ПОРУШЕННЯ ЕПІТЕЛІАЛЬНОГО БАР’ЄРА ЯК СПІЛЬНИЙ ПАТОГЕНЕТИЧНИЙ МЕХАНІЗМ ХРОНІЧНИХ БРОНХОЛЕГЕНЕВИХ ЗАХВОРЮВАНЬ ТА МЕТАБОЛІЧНО АСОЦІЙОВАНОЇ СТЕАТОТИЧНОЇ ХВОРОБИ ПЕЧІНКИ

Півторак К. В., Шевчук Т. В.

ПОРУШЕННЯ ЕПІТЕЛІАЛЬНОГО БАР’ЄРА ЯК СПІЛЬНИЙ ПАТОГЕНЕТИЧНИЙ МЕХАНІЗМ ХРОНІЧНИХ БРОНХОЛЕГЕНЕВИХ ЗАХВОРЮВАНЬ ТА МЕТАБОЛІЧНО АСОЦІЙОВАНОЇ СТЕАТОТИЧНОЇ ХВОРОБИ ПЕЧІНКИ


Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Півторак К. В., Шевчук Т. В.

Рубрика:

ОГЛЯДИ ЛІТЕРАТУРИ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Порушення епітеліального бар’єра в останнє десятиліття розглядається як універсальний механізм розвитку хронічних запальних та метаболічних захворювань. Зростання поширеності хронічного обструктивного захворювання легень, бронхіальної астми та метаболічно-асоційованої стеатотичної хвороби печінки актуалізує пошук спільних патогенетичних ланок, що можуть пояснити їх коморбідність і системний характер перебігу. Однією з таких ланок є дисфункція щільних контактів епітелію дихальних шляхів і кишечника, яка сприяє підвищеній проникності, транслокації мікробних компонентів і підтриманню хронічного системного запалення. Аналіз досліджень останніх 10 років демонструє суттєвий прогрес у розумінні ролі мікробіоти та осі «кишка-легені-печінка». Сучасні мета аналізи підтверджують наявність підвищеної кишкової проникності при МАСХП, а експериментальні роботи доводять вплив дисбіозу на імунну відповідь у легенях. Дослідження молекулярних механізмів регуляції щільних контактів (клаудини, оклюдин, зонулін), TLR4-залежного сигналінгу та активації NF-κB поглибили розуміння взаємозв’язку між бар’єрною дисфункцією і прогресуванням запалення. Водночас залишаються недостатньо з’ясованими механізми міжорганної комунікації, роль епігенетичних змін епітелію, а також можливості таргетної корекції бар’єрної проникності як універсальної терапевтичної стратегії при поєднаній патології легень і печінки. Метою роботи є систематизація сучасних наукових даних щодо ролі епітеліальної бар’єрної дисфункції у патогенезі хронічних бронхолегеневих захворювань та метаболічно-асоційованої стеатотичної хвороби печінки. Дослідження спрямоване на аналіз спільних молекулярних механізмів і міжорганних взаємозв’язків у межах осі «кишка-легені-печінка». Отримані узагальнення мають на меті обґрунтувати перспективи розробки персоналізованих підходів до діагностики та лікування.

Теги:

бронхіальна астма, епітеліальна проникність, МАСХП, мікробіота, ХОЗЛ

Список цитованої літератури:

