nach oben

Die Gastroenterologie

Erschienen in:

13.01.2020 | Pneumologie | Schwerpunkt

Die Darm-Leber-Achse bei nichtalkoholischer Fettlebererkrankung: molekulare Mechanismen und neue Targets

verfasst von: Dr. med. Dr. rer. nat. Kai Markus Schneider, Prof. Dr. Christian Trautwein

Erschienen in: Die Gastroenterologie | Ausgabe 2/2020

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Die nichtalkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD) ist mit weiter steigender Inzidenz die weltweit häufigste Lebererkrankung. Während Adipositas der wichtigste Risikofaktor für die Entstehung einer NAFLD ist, demonstrieren aktuelle Forschungsarbeiten, dass neben genetischen Faktoren und westlicher Diät die Darm-Leber-Achse und besonders die intestinale Mikrobiota eine Schlüsselrolle während der Krankheitsprogression spielen. Eine ungünstige Komposition der Mikrobiota beeinflusst nicht nur den Leberstoffwechsel, sondern moduliert durch mikrobielle Moleküle und Metaboliten das inflammatorische Milieu in der Leber. Hier zeigen sich vielversprechende Regelkreise für die zukünftige Diagnostik und Therapie.

Chalasani N, Younossi Z, Lavine JE, Diehl AM, Brunt EM, Cusi K, Charlton M, Sanyal AJ (2012) The diagnosis and management of non-alcoholic fatty liver disease: practice guideline by the American association for the study of liver diseases, American college of gastroenterology, and the American gastroenterological association. Hepatology. https://doi.org/10.1002/hep.25762 CrossRefPubMed

Brandl K, Schnabl B (2017) Intestinal microbiota and nonalcoholic steatohepatitis. Curr Opin Gastroenterol 33:128–133CrossRefPubMedPubMedCentral

Roeb E, Steffen HM, Bantel H, Baumann U, Canbay A, Demir M et al (2015) S2k Guideline non-alcoholic fatty liver disease. Z Gastroenterol 53(7):668–723PubMed

Yki-Jarvinen H (2014) Non-alcoholic fatty liver disease as a cause and a consequence of metabolic syndrome. Lancet Diabet Endocrinol 2(11):901–910

Servier Medical Art by Servier (2019) Webpräsenz. https://smart.servier.com/. Zugegriffen: Oktober 2019

Brown GT, Kleiner DE (2016) Histopathology of nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis. Metabolism. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2015.11.008 CrossRefPubMed

Tacke F, Kroy DC, Barreiros AP, Neumann UP (2016) Liver transplantation in Germany. Liver Transpl. https://doi.org/10.1002/lt.24461 CrossRefPubMed

Kolodziejczyk AA, Zheng D, Shibolet O, Elinav E (2019) The role of the microbiome in NAFLD and NASH. EMBO Mol Med. https://doi.org/10.15252/emmm.201809302 CrossRefPubMed

Macpherson AJ, Heikenwalder M, Ganal-Vonarburg SC (2016) The liver at the nexus of host-microbial interactions. Cell Host Microbe 20:561–571CrossRefPubMed

10.

Schneider KM, Albers S, Trautwein C (2018) Role of bile acids in the gut-liver axis. J Hepatol 68:1083–1085. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2017.11.025 CrossRefPubMed

11.

Ursell LK, Metcalf JL, Parfrey LW, Knight R (2012) Defining the human microbiome. Nutr Rev. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2012.00493.x CrossRefPubMed

12.

Qin J, Li R, Raes J, Arumugam M, Burgdorf KS, Manichanh C, Nielsen T, Pons N, Levenez F, Yamada T, Mende DR, Li J, Xu J, Li S, Li D, Cao J, Wang B, Liang H, Zheng H, Xie Y, Tap J, Lepage P, Bertalan M, Batto JM, Hansen T, Le Paslier D, Linneberg A, Nielsen HB, Pelletier E, Renault P, Sicheritz-Ponten T, Turner K, Zhu H, Yu C, Li S, Jian M, Zhou Y, Li Y, Zhang X, Li S, Qin N, Yang H, Wang J, Brunak S, Doré J, Guarner F, Kristiansen K, Pedersen O, Parkhill J, Weissenbach J, Bork P, Ehrlich SD, Wang J et al (2010) A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature. https://doi.org/10.1038/nature08821 CrossRefPubMedPubMedCentral

13.

