NAFLD související s věkem: Použití probiotik jako podpůrné terapeutické intervence, část 2

5. Změny střevní mikroflóry u zvířecích modelů NAFLD

Mnoho preklinických studií se pokusilo spojit specifické změny ve složení GM, často označované jako mikrobiální podpis, s vývojem NAFLD a NASH. Prodloužené (80 týdnů) krmení vysoce tučnou dietou u myší bylo spojeno se zvýšením relativní četnosti kmene Firmicutes vůči Bacterioidetes; na úrovni rodu bylo pozorováno zvýšení četnosti Adercreutzia (Actinobacteria), Coprococcus (Firmicutes), Dorea (Firmicutes) a Ruminococcus (Firmicutes) u myší krmených dietou s vysokým obsahem tuku ve srovnání s dietou s nízkým obsahem tuku skupina [91]. U bezmikrobních myší kolonizovaných mikroflórou z myší reagující a nereagujících na dietu s vysokým obsahem tuku byla NAFLD pozitivně spojena s Barnesiella a Roseburia (z rodů Bacteroidetes a Firmicutes, v tomto pořadí); po 16 týdnech podávání diety s vysokým obsahem tuků bylo pozorováno zvýšení Barnesiella a Allobaculum a snížení Lactobacilli. Obecně byl kmen Firmicutes více zastoupen u myší s vývojem NAFLD [77]. Celkově bylo zvýšení Firmicutes/Bacteroidetes spojeno s progresí NAFLD, i když neexistuje konsensus. V tomto posledním ohledu bylo v jiné práci místo toho zjištěno, že Firmicutes a Verrucomicrobiota phyla jsou více zastoupeny u myší, u kterých se nevyvinula NAFLD, a na úrovni rodu byly Bacteroidia a Flavobacteriia zvýšené u myší, u kterých se vyvinula NAFLD [79]. Podávání VSL#3, vysoce koncentrované směsi Bifidobacteria, Lactobacilli a Streptococcus thermophilus zlepšilo histologii jater, snížilo celkový obsah mastných kyselin v játrech a snížilo hladiny alaninaminotransferázy v séru u myší krmených dietou s vysokým obsahem tuků. Histologické a biochemické zlepšení bylo spojeno s nižšími hladinami dvou jaderných faktorů regulovaných tumor nekrotizujícím faktorem (TNF): Jun N-terminální kináza (JNK) a jaderný faktor B (NF-B), oba se podílejí na rozvoji inzulinové rezistence [ 84].

Glykosid cistanche může také zvýšit aktivitu SOD v srdeční a jaterní tkáni a významně snížit obsah lipofuscinu a MDA v každé tkáni, účinně zachycovat různé reaktivní kyslíkové radikály (OH-, H₂O₂ atd.) a chránit před způsobeným poškozením DNA. OH-radikály. Cystanche fenylethanoidové glykosidy mají silnou vychytávací schopnost volných radikálů, vyšší redukční schopnost než vitamín C, zlepšují aktivitu SOD v suspenzi spermatu, snižují obsah MDA a mají určitý ochranný účinek na funkci membrány spermií. Polysacharidy Cistanche mohou zvýšit aktivitu SOD a GSH-Px v erytrocytech a plicních tkáních experimentálně senescentních myší způsobených D-galaktózou, stejně jako snížit obsah MDA a kolagenu v plicích a plazmě a zvýšit obsah elastinu. dobrý čisticí účinek na DPPH, prodlužuje dobu hypoxie u senescentních myší, zlepšuje aktivitu SOD v séru a oddaluje fyziologickou degeneraci plic u experimentálně senescentních myší Experimenty prokázaly, že Cistanche má dobrou antioxidační schopnost s buněčnou morfologickou degenerací a má potenciál být lékem k prevenci a léčbě nemocí stárnutí kůže. Zároveň má echinakosid v Cistanche významnou schopnost vychytávat volné radikály DPPH a má schopnost vychytávat reaktivní formy kyslíku a bránit volnými radikály indukované degradaci kolagenu a má také dobrý opravný účinek na poškození aniontů volnými radikály thyminu.

