Tarmbakterier kan skada levern genom att göra kolhydrater till alkohol
Forskare fann att stammar av tarmbakterien Klebsiella lunginflammation kan höja en persons blodalkoholnivå i frånvaro av alkoholkonsumtion. De kopplar detta till alkoholfri fettleversjukdom hos möss och människor.
Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) är ett vanligt tillstånd där överflödigt fett ackumuleras i en persons lever. En studie från 2019 i Journal of Hepatology uppskattar den globala förekomsten av NAFLD till cirka 25%.
I USA sätter National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), som ingår i Institutes of Health (NIH), mellan 30 och 40% av vuxna som lever med NAFLD. De uppskattar antalet barn i åldern 2–19 år med NAFLD till nära 10%.
Majoriteten av personer med NAFLD har enkel fettlever eller alkoholfri fettlever (NAFL). Detta är den vanligaste typen och har inga kopplingar till långvarig leverskada. NIDDK uppskattar dock att mellan 3 och 12% av vuxna har icke-alkoholisk steatohepatit, eller NASH, vilket är en allvarligare form av NAFLD.
NASH åtföljs av inflammation i levern, vilket kan leda till långvarig ärrbildning och levercancer.
Det är inte klart varför vissa människor utvecklar enkel fettlever och andra utvecklar NASH.
En ny studie i Cellmetabolism pekar på våra mikrobiomer som en bidragande faktor. Här hittade studieteamet flera stammar av tarmbakterien Klebsiella lunginflammation, som kan jäsa kolhydrater i höga alkoholhalter och orsaka leverskador.
Ett fall av auto-bryggerisyndrom
Jing Yuan från Capital Institute of Pediatrics i Peking i Kina är huvudförfattare till studien, som också inkluderar medarbetare från Academy of Military Medical Sciences, Beijing Institute of Microbiology and Epidemiology, och Chinese Academy of Sciences, även i Peking .
I forskningsdokumentet beskriver Yuan och hennes kollegor fallet med en man med auto-bryggerisyndrom.
Detta sällsynta tillstånd uppstår när en persons tarm producerar alkohol genom att jäsa kolhydratrika livsmedel. Denna så kallade endogena alkohol leder till en ökning av blodalkohol även om en person inte har konsumerat alkoholhaltiga drycker.
Experter kopplar vanligtvis auto-bryggerisyndrom till en överväxt av jäst Saccharomyces cerevisiae. Yuan och hennes kollegor fann dock att svampdödande läkemedel inte förbättrade personens symtom. Teamet riktade sedan sin uppmärksamhet mot bakterierna i tarmen.
De hittade två stammar av kommensbakterien Klebsiella lunginflammation, som kan producera betydande nivåer av alkohol genom jäsning i laboratoriemiljö.
Teamet analyserade sedan tarmbakterierna hos 11 volontärer med NAFL, 32 med NASH och 48 utan NAFLD.
"I vår kohort visade data att 61% av NAFLD-patienterna hade [hög] och medelalkoholproducerande [K. lunginflammation], medan detta värde bara var 6,25% i kontrollerna, ”skriver författarna i tidningen.
I en uppföljningsanalys mätte laget blodalkoholen hos en uppsättning volontärer efter ett oralt glukostoleransprov, vilket innebar att de var och en konsumerade en sockerhaltig dryck.
Den genomsnittliga blodalkoholen för dem i NAFLD-gruppen var mer än 3,5 gånger den för kontrollgruppen.
Yuan föreslår att användning av ett oralt glukostoleransprov kan vara ett nytt sätt att diagnostisera NAFLD hos personer som har höjt blodalkohol på grund av hög alkoholproduktion K. lunginflammation stammar.
”I de tidiga stadierna är fettleversjukdom reversibel. Om vi kan identifiera orsaken tidigare kan vi behandla och till och med förhindra leverskador, säger hon.
Gör det K. lunginflammation orsaka NAFLD?
För att ta reda på om den höga alkoholen producerar K. lunginflammation direkt kan orsaka leverskador, vände sig laget till en bakteriefri musmodell.
Forskare avlar dessa djur i en steril miljö, och de saknar sitt eget tarmmikrobiom. Detta gör det möjligt för forskare att introducera och studera specifika kombinationer av bakterier.
Möss som fick den höga alkoholproduceringen K. lunginflammation hade tecken på leverskador, liknar möss som matades med alkohol, inom 8 veckor.
I en ytterligare försöksrunda fick en annan grupp möss en fekal mikrobiell transplantation från antingen en person med NASH eller från mössen som tidigare utsatts för den höga K. lunginflammation stammar. I båda fallen var leverskador uppenbara inom 8 veckor.
Ändå när forskare eliminerade dessa K. lunginflammation stammar före transplantationen såg djurens lever normalt ut.
I tidningen hävdar författarna att detta visar att dessa mikrober direkt kan bidra till att en mus utvecklar NAFLD. De erkänner dock att tillståndet är komplext och att den mekanism som avslöjats i studien troligen bara förekommer i en delmängd av människor som utvecklar NAFLD.
”NAFLD är en heterogen sjukdom och kan ha många orsaker. Vår studie visar K. lunginflammation är mycket sannolikt en av dem. Dessa bakterier skadar din lever precis som alkohol, förutom att du inte har något val. ”
Jing Yuan
"Det är troligt att dessa specifika bakterier kommer in i människors kropp via vissa bärare från miljön, som mat", säger seniorstudieförfattare Di Lui från Chinese Academy of Sciences.
"Men jag tror inte att transportörerna är vanliga - annars skulle vi förvänta oss en mycket högre nivå av NAFLD", varnar han.
"Dessutom kan vissa människor ha en tarmmiljö som är mer lämplig för tillväxt och kolonisering av K. lunginflammation än andra på grund av deras genetik, avslutar Lui. ”Vi förstår inte vilka faktorer som skulle göra någon mer mottaglig för just detta K. lunginflammation, och det är vad vi vill ta reda på härnäst. ”