Caussy C, Tripathi A, Humphrey G, Bassirian S, Singh S, Faulkner C, Bettencourt R, Rizo E, Richards L, Xu ZZ, Downes MR, Evans RM, Brenner DA, Sirlin CB, Knight R, Loomba R (2019) A gut microbiome signature for cirrhosis due to nonalcoholic fatty liver disease. Nat Commun. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09455-9 CrossRefPubMedPubMedCentral

14.

Koliada A, Syzenko G, Moseiko V, Budovska L, Puchkov K, Perederiy V, Gavalko Y, Dorofeyev A, Romanenko M, Tkach S, Sineok L, Lushchak O, Vaiserman A (2017) Association between body mass index and firmicutes/bacteroidetes ratio in an adult Ukrainian population. BMC Microbiol. https://doi.org/10.1186/s12866-017-1027-1 CrossRefPubMedPubMedCentral

15.

Schwimmer JB, Johnson JS, Angeles JE, Behling C, Belt PH, Borecki I, Bross C, Durelle J, Goyal NP, Hamilton G, Holtz ML, Lavine JE, Mitreva M, Newton KP, Pan A, Simpson PM, Sirlin CB, Sodergren E, Tyagi R, Yates KP, Weinstock G, Salzman NH (2019) Microbiome signatures associated with steatohepatitis and moderate to severe fibrosis in children with nonalcoholic fatty liver disease. Gastroenterology. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2019.06.028 CrossRefPubMed

16.

Kolodziejczyk AA, Zheng D, Elinav E (2019) Diet-microbiota interactions and personalized nutrition. Nat Rev Microbiol. https://doi.org/10.1038/s41579-019-0256-8 CrossRefPubMed

17.

Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, Elinav E (2017) Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol 17:219–232CrossRefPubMed

18.

Zaneveld JR, McMinds R, Thurber RV (2017) Stress and stability: applying the Anna Karenina principle to animal microbiomes. Nat Microbiol. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2017.121 CrossRefPubMed

19.

Chiang JYL (2009) Bile acids: regulation of synthesis. J Lipid Res 50:1955–1966. https://doi.org/10.1194/jlr.R900010-JLR200 CrossRefPubMedPubMedCentral

20.

Wahlström A, Sayin SI, Marschall HU, Bäckhed F (2016) Intestinal crosstalk between bile acids and microbiota and its impact on host metabolism. Cell Metab 24:41–50CrossRefPubMed

21.

Begley M, Gahan CGM, Hill C (2005) The interaction between bacteria and bile. FEMS Microbiol Rev 29:625–651CrossRefPubMed

22.

Modica S, Petruzzelli M, Bellafante E, Murzilli S, Salvatore L, Celli N, Di Tullio G, Palasciano G, Moustafa T, Halilbasic E, Trauner M, Moschetta A (2012) Selective activation of nuclear bile acid receptor FXR in the intestine protects mice against cholestasis. Gastroenterology. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2011.10.028 CrossRefPubMed

23.

Henao-Mejia J, Elinav E, Jin C, Hao L, Mehal WZ, Strowig T, Thaiss CA, Kau AL, Eisenbarth SC, Jurczak MJ, Camporez JP, Shulman GI, Gordon JI, Hoffman HM, Flavell RA (2012) Inflammasome-mediated dysbiosis regulates progression of NAFLD and obesity. Nature 482:179–185. https://doi.org/10.1038/nature10809 CrossRefPubMedPubMedCentral

24.

Balakrishnan A, Polli JE (2006) Apical sodium dependent bile acid transporter (ASBT, SLC10A2): a potential prodrug target. Mol Pharmacol 3(3):223–230CrossRef

25.

Fang S, Suh JM, Reilly SM, Yu E, Osborn O, Lackey D, Yoshihara E, Perino A, Jacinto S, Lukasheva Y, Atkins AR, Khvat A, Schnabl B, Yu RT, Brenner DA, Coulter S, Liddle C, Schoonjans K, Olefsky JM, Saltiel AR, Downes M, Evans RM (2015) Intestinal FXR agonism promotes adipose tissue browning and reduces obesity and insulin resistance. Nat Med. https://doi.org/10.1038/nm.3760 CrossRefPubMedPubMedCentral

26.