Klikněte na cistanches herba

【Další informace:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】

U myší krmených dietou MCD po dobu 2 a 4 týdnů byl kmen Tenericutes hojnější ve srovnání s kmenem příslušných kontrolních skupin, zatímco Verrucomicrobia byla trvale méně hojná. Po 2 týdnech MCD diety byla pozorována významně vyšší abundance Firmicutes a významně snížený obsah Proteobakterií; po 4 týdnech byl pozorován pokles Actinobacteria. Na úrovni čeledi byly Rikenellaceae, Desulfovibrionaceae a Verrucomicrobiaceae trvale sníženy ve skupině MCD ve srovnání s 4-týdenní kontrolní skupinou [82]. Po 8 týdnech krmení MCD vedlo k silnému celkovému snížení diverzity mikrobioty a ke snížení potenciálně probiotického Lactobacillus, stejně jako Akkermansia, a zvýšení počtu Ruminococus, který byl spojen s fibrózou jater [83].

6. Souvislost mezi střevní mikrobiotou a rozvojem NAFLD u lidí

Několik velkých studií na lidech zkoumalo mikrobiální signaturu, která možná předpovídá riziko progrese z prosté steatózy do pokročilejších stádií onemocnění [76]; mezi studiemi však byla nalezena určitá úroveň nesrovnalostí s odlišnými výsledky týkajícími se kmene, čeledi, rodu a druhu. Ve střevním mikrobiomu jsou nejvíce zastoupeny kmeny Firmicutes a Bacteroidetes; v důsledku toho se mnoho studií na zvířatech a lidech zaměřilo na relativní hojnost těchto dvou skupin. Podobně jako to, co bylo zjištěno ve studiích na zvířatech [77,91,92], bylo původně navrženo, že zvýšení poměru Firmicutes-to-Bacteroidetes bylo spojeno s vyšší sklizní energie a závažnějšími projevy NAFLD u obézních jedinců [93]. ; tato představa však byla zpochybněna novějšími nálezy [94–96]. Konkrétně u pacientů s NAFLD bylo zjištěno, že Firmicutes byl zvýšen ve studiích Del Chierica (2017) a Loomba (2017) [97,98], snížen ve studiích Wanga [99] a Zhu [94] a nezměněn ve studiích provedených Raman (2013) a Alferink [96 100]. Bakteroidité byli více zastoupeni u pacientů s NAFLD ve studiích Wanga [99] a Zhu [94], ve studiích Del Chierica [97] a Shena [95] se snížili a ve studiích Alferinka [96] se nezměnili. Bylo navrženo, že použití vyšších fylogenetických úrovní (tj. kmen) k rozlišení chorobných stavů přirozeně vede k nesrovnalostem; proto by se studie měly zaměřit na nižší úrovně, jako je rod [100]; byly však také zjištěny nesrovnalosti při zvažování úrovně rodu, pokud jde o Prevotella, Oscillibacter, Bifidobacterium, Blautia, Lactobacillus a Roseburia [72]. Tyto nesrovnalosti mohou pocházet ze skutečnosti, že NAFLD je svou povahou heterogenní a studie často zahrnují pacienty v různých stadiích závažnosti onemocnění, s kompenzovanou nebo dekompenzovanou cirhózou [72].

Přesto byly u pacientů s NAFLD a NASH nalezeny shodné změny ve srovnání se zdravými jedinci. Ve skutečnosti se zvýšil kmen Proteobakterií [95,98,100]; na úrovni čeledi byly zvýšeny Enterobacteriaceae [94,95], zatímco Rikenellaceae [94,97] a Ruminococcaceae [95,100] byly sníženy; rody Faecalibacterium [94], Coprococcus [94,99] a Anaerosporobacter [99] byly také sníženy, zatímco Dorea byla zvýšena [97,100]. Nárůst rodů Escherichia a Peptoniphilus byl specifický pro pacienty s NAFLD bez NASH [94,97], stejně jako pokles u Prevotella [101].

