När en del av kroppslevern avlägsnas, ersätter kroppen den saknade vävnaden; nyligen, publicerad i en studie med titeln "Gut microbiota promote leverregeneration through hepatic membrane phospholipid biosynthesis" i den internationella tidskriften Journal of Hepatology, har forskare från institutioner som universitetet i München i Tyskland funnit att framgången för ovanstående processer kan bero till stor del på kroppens tarmflora, Det kan bidra till att förbättra prognosen för leveroperationer hos patienter med levercancer och andra sjukdomar.
Den mänskliga levern är förvånansvärt regenerativ, till skillnad från hjärtat; den underliggande mekanismen är ett bra exempel på tarmflorans roll i annan organogenes, och forskare arbetade tillsammans för att bevisa detta. Den friska tarmmikrobiomet innehåller flera typer av bakterier som spelar en aktiv roll i matsmältningen, av vilka en del tarmflora bryter ner kolhydrater till kortkedjiga fettsyror (SCFA) som leverceller behöver för att växa och dela sig; forskarna har för första gången avslöjat att tarmfloran påverkar lipidmetabolismen i levercellerna och deras förmåga att regenerera.
Forskarna Janssen et al. bestämt hur det störda mikrobiomet påverkade förnyelsen av levern. Hos djur som stör tarmmikrobiotan med antibiotika fann forskarna att bildandet av nya leverceller försenades avsevärt. Forskare är nu medvetna om kopplingen mellan antibiotika och störd leverregenerering, som tidigare tillskrevs ett immunsvar eller skadliga biverkningar på levercellerna; forskarna började bara hitta ett mekaniskt samband med tarmfloran baserat på studier av antibiotikabehandlade möss hos möss födda som saknade mikrobiomet. Antibiotika dödar inte hela tarmfloran, förklarade forskarna, men terapier förändrar mikrobiomets sammansättning, och det kvarvarande bakteriesamhället producerar färre kortkedjiga fettsyror, som vanligtvis återhämtar sig inom några veckor efter antibiotikabehandlingen.
De aktuella resultaten tyder på att leverregenerering också sker i organismen hos djur som behandlats med antibiotika, men det finns en betydande fördröjning. Leverregenerering sker inte hos möss som saknar tarmflora; forskarna kunde dock stimulera leverregenerering genom att använda exakt definierade mikrobiominitiatorer (mikrobiomstartset). I studien använde forskarna en organoid av musceller (i huvudsak liten levervävnad i plattor) och fann att SCFA tillhandahåller de nödvändiga komponenterna i levercellmembranen och att celler vägrade att växa och reproducera sig om SCFA inte var närvarande och rikligt. Ett enzym som kallas SCD 1 blir särskilt aktivt när celler förökar sig på grund av tillräckligt med fettsyror; forskare undersökte dessa processer med hjälp av mänskliga leverceller och vävnadsprover och fann att SCD 1 också är mycket aktiv i människokroppen när levern regenereras.
Forskaren Klaus-Peter Janssen sa att det är viktigt att komma ihåg att tarmflorans roll är mycket komplex och att det kan vara en lång väg att växa innan den är helt förstådd; därför ger denna studie inga specifika råd för vidare åtgärder eller läkemedelsutveckling, men resultaten kan hjälpa forskare att klargöra vilken mikrobiomsammansättning som ger bättre förutsättningar för leverregenerering. Läkare kommer då att kunna analysera patientens tarmflora för att avgöra om förutsättningarna är goda för operation, eller för att vänta på att kroppens mikrobiom ska återhämta sig, eller för att tillhandahålla en specifik kostmodell för att påverka kroppens återhämtning.
Kliniker kan analysera leverns mikrobiomet efter operation, vilket kan vara anledningen till att forskare behöver ytterligare forskning; de nuvarande resultaten visar att tarmfloran är avgörande för biosyntesen av levermembranfosfolipiden och för regenereringsprocessen av levern.
