococcus [94,99] og Anaerosporobacter [99] ble også redusert, mens Dorea ble økt [97,100]. En økning i slektene Escherichia og Peptoniphilus var spesifikk for NAFLD-pasienter uten NASH [94,97], samt en reduksjon i Prevotella [101].

7. Probiotika

I følge FNs mat- og landbruksorganisasjon (FAO)/Verdens helseorganisasjon (WHO) er probiotika definert som «levende mikroorganismer som, når de administreres i tilstrekkelige mengder, gir en helsegevinst for verten» [102]. For å kunne brukes som probiotika, må mikroorganismer ha visse egenskaper. De må være levende, trygge, ikke-patogene bakterier, i stand til å krysse tarmens tarmkanal og overleve både i sur (mage) og basisk (duodenum) pH, samt være motstandsdyktig mot galle, saltsyre og bukspyttkjerteljuice [103 ]. Videre bør de være av menneskelig opprinnelse, isolert fra munnen, mage-tarmkanalen eller avføring, og tilhøre en sunn GM. Imidlertid kan probiotiske bakterier fra slektene Lactobacillus og Bifidobacterium, så vel som andre mikroorganismer, også isoleres fra fermentert melk og relaterte produkter, som ost og yoghurt, samt fra tradisjonelle drikker (Yosa, Bosa, Pozol og Togwa) ) [104]. I tillegg til disse viktige egenskapene må probiotika være utstyrt med antimikrobiell aktivitet mot patogene bakterier og en redusert tarmpermeabilitet, som gjør at de kan kolonisere tarmen, samt evnen til å stimulere immunsystemet, ved å sende signaler til tarmens immunceller. , produserer melkesyre og påvirker tarmmetabolismen [104].

Det er kjent at probiotika har gunstige effekter for både mennesker og dyr, da de kan fremme gastrointestinal kanalens motilitet og kontrollere tarmmikrobiotaen, forbedre laktosetoleransen og senke kolesterolnivået [105]. De kan også favorisere spredning og differensiering av epitelceller, og forsterke tarmbarrieren [106]. Videre, som har en terapeutisk rolle, kan de gi fordeler til immun-, nerve- og gastrointestinale systemer, og forhindre noen sykdommer, inkludert fedme, diabetes, kardiovaskulære, lever- og metabolske lidelser, samt kreft og allergier [107,108]. I tillegg er de en nyttig løsning for å motvirke andre kliniske tilstander, som diaré, gastroenteritt, Crohns sykdom og kvinnelige urogenitale infeksjoner, og lindre symptomer på grunn av laktoseintoleranse [104,109] (tabell 1).

Interessant nok kan probiotika, ved å ha anti-aldringsegenskaper, også favorisere lang levetid. De kan brukes til å aktivere antioksidant- og immunmodulerende veier, samt for å forhindre noen typiske tegn på aldring, som hårtap og hudrynker, og for å forbedre hudens elastisitet [134,135]. Wen-Yang Lin (2022) [12], ved å administrere en blanding av probiotika (Bifidobacterium animalis subsp. spedbarn er BLI-02, Bifidobacterium breve Bv889, Bifidobacterium bifidum VDD088, Bifidobacterium animalis subsp. lactis CP-9 , og Lactobacillus plantarum PL-02) til gamle mus, demonstrerte deres antioksidantegenskaper, noe som resulterte i positiv modulering av GM- og SCFA-syntese [12]. Videre rapporterte flere kliniske studier effekten av probiotikatilskudd på GM hos eldre mennesker [136–139]. For eksempel viste to randomiserte, dobbeltblindede, placebokontrollerte studier at Bifibacterium longum Bar33 og Lactobacillus helveticus Bar13 reduserer opportunistiske patogener (Clostridium cluster XI, Clostridium difficile og Clostridium perfringens, Enterococcus faecium og Campydobacteriumerifi). 46 og B. longum 2C øker antallet Bifidobacterium catenulatum, Bifidobacterium bifidum og Bifidobacterium breve [136,137].