7. Probiotika

Podle Organizace pro výživu a zemědělství Organizace spojených národů (FAO)/Světové zdravotnické organizace (WHO) jsou probiotika definována jako „živé mikroorganismy, které, když jsou podávány v adekvátním množství, prospívají hostiteli pro zdraví“ [102]. Aby mohly být mikroorganismy použity jako probiotika, musí mít určité vlastnosti. Musí to být živé, bezpečné, nepatogenní bakterie, schopné proniknout střevním traktem a přežít v kyselém (žaludek) i zásaditém (duodenálním) pH a také být odolné vůči žluči, kyselině chlorovodíkové a pankreatické šťávě [103] ]. Dále by měly být lidského původu, izolované z úst, gastrointestinálního traktu nebo stolice a měly by patřit ke zdravému GM. Probiotické bakterie z rodů Lactobacillus a Bifidobacterium a další mikroorganismy však lze izolovat také z fermentovaného mléka a příbuzných produktů, jako jsou sýry a jogurty, a také z tradičních nápojů (Yosa, Bosa, Pozol a Togwa ) [104]. Kromě těchto důležitých vlastností musí být probiotika vybavena antimikrobiální aktivitou proti patogenním bakteriím a sníženou střevní propustností, která jim umožňuje kolonizovat střeva, a také schopností stimulovat imunitní systém vysíláním signálů do střevních imunitních buněk. , produkuje kyselinu mléčnou a ovlivňuje střevní metabolismus [104].

Je známo, že probiotika mají příznivé účinky pro lidi i zvířata, protože mohou podporovat motilitu gastrointestinálního traktu a kontrolovat střevní mikrobiotu, zlepšovat toleranci laktózy a snižovat hladinu cholesterolu [105]. Mohou také podporovat proliferaci a diferenciaci epiteliálních buněk a posilovat střevní bariéru [106]. Kromě toho, že mají terapeutickou roli, mohou prospívat imunitnímu, nervovému a gastrointestinálnímu systému a předcházet některým nemocem, včetně obezity, cukrovky, kardiovaskulárních, jaterních a metabolických poruch, stejně jako rakoviny a alergií [107,108]. Navíc jsou užitečným řešením v boji proti jiným klinickým stavům, jako je průjem, gastroenteritida, Crohnova choroba a ženské urogenitální infekce, a zmírňují symptomy způsobené intolerancí laktózy [104,109] (tabulka 1).

Zajímavé je, že probiotika tím, že mají vlastnosti proti stárnutí, mohou také podporovat dlouhověkost. Lze je použít k aktivaci antioxidačních a imunomodulačních drah a také k prevenci některých typických příznaků stárnutí, jako je vypadávání vlasů a kožních vrásek, a ke zlepšení elasticity kůže [134,135]. Wen-Yang Lin (2022) [12], podáním směsi probiotik (Bifidobacterium animalis subsp. infant je BLI-02, Bifidobacterium breve Bv889, Bifidobacterium bifidum VDD088, Bifidobacterium animalis subsp. lactis CP-9 a Lactobacillus plantarum PL-02) starým myším, prokázaly své antioxidační vlastnosti, které vedly k pozitivní modulaci syntézy GM a SCFA [12]. Několik klinických studií navíc uvedlo účinek suplementace probiotik na GM u starších lidí [136–139]. Například dvě randomizované, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované studie ukázaly, že Bifibacterium longum Bar33 a Lactobacillus helveticus Bar13 snižují oportunní patogeny (Clostridium cluster XI, Clostridium difficile a Clostridium perfringens, Enterococcus faecium a Campylobacter) při suplementaci Bifidobacterium long 46 a B. longum 2C zvyšuje počet Bifidobacterium catenulatum, Bifidobacterium bifidum a Bifidobacterium breve [136,137].