Jiang C, Xie C, Li F, Zhang L, Nichols RG, Krausz KW, Cai J, Qi Y, Fang ZZ, Takahashi S, Tanaka N, Desai D, Amin SG, Albert I, Patterson AD, Gonzalez FJ (2015) Intestinal farnesoid X receptor signaling promotes nonalcoholic fatty liver disease. J Clin Invest. https://doi.org/10.1172/JCI76738 CrossRefPubMedPubMedCentral

27.

Chow MD, Lee YH, Guo GL (2017) The role of bile acids in nonalcoholic fatty liver disease and nonalcoholic steatohepatitis. Mol Aspects Med 56:34–44. https://doi.org/10.1016/j.mam.2017.04.004 CrossRefPubMedPubMedCentral

28.

Jiao N, Baker SS, Chapa-Rodriguez A, Liu W, Nugent CA, Tsompana M, Mastrandrea L, Buck MJ, Baker RD, Genco RJ, Zhu R, Zhu L (2018) Suppressed hepatic bile acid signalling despite elevated production of primary and secondary bile acids in NAFLD. Gut. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2017-314307 CrossRefPubMed

29.

Evans JM, Morris LS, Marchesi JR (2013) The gut microbiome: the role of a virtual organ in the endocrinology of the host. J Endocrinol 218(3):R37–47. https://doi.org/10.1530/JOE-13-0131 CrossRefPubMed

30.

Arnold JW, Roach J, Azcarate-Peril MA (2016) Emerging technologies for gut microbiome research. Trends Microbiol 24(11):887–901. https://doi.org/10.1016/j.tim.2016.06.008 CrossRefPubMedPubMedCentral

31.

Rau M, Rehman A, Dittrich M, Groen AK, Hermanns HM, Seyfried F, Beyersdorf N, Dandekar T, Rosenstiel P, Geier A (2018) Fecal SCFas and SCFA-producing bacteria in gut microbiome of human NAFLD as a putative link to systemic T‑cell activation and advanced disease. United European Gastroenterol J. https://doi.org/10.1177/2050640618804444 CrossRefPubMedPubMedCentral

32.

Gill PA, van Zelm MC, Muir JG, Gibson PR (2018) Review article: short chain fatty acids as potential therapeutic agents in human gastrointestinal and inflammatory disorders. Aliment Pharmacol Ther 48(1):15–34. https://doi.org/10.1111/apt.14689 CrossRefPubMed

33.

Kimura I, Ozawa K, Inoue D, Imamura T, Kimura K, Maeda T, Terasawa K, Kashihara D, Hirano K, Tani T, Takahashi T, Miyauchi S, Shioi G, Inoue H, Tsujimoto G (2013) The gut microbiota suppresses insulin-mediated fat accumulation via the short-chain fatty acid receptor GPR43. Nat Commun. https://doi.org/10.1038/ncomms2852 CrossRefPubMed

34.

Descamps HC, Herrmann B, Wiredu D, Thaiss CA (2019) The path toward using microbial metabolites as therapies. EBioMedicine 44:747–754. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2019.05.063 CrossRefPubMedPubMedCentral

35.

Thaiss CA, Itav S, Rothschild D, Meijer MT, Levy M, Moresi C, Dohnalová L, Braverman S, Rozin S, Malitsky S, Dori-Bachash M, Kuperman Y, Biton I, Gertler A, Harmelin A, Shapiro H, Halpern Z, Aharoni A, Segal E, Elinav E (2016) Persistent microbiome alterations modulate the rate of post-dieting weight regain. Nature 540:544–551. https://doi.org/10.1038/nature20796 CrossRefPubMed

36.

Yuan J, Chen C, Cui J, Lu J, Yan C, Wei X, Zhao X, Li N, Li S, Xue G, Cheng W, Li B, Li H, Lin W, Tian C, Zhao J, Han J, An D, Zhang Q, Wei H, Zheng M, Ma X, Li W, Chen X, Zhang Z, Zeng H, Ying S, Wu J, Yang R, Liu D (2019) Fatty liver disease caused by high-alcohol-producing klebsiella pneumoniae. Cell Metab 30:675–688.e7. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.08.018 CrossRefPubMed

37.

Thaiss CA, Levy M, Grosheva I, Zheng D, Soffer E, Blacher E, Braverman S, Tengeler AC, Barak O, Elazar M, Ben-Zeev R, Lehavi-Regev D, Katz MN, Pevsner-Fischer M, Gertler A, Halpern Z, Harmelin A, Aamar S, Serradas P, Grosfeld A, Shapiro H, Geiger B, Elinav E (2018) Hyperglycemia drives intestinal barrier dysfunction and risk for enteric infection. Science 359:1376–1383. https://doi.org/10.1126/science.aar3318 CrossRefPubMed

38.

