Unterschiedliche Cluster des intestinalen Mikrobioms bei fortgeschrittener Leberzirrhose korrelieren mit Antibiotikabehandlung, Störungen der Darmbarriere und systemischer Inflammation

Hintergrund: Das Stadium der dekompensierten Leberzirrhose (dLZ) wird durch eine Dysbiose des intestinalen Mikrobioms gekennzeichnet. Unser Ziel war es, bakterielle und fungale Komponenten des Mikrobioms zu charakterisieren und ihren Zusammenhang mit der Darmpermeabilität, der systemischen Inflammation (SI) und dem Krankheitsverlauf von dLZ-Patient*innen zu untersuchen.

Methode: Prospektiv wurden von 2017–2022 Proben von 95 konsekutiven dLZ-Patient*innen gesammelt. Metagenomische Shot-Gun-Sequenzierung und durchflusszytometrische Mikrobiom-Analysen wurden durchgeführt und Plasma-Zonulin, sCD163 sowie 45 Zytokine gemessen, um die Darmpermeabilität und SI zu analysieren. Die 90-Tage-Inzidenz Zirrhose-assoziierter Komplikationen wurde in Competing-Risk-Analysen untersucht.

Ergebnisse: Die Patienten wurden in drei Gruppen (G1-G3) mit deutlich abweichenden bakteriellen Kompositionen eingeteilt. G1 wies die geringste Diversität auf und wurde von Enterococcus spp. dominiert (77,97%), während die Mikrobiota von G2 hauptsächlich aus Bifidobakterien bestanden (52,31%). G3 zeigte am meisten Ähnlichkeiten zu den gesunden Kontrollen (GK). Patient*innen wiesen im Vergleich zu GK reduzierte Bakterienkonzentrationen auf (Median 2,65x10^9 Zellen/Gramm Stuhl), insbesondere G1 (Median 2,65x10^9 Zellen/Gramm). Pilze fehlten bei GK weitgehend, während sie bei G1-Patient*innen in großer Anzahl detektiert wurden, insbesondere Candida spp. (51,63%). Zudem erhielten G1-Patient*innen am häufigsten Antibiotika (86,8%). Die G1-Plasmaspiegel von Zonulin (p=0,044) und sCD163 (p=0,019) überstiegen die der anderen Patient*innen deutlich. Außerdem wurden bei G1 signifikant erhöhte Konzentrationen von Interleukin (IL)-1alpha (p=0,002), IL-17 (p=0,038), IL-18 (p=0,007) und weiteren proinflammatorischen Zytokinen festgestellt, die positiv mit der Enterokokkenhäufigkeit korrelierten. G1-Patient*innen wiesen eine numerisch höhere Infektionsinzidenz auf (p=0,09).

Schlussfolgerung: Sogar im Endstadium der Zirrhose sind unterschiedliche bakterielle und fungale Muster nachzuweisen. Antibiotika verstärken diese Dysbiose, was zu einer erhöhten Darmpermeabilität, bakterieller Translokation und erhöhter SI beiträgt.

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Article published online:
20 January 2025