Probiotika uplatňují své zdravotní výhody prostřednictvím různých mechanismů účinku: Mohou soutěžit s patogenními bakteriemi o živiny a místa adheze na střevní sliznici, inhibovat produkci bakteriálních toxinů, posilovat epiteliální bariéru a mají antimikrobiální vlastnosti, jako je schopnost produkovat antimikrobiální látky (jako bakteriociny a SCFA), jejichž prostřednictvím mohou inhibovat růst patogenů a omezovat jejich adhezi a přístup přes bariéru. A konečně, probiotika mohou také působit jako imunomodulátory tím, že snižují sekreci prozánětlivých cytokinů [jako je interferon-gama (IFN ), TNF a interleukin 12 (IL-12)] a podporují expresi protizánětlivých cytokinů (např. IL-10), stejně jako proliferace a diferenciace epiteliálních buněk a T lymfocytů [140–142].

Kromě výše zmíněných pozitivních účinků může suplementace probiotiky také modulovat GM u lidí a zvířat [107]. V přítomnosti dysbiózy mohou probiotické druhy obnovit správnou rovnováhu střevního mikrobiálního složení a potlačit patogeny tím, že vyvolají produkci -defensinu a IgA; navíc mohou podporovat expresi protizánětlivých molekul a zlepšovat integritu střevní bariéry tím, že podporují produkci mucinu a brání narušení těsných spojení [40,143].

Nejčastěji používanými probiotickými bakteriemi jsou rody Lactobacillus a Bifidobacterium, dále Streptococcus, Escherichia, Enterococcus a Bacillus. Některé kmeny plísní Saccharomyces lze také použít jako probiotika [103] (tab. 2).

Bylo například prokázáno, že léčba bakterií Lactobacillus rhamnosus GG, bakterií mléčného kvašení, snižuje oxidační stres a zánět ve střevě, moduluje změněnou mikroflóru a také obnovuje funkci střevní bariéry [144–146]; dále bylo hlášeno, že Lactobacillus acidophilus může zabránit zánětu střev tím, že snižuje expresi prozánětlivých cytokinů (IL-6, TNF, IL-1b a IL-17) a podporuje produkci IL-10, stejně jako modulací GM, což podporuje nárůst prospěšných bakterií [147,148]. Stejně jako ostatní Lactobacilli má také léčba L. Plantarum potenciál změnit složení GM, zvýšit hladiny SCFA a snížit expresi některých zánětlivých cytokinů (jako jsou TNF , IL1- a IL{{9 }}), čímž se předchází metabolickým poruchám a zánětu střev [149]. Kromě Lactobacilli lze jako probiotika použít také bakterie rodu Bifidobacterium (jako B. bifidum, B. breve a B. longum) k úpravě a stabilizaci složení GM, k inhibici růstu patogenních bakterií a produkci prozánětlivých cytokinů a k posílení gastrointestinální bariéry [107]. Navíc bylo hlášeno, že probiotická bakterie Escherichia coli Nissle může modulovat bakteriální populaci GM a obnovit střevní homeostázu tím, že produkuje lidský defensin 2, který je užitečný jako bariéra proti invazi patogenů (jako je Salmonella, Shigella, a Candida) přes střevní bariéru [150,151]. Dále, některé kvasinky, včetně Saccharomyces cerevisiae a Saccharomyces boulardii, se také používají jako probiotika. Mohou modifikovat GM mikroorganismy a snížit zánět [107,152]. Je zajímavé, že kromě těchto klasických probiotik několik studií prokázalo prospěšnou roli dalších bakterií, známých jako „probiotika nové generace“ (NGP), jako jsou Faecalibacterium prausnitzii a A. muciniphila. Například u A. muciniphila, gramnegativní anaerobní bakterie, bylo prokázáno, že je schopna snížit zánět střev a posílit střevní bariéru, čímž podporuje syntézu antimikrobiálních látek, zahušťování hlenu a obnovu exprese proteinů těsných spojení. [153,154].