Sorribas M, Jakob MO, Yilmaz B, Li H, Stutz D, Noser Y, de Gottardi A, Moghadamrad S, Hassan M, Albillos A, Francés R, Juanola O, Spadoni I, Rescigno M, Wiest R (2019) FxR-modulates the gut-vascular barrier by regulating the entry sites for bacterial translocation in experimental cirrhosis. J Hepatol. https://doi.org/10.1016/j.jhep.2019.06.017 CrossRefPubMedPubMedCentral

39.

Depommier C, Everard A, Druart C, Plovier H, Van Hul M, Vieira-Silva S, Falony G, Raes J, Maiter D, Delzenne NM, de Barsy M, Loumaye A, Hermans MP, Thissen JP, de Vos WM, Cani PD (2019) Supplementation with akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study. Nat Med 25(7):1096–1103. https://doi.org/10.1038/s41591-019-0495-2 CrossRefPubMedPubMedCentral

40.

Shogbesan O, Poudel DR, Victor S, Jehangir A, Fadahunsi O, Shogbesan G, Donato A (2018) A systematic review of the efficacy and safety of fecal microbiota transplant for clostridium difficile infection in Immunocompromised patients. Can J Gastroenterol Hepatol 2018:1394379. https://doi.org/10.1155/2018/1394379 CrossRefPubMedPubMedCentral

41.

Schneider KM, Bieghs V, Heymann F, Hu W, Dreymueller D, Liao L, Frissen M, Ludwig A, Gassler N, Pabst O, Latz E, Sellge G, Penders J, Tacke F, Trautwein C (2015) CX3CR1 is a gatekeeper for intestinal barrier integrity in mice: limiting steatohepatitis by maintaining intestinal homeostasis. Hepatology 62:1405–1416. https://doi.org/10.1002/hep.27982 CrossRefPubMed

42.

Bajaj JS, Salzman NH, Acharya C, Sterling RK, White MB, Gavis EA, Fagan A, Hayward M, Holtz ML, Matherly S, Lee H, Osman M, Siddiqui MS, Fuchs M, Puri P, Sikaroodi M, Gillevet PM (2019) Fecal microbial transplant capsules are safe in hepatic encephalopathy: a phase 1, randomized, placebo-controlled trial. Hepatology. https://doi.org/10.1002/hep.30690 CrossRefPubMed

43.

Parnell JA, Raman M, Rioux KP, Reimer RA (2012) The potential role of prebiotic fibre for treatment and management of non-alcoholic fatty liver disease and associated obesity and insulin resistance. Liver Int 32(5):701–711. https://doi.org/10.1111/j.1478-3231.2011.02730.x CrossRefPubMed

44.

Carlson JL, Erickson JM, Lloyd BB, Slavin JL (2018) Health effects and sources of prebiotic dietary fiber. Curr Dev Nutr. https://doi.org/10.1093/cdn/nzy005 CrossRefPubMedPubMedCentral

45.

Macfarlane S, Macfarlane GT, Cummings JH (2006) Review article: prebiotics in the gastrointestinal tract. Aliment Pharmacol Ther 24(5):701–714CrossRefPubMed

46.

Tarantino G, Finelli C (2015) Systematic review on intervention with prebiotics/probiotics in patients with obesity-related nonalcoholic fatty liver disease. Future Microbiol 10(5):889–902. https://doi.org/10.2217/fmb.15.13 CrossRefPubMed

47.

Singh V, Yeoh BS, Chassaing B, Xiao X, Saha P, Aguilera Olvera R, Lapek JD, Zhang L, Wang WB, Hao S, Flythe MD, Gonzalez DJ, Cani PD, Conejo-Garcia JR, Xiong N, Kennett MJ, Joe B, Patterson AD, Gewirtz AT, Vijay-Kumar M (2018) Dysregulated microbial fermentation of soluble fiber induces cholestatic liver cancer. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.004 CrossRefPubMedPubMedCentral

48.

