Ново американско изследване идентифицира специфичните бактерии зад това необичайно състояние
Алкохолът и неговите ефекти могат да бъдат приятни за много хора, стига да са в правилното време, на подходящото място и в подходящо количество. Почти всеки обаче ще се съгласи, че внезапното усещане за пиянство след ядене на геврек или сандвич звучи твърде неестествено.
Но за хората със синдром на автопивоварната (ABS) този кошмарен сценарий е реалност. Чревните им бактерии буквално ферментират въглехидратите в алкохол, причинявайки интоксикация, без индивидът да е докоснал и капка. Сега изследователите най-накрая са идентифицирали микробните виновници и биохимичните пътища зад това странно състояние. Тези открития биха могли да революционизират лечението на пациенти, които години наред са били смятани за тайни пиячи.
Публикувано в Nature Microbiology, проучването изследва 22-ма души с клинично документиран синдром на автопивоварната заедно с 21 техни партньори в домакинството. Изследователският екип, ръководен от учени от Калифорнийския университет в Сан Диего и болницата в Масачузетс, открил, че специфични бактерии, а не дрожди, както се смяташе досега, са основните причинители на проблеми, произвеждайки патологични нива на алкохол чрез множество ферментационни пътища.
Синдромът на автопивоварната, наричан още синдром на чревната ферментация, остава слабо проучен, въпреки че е описван в медицинската литература в продължение на десетилетия. Пациентите изпитват симптоми на интоксикация, включително неясен говор, загуба на координация и проблеми с паметта, които мистериозно се появяват след консумация на въглехидрати.
Те са изправени пред сериозни семейни, социални и правни последици, преди най-накрая да получат диагноза.
Известни са случаи, при които губят работата си, а личните им отношения деградират
Новото американско проучване е първото мащабно изследване на микробиологичните профили на пациенти със синдром на автопивоварната. По време на диагностичното тестване участниците показали средна пикова концентрация на алкохол в кръвта от 73 mg/dL след прием на орално глюкозно натоварване, точно под законовата граница за шофиране в САЩ от 80 mg/dL. Някои пациенти достигнали много по-високи нива.
Когато изследователите събрали проби от изпражнения по време на симптоматични „пристъпи“, показанията на дрегера били средно 136 mg/dL със значителни вариации. Фекални проби от пациенти по време на обостряния дали средно 14,47 mg/dL етанол след 24 часа растеж в сравнение с едва 8,76 mg/dL по време на периоди на ремисия и 5,00 mg/dL от здрави партньори в домакинството.
В продължение на години медицинските доклади за случаи
сочели свръхрастеж на дрожди като виновник за синдрома на автопивоварната,
давайки му прякора „болест на пиянството“. Това ново изследване посочва бактериите като основни причинители, въпреки че ролята на гъбичките не може да бъде напълно изключена.
Когато изследователите третирали бактериалните култури с широкоспектърния антибиотик хлорамфеникол, производството на етанол спаднало значително.
Противогъбичното лекарство амфотерицин B не показало значителен ефект, въпреки че три проби от обостряния показали частично намаление на производството на етанол. Генетичното секвениране на чревния микробиом разкрил минимални разлики в гъбичния състав между пациентите и техните партньори у дома. Най-показателното е, че когато изследователите се опитали да отгледат гъбички от проби от изпражнения, нищо не се появило върху лабораторните плаки.
„Тези открития показват, че чревните бактерии са важен фактор за патофизиологията на ABS“, пишат изследователите. Те обаче отбелязват, че повишената употреба на противогъбични средства след поставяне на диагнозата може да е потиснала растежа на гъбичките при някои пациенти, което означава, че потенциалната роля на гъбичките в определени случаи не може да бъде категорично отхвърлена.
Но кои са бактериалните злодеи? Предимно членове на типа Proteobacteria, включително Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae. Това са често срещани чревни обитатели, които са развили впечатляващи способности за производство на етанол. Пациентите със синдром на автопивоварната по време на симптоматични обостряния показват драстично по-високи нива на Proteobacteria в сравнение със здравата контролна група.