Probiotika utøver sine helsemessige fordeler gjennom ulike virkningsmekanismer: De kan konkurrere med patogene bakterier om næringsstoffer og adhesjonssteder på tarmslimhinnen, hemme produksjonen av bakterielle toksiner, forsterke epitelbarrieren og ha antimikrobielle egenskaper, som for eksempel evnen til å produsere antimikrobielle stoffer (som bakteriociner og SCFA), gjennom hvilke de kan hemme veksten av patogener og begrense deres adhesjon og tilgang over barrieren. Til slutt kan probiotika også fungere som immunmodulatorer, ved å redusere proinflammatorisk cytokinsekresjon [som interferon-gamma (IFN ), TNF , og interleukin 12 (IL-12)] og fremme uttrykket av antiinflammatoriske cytokiner (som f.eks. IL-10), så vel som epitelceller og T-lymfocytter proliferasjon og differensiering [140–142].

I tillegg til de positive effektene nevnt ovenfor, kan tilskudd med probiotika også modulere GM hos mennesker og dyr [107]. I nærvær av dysbiose kan probiotika gjenopprette den korrekte balansen i tarmmikrobielle sammensetning og undertrykke patogener, ved å fremkalle produksjon av -defensin og IgA; dessuten kan de favorisere uttrykket av antiinflammatoriske molekyler og forbedre integriteten til tarmbarrieren, ved å fremme produksjonen av mucin og forhindre forstyrrelse av tight junctions [40,143].

Slektene Lactobacillus og Bifidobacterium er de mest brukte probiotiske bakteriene, etterfulgt av Streptococcus, Escherichia, Enterococcus og Bacillus. Noen Saccharomyces-soppstammer kan også brukes som probiotika [103] (tabell 2).

For eksempel har behandling med Lactobacillus rhamnosus GG, en melkesyrebakterie, vist seg å redusere oksidativt stress og betennelse i tarmen, modulere den endrede mikrobiotaen, samt gjenopprette tarmbarrierefunksjonen [144–146]; videre er det rapportert at Lactobacillus acidophilus kan forhindre tarmbetennelse ved å redusere ekspresjonen av proinflammatoriske cytokiner (IL-6, TNF, IL-1b og IL-17) og fremme produksjonen av IL-10, samt ved å modulere GM, som favoriserer økningen av gunstige bakterier [147,148]. Som andre laktobaciller har også behandlingen med L. Plantarum potensial til å endre sammensetningen av GM, øke SCFA-nivåer og redusere ekspresjonen av enkelte inflammatoriske cytokiner (som TNF, IL1- og IL{{9 }}), og forhindrer dermed metabolske forstyrrelser og tarmbetennelse [149]. I tillegg til Lactobacilli, kan bakterier av slekten Bifidobacterium (som B. bifidum, B. breve og B. longum) også brukes som probiotika for å modifisere og stabilisere sammensetningen av GM, for å hemme veksten av patogene bakterier og produksjon av proinflammatoriske cytokiner, og for å styrke den gastrointestinale barrieren [107]. I tillegg har det blitt rapportert at den probiotiske bakterien Escherichia coli Nissle kan modulere bakteriepopulasjonen av GM og gjenopprette intestinal homeostase, ved å produsere humant -defensin 2, som er nyttig som en barriere mot invasjon av patogener (som Salmonella, Shigella, og Candida) over tarmbarrieren [150,151]. Videre brukes noen gjær, inkludert Saccharomyces cerevisiae og Saccharomyces boulardii, også som probiotika. De kan modifisere GM-mikroorganismene og redusere betennelse [107,152]. Interessant nok, i tillegg til disse klassiske probiotika, har flere studier vist den gunstige rollen til andre bakterier, kjent som "neste generasjons probiotika" (NGP), som Faecalibacterium prausnitzii og A. muciniphila. For eksempel har A. muciniphila, en gramnegativ anaerob bakterie, vist seg å være i stand til å redusere tarmbetennelse og styrke tarmbarrieren, fremme syntesen av antimikrobielle stoffer, fortykning av slim og gjenoppretting av tight junctions proteinuttrykk. [153,154].