Younossi Z, Ratziu V, Loomba R, Rinella M, Anstee QM, Goodman Z, Bedossa P, Geier A, Beckebaum S, Newsome P, Sheridan D, Trotter J, Knapple W, Lawitz E, Kowdley K, Montano-Loza A, Boursier J, Mathurin P, Bugianesi E, Mazzella G, Olveira A, Cortez-Pinto H, Graupera I, Orr D, Gluud LL, Dufour J‑F, Shapiro D, Campagna J, Zaru L, MacConell L, Shringarpure R, Harrison S, Sanyal A (2019) GS-06-positive results from REGENERATE: a phase 3 international, randomized, placebo-controlled study evaluating obeticholic acid treatment for NASH. J Hepatol. https://doi.org/10.1016/s0618-8278(19)30006-4 CrossRefPubMed

49.

Nicholes K, Guillet S, Tomlinson E, Hillan K, Wright B, Frantz GD, Pham TA, Dillard-Telm L, Tsai SP, Stephan JP, Stinson J, Stewart T, French DM (2002) A mouse model of hepatocellular carcinoma: ectopic expression of fibroblast growth factor 19 in skeletal muscle of transgenic mice. Am J Pathol. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)61177-7 CrossRefPubMedPubMedCentral

50.

Harrison SA, Rinella ME, Abdelmalek MF, Trotter JF, Paredes AH, Arnold HL, Kugelmas M, Bashir MR, Jaros MJ, Ling L, Rossi SJ, DePaoli AM, Loomba R (2018) NGM282 for treatment of non-alcoholic steatohepatitis: a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 trial. Lancet. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)30474-4 CrossRefPubMedPubMedCentral

Titel: Die Darm-Leber-Achse bei nichtalkoholischer Fettlebererkrankung: molekulare Mechanismen und neue Targets
verfasst von: Dr. med. Dr. rer. nat. Kai Markus Schneider
Prof. Dr. Christian Trautwein
Publikationsdatum: 13.01.2020
Verlag: Springer Medizin
Schlagwörter: Pneumologie
Fettleber
Darmmikrobiom
Mikrobiom der Atemwege
Erschienen in: Die Gastroenterologie / Ausgabe 2/2020
Print ISSN: 2731-7420
Elektronische ISSN: 2731-7439
DOI: https://doi.org/10.1007/s11377-019-00402-0

Leitlinien kompakt für die Innere Medizin

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

^{Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag}

Kostenlos registrieren

Neu im Fachgebiet Innere Medizin

Notfall-TEP der Hüfte ist auch bei 90-Jährigen machbar

26.04.2024 Hüft-TEP Nachrichten

Ob bei einer Notfalloperation nach Schenkelhalsfraktur eine Hemiarthroplastik oder eine totale Endoprothese (TEP) eingebaut wird, sollte nicht allein vom Alter der Patientinnen und Patienten abhängen. Auch über 90-Jährige können von der TEP profitieren.

Niedriger diastolischer Blutdruck erhöht Risiko für schwere kardiovaskuläre Komplikationen

25.04.2024 Hypotonie Nachrichten

Wenn unter einer medikamentösen Hochdrucktherapie der diastolische Blutdruck in den Keller geht, steigt das Risiko für schwere kardiovaskuläre Ereignisse: Darauf deutet eine Sekundäranalyse der SPRINT-Studie hin.

Bei schweren Reaktionen auf Insektenstiche empfiehlt sich eine spezifische Immuntherapie

25.04.2024 Allergien und Intoleranzreaktionen Nachrichten

Insektenstiche sind bei Erwachsenen die häufigsten Auslöser einer Anaphylaxie. Einen wirksamen Schutz vor schweren anaphylaktischen Reaktionen bietet die allergenspezifische Immuntherapie. Jedoch kommt sie noch viel zu selten zum Einsatz.

Therapiestart mit Blutdrucksenkern erhöht Frakturrisiko

25.04.2024 Hypertonie Nachrichten

Beginnen ältere Männer im Pflegeheim eine Antihypertensiva-Therapie, dann ist die Frakturrate in den folgenden 30 Tagen mehr als verdoppelt. Besonders häufig stürzen Demenzkranke und Männer, die erstmals Blutdrucksenker nehmen. Dafür spricht eine Analyse unter US-Veteranen.

Update Innere Medizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

Newsletter bestellen

Springer Medizin

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2020

Die nichtalkoholische Fettlebererkrankung (NAFLD)

CME: Neuroendokrine Neoplasien des Gastrointestinaltrakts

Differenzialdiagnose der Fettlebererkrankung

Mitteilungen des Netzwerks gegen Darmkrebs

Das Deutsche NAFLD-Register