Изследователският екип използвал усъвършенствано метагеномно секвениране, за да идентифицира кои бактерии са налични и какво правят. Екипът открил, че пациентите със синдром на автопивоварната имат обогатяване на гени в три метаболитни пътища, за които е известно, че произвеждат етанол.
Пътят на смесена киселинна ферментация позволява на бактерии като E. coli да превръщат глюкозата в етанол и сукцинат. Почти всеки ензим в този път е свръхпредставен в проби от обостряне в сравнение с такива в ремисия и проби от партньори в рамките на едно и също домакинство.
Пътят на хетеролактична ферментация метаболизира глюкозата по различен път, произвеждайки етанол чрез ацетилфосфат като междинен продукт. Отново пациентите показват драстично по-висок брой гени за тези ензими по време на симптоматични периоди.
Пътят на усвояване на етаноламин превръща това съединение, намиращо се в клетъчните мембрани, в етанол. Този път също е обогатен при пациенти със синдром на автопивоварната по време на обостряния.
Може би най-показателното е, че изследователите са
открили повишена активност на алкохол дехидрогеназа в шест ключови бактерии:
E. coli, K. pneumoniae, Alistipes putredinis, Ruminococcus gnavus, Blautia wexlerae и Blautia obeum. Общият брой гени за този ензим, който катализира последната стъпка в производството на етанол, е силно свързан с концентрацията на алкохол в кръвта на пациентите.
Интересното е, че самото наличие на високи нива на протеобактерии не е достатъчно, за да причини синдром на автопивоварната. Когато учените изследвали фекални проби от пациенти с възпалително заболяване на червата, състояние, характеризиращо се също със свръхрастеж на протеобактерии, те не са открили увеличение на производството на етанол в сравнение със здрава контролна група.
Нещо друго трябва да се случва при пациентите със синдром на автопивоварната освен свръхрастеж на протеобактерии. Изследването сочи специфични бактериални щамове с подобрени способности за производство на етанол. Анализът на микробиома разкрил също, че пациентите с ABS имали по-ниски нива на полезни бактерии по време на обостряния, особено видове от разред Clostridiales, като Ruminococcus bromii и Coprococcus eutactus.
Тези бактерии произвеждат късоверижни мастни киселини, поддържат здравето на червата.
Метаболитният анализ на фекални проби разкрил повишени нива на ацетат. Нивата на фекален ацетат освен това се съотнасят положително с изобилието на бактерии Escherichia и Blautia и отрицателно с Akkermansia (полезна бактерия, свързана с метаболитното здраве), създавайки порочен кръг, в който бактериите, произвеждащи етанол, създават чревна среда, която благоприятства още повече производството на етанол.
Може би най-окуражаващият резултат идва от подробното проучване на случай на пациент, получил трансплантация на фекална микробиота (ТФМ) като лечение. След години страдание, започнало след множество курсове ципрофлоксацинови антибиотици за проблеми с простатата, пациентът се съгласил на експериментално лечение с донорски фекални капсули. След първата ТФМ пациентът изпитал забележително подобрение за три месеца. За съжаление, симптомите в крайна сметка рецидивирали. Девет месеца по-късно
пациентът получил по-агресивен протокол за ТФМ и пациентът останал в ремисия повече от 16 месеца
без симптоми и без откриваеми нива на алкохол в кръвта. Той дори успешно възстановил въглехидратите в диетата си. Изобилието от E. coli, обогатяването на ферментационните пътища и маркерите за увреждане на черния дроб намалели драстично след втората ТФМ.
Понастоящем няма консенсусно лечение за синдрома на автопивоварната. Пациентите обикновено контролират състоянието чрез строго ограничаване на въглехидратите, периодични курсове с антибиотици и понякога противогъбични лекарства, основани на по-старото предположение за свръхрастеж на дрожди.
Новите открития сочат към по-целенасочени подходи. Антибиотици, насочени специално към протеобактериите, ТФМ от здрави донори и евентуално пробиотични интервенции за възстановяване на полезните бактериални популации биха могли да се окажат ефективни.