Som tidligere nevnt, spiller GM en dominerende rolle i patogenesen av NAFLD [155]. Endringer i sammensetningen (for eksempel en økning i gramnegative bakterier tilhørende Proteobacteria-, Escherichia- og Enterobacteria-arter) øker intestinal permeabilitet, noe som resulterer i translokasjon av endotoksiner og giftige metabolitter til leveren, og fører til produksjon av inflammatoriske cytokiner av Kupffer-celler [156–158]. Videre kan dysbiose også endre metabolismen av gallesyrer og kolin, og øke produksjonen av endogen etanol i tarmen. Alle disse hendelsene forårsaker betennelse og OS, som igjen utløser utbruddet av sykdommen og til slutt dens progresjon til skrumplever [54].

Til dags dato har ingen spesifikke legemidler ennå blitt godkjent for å behandle NAFLD. De nåværende strategiene som brukes for å kontrollere sykdommen og dens progresjon inkluderer livsstilsendringer (kostholdsendringer, trening og gradvis vekttap), bruk av hypoglykemiske og antioksidantmidler, samt legemidler som vanligvis brukes til å behandle diabetes mellitus (som metformin og tiazolidindioner). ) [159]. Bruk av probiotika kan gi en ny terapeutisk tilnærming for å håndtere og behandle leversykdommer, som NAFLD. Som tidligere diskutert, er det velkjent at de kan gjenopprette GM til en sunn tilstand, ved å forbedre uttrykket av okcludiner og blokkere invasjonen av patogene bakterier og endotoksiner i tarmen, og redusere leverbetennelse, balansere uttrykket av pro- og anti-inflammatoriske cytokiner [54,160,161]. Videre kan de også favorisere produksjonen av SCFA, redusere antall levertriglyserider og lindre tarmsystemet, ved å øke nivåene av enzymene superoksiddismutase (SOD) og plasmaglutationperoksidase (GSH-PH) og redusere innholdet av malondialdehyd (MDA) [155,162,163].

For å konkludere, er det mye rapportert at GM er endret hos eldre mennesker, og dysbiose er knyttet til utbruddet av NAFLD [136,155]. Siden endringer i GM kan bidra til uregelmessig syntese av gallesyrer, noe som resulterer i overdreven akkumulering av fett i leveren og utvikling av sykdommen, kan bruken av probiotika for å gjenopprette GM-sammensetningen være effektiv for å modulere gallesyreproduksjonen og håndtere NAFLD [55].

7.1. Prekliniske studier av probiotisk tilskudd i NAFLD

Det er utført flere dyrestudier for å evaluere mulige effekter av probiotika på NAFLD-utvikling og progresjon (tabell 3). Det har blitt rapportert at Lactobacillus plantarum NCU116 og Lactobacillus plantarum NA136 kan være trygge probiotika for NAFLD. Spesielt hadde L. plantarum NCU116 gunstige effekter i NAFLD-modellrotter, ved å hemme betennelse (redusere TNF- og IL-6-uttrykk) og hepatisk oksidativt stress (øke SOD-, GSH-Px- og katalaseaktiviteter), og ved å gjenopprette bakterier flora [164], mens Lactobacillus plantarum NA136 kunne lindre NAFLD hos mus, ved å øke nukleær faktor erytroid 2-relatert faktor 2 (Nrf2) og AMP-aktivert proteinkinase (AMPK) kaskader, noe som resulterer i aktivering av forskjellige antioksidantveier og regulering av fettsyremetabolismen [165]. Videre har det blitt vist at Lactobacillus johnsonii BS15 kan forhindre NAFLD hos overvektige mus, ved å forbedre mitokondriell dysfunksjon og redusere betennelse og tarmpermeabilitet [166], mens behandling med Lactobacillus rhamnosus GG kan beskytte mus og rotter fra NAFLD, ved å redusere leverfettakkumulering. og betennelse (reduser henholdsvis TNF, IL-1 og IL-8R mRNA-ekspresjon) [167], og stimulerende sirtuiner type 1 (SIRT1)-mediert signalvei [168]. I andre studier svekket tilskudd med Bifidobacterium longum leverfettakkumulering i NAFLD-modellrotter [169]; behandling med en blanding av probiotika (Bacillus animalis VKB, Bacillus animalis VKL, Lactobacillus casei IMV B-7280) modulerte GM-sammensetningen og reduserte kolesterolnivået, oksidativt stress og vekt hos overvektige mus [170]; og administrering av Bifidobacterium infantis, Lactobacillus acidophilus og Bacillus cereus hos rotter gjenopprettet GM-strukturen, og reduserte serumnivåer av tarm-avledet bakteriell lipopolysakkarid (LPS) og inflammatoriske cytokiner (TNF og IL-18), og lever- som reseptor 4 (TLR4)-mRNA [171]. En annen studie på rotter viste at tilskudd med Clostridium butyricum MIYAIRI 588 kunne forbedre NAFLD ved å redusere akkumuleringen av lipiddråper [172]. Til slutt lindret behandling med VSL#3 probiotika fedme, leversteatose og insulinresistens, samt reduserte betennelser, og nedregulerte aktiveringen av TNF/hemmer av nukleær faktor kappa-B kinase subunit beta (IKK-) signalvei i høyfett. diettmatede mus [173]. Dessuten kan VSL#3-probiotika redusere nivåene av alaninaminotransferase (ALT) og total fettsyre i leveren hos modellmus med høyt fettinnhold [174].

