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:
Список цитованої літератури:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Yaghi A, Dolovich MB. Airway epithelial cell cilia and obstructive lung disease. Cells. 2016;5:40. DOI: 10.3390/cells5040040.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Niewiem M, Grzybowska-Chlebowczyk U. Intestinal barrier permeability in allergic diseases. Nutrients. 2022;14(9):1893. DOI: 10.3390/ nu14091893.
- Heinemann U, Schuetz A. Structural features of tight-junction proteins. Int J Mol Sci. 2019;20(23):6020. DOI: 10.3390/ijms20236020.
- 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.
- 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.
- Pivtorak KV. Osoblyvosti farmakoterapii NAZHP u khvorykh z nadlysokovoiu masoiu tila ta ozhyrinniam. Zaporizkyi Medychnyi Zhurnal. 2017;19(4):520-4. [in Ukrainian].
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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