  1. Neurath MF, Artis D, Becker C. The intestinal barrier: a pivotal role in health, inflammation, and cancer. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2025;10(6):573-592. DOI: 10.1016/S2468-1253(24)00390-X.
  2. Peterson LW, Artis D. Intestinal epithelial cells: regulators of barrier function and immune homeostasis. Nat Rev Immunol. 2014;14(3):141 53. DOI: 10.1038/nri3608.
  3. Marchiando AM, Graham WV, Turner JR. Epithelial barriers in homeostasis and disease. Annu Rev Pathol. 2010;5:119-44. DOI: 10.1146/ annurev.pathol. 4.110807.092135.
  4. Bischoff SC, Barbara G, Buurman W, Ockhuizen T, Schulzke JD, Serino M, et al. Intestinal permeability – a new target for disease preven tion and therapy. BMC Gastroenterol. 2014;14:189. DOI: 10.1186/s12876-014-0189-7.
  5. Mohammadi-Kordkhayli M, Mousavi MJ, Camara-Lemarroy CR, Noorbakhsh F, Saboor-Yaraghi AA. Elucidating the significance of zonu lin in the pathogenesis of chronic inflammatory disorders: emphasis on intestinal barrier function and tight junction regulation. Curr Med Chem. 2025;32(30):6547-6562. DOI: 10.2174/0109298673335863240829060545.
  6. Benowitz NL. Pharmacology of nicotine: addiction, smoking-induced disease, and therapeutics. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2009;49:57 71. DOI: 10.1146/annurev.pharmtox.48.113006.094742.
  7. De Munck TJI, Xu P, Verwijs HJA, Masclee AAM, Jonkers D, Verbeek J, et al. Intestinal permeability in human nonalcoholic fatty liver disease: a systematic review and meta-analysis. Liver Int. 2020;40(12):2906-16. DOI: 10.1111/liv.14696.
  8. Liu L, Yin M, Gao J, Yu C, Lin J, Wu A, et al. Intestinal barrier function in the pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease. J Clin Transl Hepatol. 2023;11(2):452-8. DOI: 10.14218/JCTH.2022.00089.
  9. Leung C, Rivera L, Furness JB, Angus PW. The role of the gut microbiota in NAFLD. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2016;13(7):412-25. DOI: 10.1038/nrgastro.2016.85.
  10. Long C, Zhou X, Xia F, Zhou B. Intestinal barrier dysfunction and gut microbiota in non-alcoholic fatty liver disease: assessment, mecha nisms, and therapeutic considerations. Biology (Basel). 2024;13(4):243. DOI: 10.3390/biology13040243.
  11. Budden KF, Gellatly SL, Wood DL, Cooper MA, Morrison M, Hugenholtz P, et al. Emerging pathogenic links between microbiota and the gut-lung axis. Nat Rev Microbiol. 2017;15(1):55-63. DOI: 10.1038/nrmicro.2016.142.
  12. Ma YY, Li L, Yu CH, Shen Z, Chen LH, Li YM. Effects of probiotics on nonalcoholic fatty liver disease: a meta-analysis. World J Gastroen terol. 2013;19(40):6911-8. DOI: 10.3748/wjg.v19.i40.6911.
  13. Moon HG, Kim SJ, Jeong JJ, Han SS, Jarjour NN, Lee H, et al. Airway epithelial cell-derived colony stimulating factor-1 promotes allergen sensitization. Immunity. 2018;49:275-87.e5.
  14. Staudt MR, Buro-Auriemma LJ, Walters MS, Salit J, Vincent T, Shaykhiev R, et al. Airway basal stem/progenitor cells have diminished capacity to regenerate airway epithelium in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 2014;190:955-8. DOI: 10.1164/rccm.201406-1167LE.
  15. Crystal RG. Airway basal cells. The “smoking gun” of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 2014;190:1355 62. DOI: 10.1164/rccm.201408-1492PP.
  16. Gohy S, Carlier FM, Fregimilicka C, Detry B, Lecocq M, Ladjemi MZ, et al. Altered generation of ciliated cells in chronic obstructive pulmonary disease. Sci Rep. 2019;9:17963.
  17. Chen G, Korfhagen TR, Karp CL, Impey S, Xu Y, Randell SH, et al. Foxa3 induces goblet cell metaplasia and inhibits innate antiviral immunity. Am J Respir Crit Care Med. 2014;189:301-13. DOI: 10.1164/rccm.201306-1181OC.
  18. Perotin JM, Coraux C, Lagonotte E, Birembaut P, Delepine G, Polette M, et al. Alteration of primary cilia in COPD. Eur Respir J. 2018;52:1800122. DOI: 10.1183/13993003.00122-2018.
  19. Yaghi A, Dolovich MB. Airway epithelial cell cilia and obstructive lung disease. Cells. 2016;5:40. DOI: 10.3390/cells5040040.
  20. Yeung-Luk BH, et al. Epigenetic reprogramming drives epithelial disruption in chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Cell Mol Biol. 2024;70(3):165-177.
  21. Burke H, Leonardi-Bee J, Hashim A, Pine-Abata H, Chen Y, Cook DG, et al. Prenatal and passive smoke exposure and incidence of asthma and wheeze: systematic review and meta-analysis. Pediatrics. 2012;129(4):735-44. DOI: 10.1542/peds.2011-2196.