I tillegg til tradisjonelle probiotika, kan den nye NGP, inkludert A. muciniphila, F. prausnitzii, Bacteroides spp. og Roseburia, representere en potensiell terapeutisk strategi for behandling av NAFLD [155]. For eksempel Munukka (2017). rapporterte evnen til F. prausnitzii probiotika til å forbedre leverhelsen, ved å redusere fibrose, aspartataminotransferase (AST) og ALAT-nivåer og fettinnhold i leveren til mus med høyt fettinnhold [175].

7.2. Kliniske studier av probiotisk tilskudd i NAFLD

Noen studier på mennesker har vist fordelene med probiotisk tilskudd hos pasienter med NAFLD (tabell 3). Det er påvist at administrering av konvensjonell yoghurt, fermentert av Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus og Streptococcus thermophiles, samt tilskudd av en blanding av seks probiotika (L. acidophilus, L. rhamnosus, L. paracasei, Pediococcus pentosaceus, B. lactis og B. breve), kan ha gunstige effekter på pasienter med NAFLD , ved å modifisere GM-sammensetningen og redusere betennelse (redusere TNF-ekspresjon) og lipidmetabolisme (redusere totalt kolesterol og triglyserider) [176,177]. En randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert klinisk studie viste at multistamme probiotisk tilskudd kan redusere insulin, insulinresistens, TNF og IL-6 hos pasienter med NAFLD [178]; videre, i samme linje, kan behandling med Lactobacillus bulgaricus og Streptococcus thermophilus redusere ALT- og AST-aktivitet, og gamma-glutamyltransferase (GGT)-nivåer hos NAFLD-pasienter [179]. En annen randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert klinisk studie rapporterer at administrering av VSL#3 reduserte triglyserider og høysensitive C-reaktive proteinnivåer, så vel som transaminaser og GGT-aktivitet [180]. Interessant nok, Shavakhi et al. vist at behandling med Metformin pluss Protexin (L. acidophilus, L. casei, L. rhamnosus, L. bulgaricus, B. breve, B. longum, Streptococcus thermophilus) reduserer ALT- og ASAT-aktiviteten, bedre enn Metformin alene hos pasienter med NASH [ 181]. Til slutt kan bruken av en cocktail av 14 probiotiske stammer, tilhørende Lactobacillus pluss Lactococcus, Bifidobacterium, Propionibacterium og Acetobacter-slektene, forbedre leversteatose ved å redusere AST- og GGT-aktivitet, samt TNF- og IL-6-nivåer , hos NAFLD-pasienter [182].

【For mer informasjon:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】