Darmbacteriën kunnen de lever beschadigen door koolhydraten in alcohol te veranderen
Onderzoekers ontdekten dat stammen van de darmbacterie Klebsiella-longontsteking kan het alcoholpromillage van een persoon verhogen als er geen alcohol wordt gebruikt. Ze brengen dit in verband met niet-alcoholische leververvetting bij muizen en mensen.
Niet-alcoholische leververvetting (NAFLD) is een veel voorkomende aandoening waarbij overtollig vet zich ophoopt in de lever van een persoon. Een studie uit 2019 in de Journal of Hepatology schat de wereldwijde prevalentie van NAFLD op ongeveer 25%.
In de Verenigde Staten schat het National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), dat deel uitmaakt van de Institutes of Health (NIH), het aantal volwassenen dat met NAFLD leeft tussen 30 en 40%. Ze schatten het aantal kinderen van 2–19 jaar met NAFLD op bijna 10%.
De meeste mensen met NAFLD hebben eenvoudige leververvetting of niet-alcoholische leververvetting (NAFL). Dit is het meest voorkomende type en heeft geen verband met leverbeschadiging op de lange termijn. De NIDDK schat echter dat tussen de 3 en 12% van de volwassenen niet-alcoholische steatohepatitis of NASH heeft, wat een ernstigere vorm van NAFLD is.
NASH gaat gepaard met een ontsteking in de lever, wat kan leiden tot langdurige littekens en leverkanker.
Het is niet duidelijk waarom sommige mensen eenvoudige leververvetting ontwikkelen en anderen NASH.
Een nieuwe studie in Celstofwisseling wijst op onze microbiomen als een bijdragende factor. Hier vond het onderzoeksteam verschillende stammen van de darmbacterie Klebsiella-longontsteking, die koolhydraten kunnen fermenteren tot hoge alcoholgehaltes en leverschade kunnen veroorzaken.
Een geval van autobrouwerijsyndroom
Jing Yuan van het Capital Institute of Pediatrics in Beijing in China is de hoofdauteur van de studie, die ook medewerkers omvat van de Academie voor Militaire Medische Wetenschappen, het Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology en de Chinese Academy of Sciences, ook in Beijing. .
In het onderzoeksrapport beschrijven Yuan en haar collega's het geval van een man met het autobrouwerijsyndroom.
Deze zeldzame aandoening doet zich voor wanneer iemands darmen alcohol produceren door koolhydraatrijk voedsel te fermenteren. Deze zogenaamde endogene alcohol leidt tot een stijging van het alcoholgehalte in het bloed, zelfs als iemand geen alcoholische dranken heeft gedronken.
Deskundigen koppelen het autobrouwerijsyndroom meestal aan een overgroei van de gist Saccharomyces cerevisiaeYuan en haar collega's ontdekten echter dat antischimmelmiddelen de symptomen van de persoon niet verbeterden. Het team richtte vervolgens hun aandacht op de bacteriën in zijn darmen.
Ze vonden twee stammen van de commensale bacterie Klebsiella-longontsteking, die aanzienlijke hoeveelheden alcohol kunnen produceren door fermentatie in een laboratoriumomgeving.
Het team analyseerde vervolgens de darmbacteriën van 11 vrijwilligers met NAFL, 32 met NASH en 48 zonder NAFLD.
"In ons cohort toonden de gegevens aan dat 61% van de NAFLD-patiënten [hoog] en middelmatig alcoholproducerende [K. longontsteking], terwijl deze waarde bij controles slechts 6,25% bedroeg ”, schrijven de auteurs in de paper.
In een vervolganalyse mat het team de alcohol in het bloed van een aantal vrijwilligers na een orale glucosetolerantietest, wat betekende dat ze elk een suikerhoudende drank dronken.
De gemiddelde alcohol in het bloed van degenen in de NAFLD-groep was meer dan 3,5 keer die van de controlegroep.
Yuan suggereert dat het gebruik van een orale glucosetolerantietest een nieuwe manier kan zijn om NAFLD te diagnosticeren bij mensen die hun alcohol in het bloed hebben verhoogd vanwege een hoge alcoholproductie. K. longontsteking stammen.
“In de vroege stadia is leververvetting omkeerbaar. Als we de oorzaak eerder kunnen achterhalen, kunnen we leverschade behandelen en zelfs voorkomen ”, merkt ze op.
Doet K. longontsteking NAFLD veroorzaken?
Om erachter te komen of de hoge alcoholproductie K. longontsteking direct leverschade kon veroorzaken, wendde het team zich tot een kiemvrij muismodel.
Onderzoekers fokken deze dieren in een steriele omgeving en hebben geen eigen darmmicrobioom. Hierdoor kunnen wetenschappers specifieke combinaties van bacteriën introduceren en bestuderen.
Muizen die de hoge alcoholproductie ontvingen K. longontsteking had binnen 8 weken tekenen van leverschade, vergelijkbaar met muizen die met alcohol werden gevoed.
In een volgende ronde van experimenten ontving een andere groep muizen een fecale microbiële transplantatie van ofwel een persoon met NASH of van de muizen die eerder waren blootgesteld aan de hoge alcoholproducerende K. longontsteking stammen. In beide gevallen was leverbeschadiging binnen 8 weken duidelijk.
Maar toen wetenschappers deze elimineerden K. longontsteking stammen vóór de transplantatie, zagen de levers van de dieren er normaal uit.
In de paper stellen de auteurs dat dit aantoont dat deze microben direct kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van NAFLD door een muis. Ze erkennen echter dat de aandoening complex is en dat het mechanisme dat in het onderzoek aan het licht is gekomen, waarschijnlijk alleen voorkomt bij een subgroep van mensen die NAFLD ontwikkelen.
“NAFLD is een heterogene ziekte en kan vele oorzaken hebben. Onze studie laat zien K. longontsteking is zeer waarschijnlijk een van hen. Deze bacteriën beschadigen je lever net als alcohol, behalve dat je geen keus hebt. "
Jing Yuan
"Het is waarschijnlijk dat deze specifieke bacteriën het lichaam van mensen binnendringen via sommige dragers uit de omgeving, zoals voedsel", weegt senior studie-auteurs Di Lui van de Chinese Academy of Sciences de bevindingen.
"Maar ik denk niet dat de maatschappijen de overhand hebben - anders zouden we een veel hoger percentage NAFLD verwachten," waarschuwt hij.
"Ook kunnen sommige mensen een darmomgeving hebben die geschikter is voor de groei en kolonisatie van K. longontsteking dan anderen vanwege hun genetica, ”besluit Lui. "We begrijpen niet welke factoren iemand vatbaarder zouden maken voor deze specifieke factoren K. longontsteking, en dat is wat we hierna willen weten. "