Jak již bylo zmíněno, GM hraje dominantní roli v patogenezi NAFLD [155]. Změny v jeho složení (například nárůst gramnegativních bakterií patřících k druhům Proteobacteria, Escherichia a Enterobacteria) zvyšují propustnost střeva, což vede k translokaci endotoxinů a toxických metabolitů do jater a vede k produkci zánětlivých cytokinů. Kupfferovými buňkami [156–158]. Kromě toho může dysbióza také změnit metabolismus žlučových kyselin a cholinu a zvýšit produkci endogenního etanolu ve střevě. Všechny tyto události způsobují zánět a OS, které následně spouštějí nástup onemocnění a případně jeho progresi v cirhózu [54].

K dnešnímu dni ještě nebyly schváleny žádné specifické léky k léčbě NAFLD. Současné strategie používané ke kontrole onemocnění a jeho progrese zahrnují změny životního stylu (úpravy stravy, cvičení a postupné hubnutí), užívání hypoglykemických a antioxidačních látek a také léků běžně používaných k léčbě diabetes mellitus (jako jsou metformin a thiazolidindiony). ) [159]. Využití probiotik může poskytnout nový terapeutický přístup ke zvládání a léčbě onemocnění jater, jako je NAFLD. Jak již bylo uvedeno, je dobře známo, že mohou obnovit GM do zdravého stavu zlepšením exprese okludinů a blokováním invaze patogenních bakterií a endotoxinů do střeva a snížením zánětu jater, vyvážením exprese pro- a protizánětlivé cytokiny [54,160,161]. Dále mohou také podporovat produkci SCFA, snižovat počet triglyceridů v játrech a zmírňovat OS tím, že zvyšují hladiny enzymů superoxiddismutázy (SOD) a plazmatické glutathionperoxidázy (GSH-PH) a snižují obsah malondialdehyd (MDA) [155,162,163].

Závěrem lze říci, že se široce uvádí, že GM je u starších lidí změněna a dysbióza je spojena s nástupem NAFLD [136,155]. Protože změny v GM mohou přispívat k nepravidelné syntéze žlučových kyselin, což má za následek nadměrné hromadění tuků v játrech a rozvoj onemocnění, použití probiotik k obnovení složení GM by mohlo být účinné pro modulaci produkce žlučových kyselin a zvládání NAFLD [55].

7.1. Preklinické studie probiotické suplementace v NAFLD

Bylo provedeno několik studií na zvířatech s cílem vyhodnotit možné účinky probiotik na vývoj a progresi NAFLD (tabulka 3). Bylo hlášeno, že Lactobacillus plantarum NCU116 a Lactobacillus plantarum NA136 by mohly být bezpečnými probiotiky pro NAFLD. L. plantarum NCU116 měl zejména příznivé účinky u modelových potkanů ​​NAFLD inhibicí zánětu (snížení exprese TNF a IL-6) a jaterního oxidačního stresu (zvýšení SOD, GSH-Px a katalázových aktivit) a obnovením bakterií flóra [164], zatímco Lactobacillus plantarum NA136 by mohl zmírnit NAFLD u myší zvýšením kaskád nukleárního faktoru erytroidního 2-faktoru 2 (Nrf2) a AMP-aktivované proteinkinázy (AMPK), což vede k aktivaci různých antioxidačních drah a regulace metabolismu mastných kyselin [165]. Dále se ukázalo, že Lactobacillus johnsonii BS15 může zabránit NAFLD u obézních myší zlepšením mitochondriální dysfunkce a snížením zánětu a propustnosti střeva [166], zatímco léčba Lactobacillus rhamnosus GG by mohla chránit myši a krysy před NAFLD snížením hromadění tuku v játrech. a zánět (snížení exprese TNF, IL-1 a IL-8R mRNA) [167] a stimulace signální dráhy zprostředkované sirtuiny typu 1 (SIRT1) [168]. V jiných studiích suplementace Bifidobacterium longum zmírnila akumulaci jaterního tuku u modelových potkanů ​​NAFLD [169]; léčba směsí probiotik (Bacillus animalis VKB, Bacillus animalis VKL, Lactobacillus casei IMV B-7280) modulovala složení GM a snížila hladinu cholesterolu, oxidační stres a hmotnost u obézních myší [170]; a podávání Bifidobacterium infantis, Lactobacillus acidophilus a Bacillus cereus u potkanů ​​obnovilo GM strukturu a snížilo sérové ​​hladiny bakteriálního lipopolysacharidu (LPS) a zánětlivých cytokinů (TNF a IL-18) v séru jako receptor 4 (TLR4)-mRNA [171]. Další studie na potkanech odhalila, že suplementace Clostridium butyricum MIYAIRI 588 by mohla zlepšit NAFLD snížením akumulace kapiček lipidů [172]. Konečně, léčba probiotiky VSL#3 zmírnila obezitu, jaterní steatózu a inzulínovou rezistenci, stejně jako snížila zánět, downregulovala aktivaci TNF/inhibitoru signální dráhy beta (IKK-) kinázy jaderného faktoru kappa-B kinázy beta (IKK- ) u lidí s vysokým obsahem tuku dietou krmené myši [173]. Kromě toho mohou probiotika VSL#3 snižovat hladiny alaninaminotransferázy (ALT) a celkové mastné kyseliny v játrech u modelových myší s dietou s vysokým obsahem tuku [174].