  22. Jin Y, Seiber EE, Ferketich AK. Secondhand smoke and asthma: what are the effects on healthcare utilization among children? Prev Med. 2013;57(2):125-8. DOI: 10.1016/j.ypmed.2013.04.009.
  23. Sun YB, Liu M, Fan XS, Zhou LP, Li MW, Hu FY, et al. Effects of cigarette smoke on the aggravation of ovalbumin-induced asthma and the expressions of TRPA1 and tight junctions in mice. Mol Immunol. 2021;135:62-72. DOI: 10.1016/j.molimm.2021.04.006.
  24. Wu CC, Hsu TY, Chang JC, Ou CY, Kuo HC, Liu CA, et al. Paternal tobacco smoke correlated to offspring asthma and prenatal epigenetic programming. Front Genet. 2019;10:471. DOI: 10.3389/fgene.2019.00471.
  25. Lu K, Lai KP, Stoeger T, Ji S, Lin Z, Lin X, et al. Detrimental effects of microplastic exposure on normal and asthmatic pulmonary physiology. J Hazard Mater. 2021;416:126069. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2021.126069.
  26. Sly PD, Kusel M, Holt PG. Do early-life viral infections cause asthma? J Allergy Clin Immunol. 2010;125(6):1202-5. DOI: 10.1016/j. jaci.2010.01. 024.
  27. Mackenzie KJ, Anderton SM, Schwarze J. Viral respiratory tract infections and asthma in early life: cause and effect? Clin Exp Allergy. 2014;44(1):9-19. DOI: 10.1111/cea.12246.
  28. Boursier J, Mueller O, Barret M, Machado M, Fizanne L, Araujo-Perez F, et al. The severity of nonalcoholic fatty liver disease is associated with gut dysbiosis and shift in the metabolic function of the gut microbiota. Hepatology. 2016;63(3):764-75. DOI: 10.1002/hep.28356.
  29. Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell. 2016;165(6):1332-45. DOI: 10.1016/j.cell.2016.05.041.
  30. Peng L, Li ZR, Green RS, Holzman IR, Lin J. Butyrate enhances the intestinal barrier by facilitating tight junction assembly via activation of AMP-activated protein kinase in Caco-2 cell monolayers. J Nutr. 2009;139(9):1619-25. DOI: 10.3945/jn.109.104638.
  31. Ulluwishewa D, Anderson RC, McNabb WC, Moughan PJ, Wells JM, Roy NC. Regulation of tight junction permeability by intestinal bacteria and dietary components. J Nutr. 2011;141(5):769-76. DOI: 10.3945/jn.110. 135657.
  32. Lee SH. Intestinal permeability regulation by tight junction: implication on inflammatory bowel diseases. Intest Res. 2015;13(1):11-8. DOI: 10.5217/ir. 2015.13.1.11.
  33. Niewiem M, Grzybowska-Chlebowczyk U. Intestinal barrier permeability in allergic diseases. Nutrients. 2022;14(9):1893. DOI: 10.3390/ nu14091893.
  34. Heinemann U, Schuetz A. Structural features of tight-junction proteins. Int J Mol Sci. 2019;20(23):6020. DOI: 10.3390/ijms20236020.
  35. Buckley A, Turner JR. Cell biology of tight junction barrier regulation and mucosal disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2018;10(1):a029314. DOI: 10.1101/cshperspect.a029314.
  36. Tilg H, Moschen AR. Evolution of inflammation in nonalcoholic fatty liver disease: the multiple parallel hits hypothesis. Hepatology. 2010;52(5):1836-46. DOI: 10.1002/hep.24001.
  37. Pivtorak KV. Osoblyvosti farmakoterapii NAZHP u khvorykh z nadlysokovoiu masoiu tila ta ozhyrinniam. Zaporizkyi Medychnyi Zhurnal. 2017;19(4):520-4. [in Ukrainian].
  38. Carlier FM, de Fays C, Pilette C. Epithelial barrier dysfunction in chronic respiratory diseases. Front Physiol. 2021;12:691227. DOI: 10.3389/fphys. 2021.691227.
  39.  Rinella ME. Nonalcoholic fatty liver disease: a systematic review. JAMA. 2015;313(22):2263-73. DOI: 10.1001/jama.2015.5370. Erratum in: JAMA. 2015;314(14):1521. DOI: 10.1001/jama.2015.12071.
  40. Yang Z, Mao W, Wang J, Yin L. The gut-lung axis in asthma: microbiota-driven mechanisms and therapeutic perspectives. Front Microbiol. 2025;16:1680521. DOI: 10.3389/fmicb.2025.1680521.
  41. Parrón-Ballesteros J, Gordo RG, López-Rodríguez JC, Olmo N, Villalba M, Batanero E, et al. Beyond allergic progression: from molecules to microbes as barrier modulators in the gut-lung axis functionality. Front Allergy. 2023;4:1093800. DOI: 10.3389/falgy.2023.1093800.
  42. Vilar-Gomez E, Martinez-Perez Y, Calzadilla-Bertot L, Torres-Gonzalez A, Gra-Oramas B, Gonzalez-Fabian L, et al. Weight loss through lifestyle modification significantly reduces features of nonalcoholic steatohepatitis. Gastroenterology. 2015;149(2):367-78. DOI: 10.1053/j. gastro.2015.04.005.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2026 Випуск 1, 180, 95-103 сторінки, код УДК 616.24-002-036.12:616.36-003.826:612.017

DOI:

10.29254/2077-4214-2026-1-180-95-103

Чи була ця стаття корисною?

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.