Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) поражает до 40% населения в западных странах и является одним из наиболее распространенных заболеваний обмена веществ в мире. Она характеризуется избыточным накоплением жира в клетках печени, что может привести к увеличению веса печени примерно на 10% при снижении ее функции.

Несмотря на интенсивные исследования, точные механизмы развития заболевания и его прогрессирования (патофизиология) еще не полностью изучены. Микробиом кишечника , по-видимому, играет здесь важную роль, поскольку он влияет на так называемую ось кишечник-печень и, следовательно, может быть существенно вовлечен в развитие НАЖБП.

Международная исследовательская группа под руководством Института Лейбница по исследованию природных продуктов и биологии инфекций — Института Ганса Кнёлля (Leibniz-HKI) изучила вопрос о том, может ли состав микробиома, состоящего из множества различных видов микроорганизмов, быть индикатором НАЖБП.

Используя медицинские данные более 1200 человек, команда определила специфические сигнатуры микробиома, которые позволяют точно предсказать НАЖБП. Пациенты страдали от различных метаболических заболеваний, включая ожирение, диабет 2 типа, высокое кровяное давление и атеросклероз, которые считаются типичными сопутствующими заболеваниями НАЖБП.

Найденные сигнатуры являются типичными специфическими видами кишечного микробиома и предсказывают бактериальные метаболиты, которые могут помочь дифференцировать пациентов с НАЖБП от пациентов без НАЖБП. Они позволяют дифференцировать от других заболеваний и поэтому особенно подходят для целевой диагностики. При поддержке моделей машинного обучения исследователи достигли диагностической точности более 90% с собранными наборами данных.

Исследование, опубликованное в журнале Microbiome , подтвердило, что определенный состав микробиома кишечника, своего рода отпечаток или даже его подпись, может быть использован в будущем в качестве инструмента для более точной диагностики и новых форм терапии неалкогольной жировой болезни печени.

«Сочетание НАЖБП с другими метаболическими заболеваниями, такими как диабет 2 типа, представляет собой особую проблему, поскольку затрудняет выявление специфических особенностей микробиома», — объясняет руководитель исследования Джанни Панаджиоту.

«Мы смогли выявить признаки, которые явно связаны с НАЖБП и могут позволить провести дифференцированную диагностику». На состав микробиома кишечника обычно влияют различные факторы, такие как ожирение, возраст, диета, пол или прием лекарств.

В исследовании использовались самые современные анализы экологических сетей для расшифровки того, как различные микроорганизмы взаимодействуют в своей естественной среде, человеческом кишечнике. Эти анализы опираются на междисциплинарные, основанные на данных и компьютерные методы для лучшего понимания взаимоотношений между видами и их окружением.

Исследователи показали, что определенные сети микробиома напрямую связаны с развитием НАЖБП. Эти подходы обеспечивают не только точную диагностическую информацию, но и более глубокое понимание механизмов заболевания.

Терапевтические подходы могут быть предложены на основе этих микробиомных сигнатур. Например, можно предположить, что микробные консорциумы, т. е. выбранные группы микроорганизмов, специально созданные в лабораторных условиях, могут быть использованы для положительного влияния на здоровье кишечника.

«Наши результаты открывают новые возможности для персонализированной терапии, которая точно соответствует индивидуальным потребностям пациента», — говорит Панайоту, заведующий кафедрой передового опыта в области динамики микробиома в Йенском университете и руководитель одноименного отделения в Институте им. Лейбница.

Результаты исследования подчеркивают важность микробиома кишечника для разработки новых методов персонализированной медицины. Сочетание генетических, клинических и экологических данных открывает новые возможности для лучшего понимания и более эффективного лечения метаболических заболеваний, таких как НАЖБП.