Kromě tradičních probiotik by potenciální terapeutickou strategii pro léčbu NAFLD mohly představovat nově vznikající NGP, včetně A. muciniphila, F. prausnitzii, Bacteroides spp. a Roseburia [155]. Například Munukka (2017). popsali schopnost probiotika F. prausnitzii zlepšit zdraví jater snížením fibrózy, hladin aspartátaminotransferázy (AST) a ALT a obsahu tuku v játrech myší s vysokým obsahem tuku [175].

7.2. Klinické zkoušky probiotické suplementace v NAFLD

Některé studie na lidech prokázaly výhody probiotické suplementace u pacientů s NAFLD (tabulka 3). Bylo prokázáno, že podávání konvenčního jogurtu, fermentovaného Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus a Streptococcus thermophiles, stejně jako suplementace směsi šesti probiotik (L. acidophilus, L. rhamnosus, L. paracasei, Pediococcus pentosaceus, B. lactis a B. breve), mohou mít příznivé účinky na pacienty s NAFLD úpravou složení GM a snížením zánětu (snížení exprese TNF) a metabolismu lipidů (snížení celkového cholesterolu a triglyceridů) [176,177]. Randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie ukázala, že multikmenová probiotická suplementace může snížit inzulín, inzulínovou rezistenci, TNF a IL-6 u pacientů s NAFLD [178]; dále ve stejné linii může léčba Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophilus snížit aktivitu ALT a AST a hladiny gama-glutamyltransferázy (GGT) u pacientů s NAFLD [179]. Jiná randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná klinická studie uvádí, že podávání VSL#3 snížilo hladiny triglyceridů a vysoce citlivého C-reaktivního proteinu, stejně jako transamináz a aktivitu GGT [180]. Zajímavé je, že Shavakhi a spol. prokázali, že léčba metforminem plus Protexin (L. acidophilus, L. casei, L. rhamnosus, L. bulgaricus, B. breve, B. longum, Streptococcus thermophilus) snižuje aktivitu ALT a AST, lépe než samotný metformin u pacientů s NASH [ 181]. A konečně, použití koktejlu 14 probiotických kmenů, které patří k rodům Lactobacillus plus Lactococcus, Bifidobacterium, Propionibacterium a Acetobacter, by mohlo zlepšit jaterní steatózu snížením aktivity AST a GGT, stejně jako hladin TNF a IL{17}} u pacientů s NAFLD [182].

【Další informace:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:{0}}】