অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম এবং অঙ্গ ফাইব্রোসিস

বিমূর্ত:ফাইব্রোসিস একটি প্যাথলজিকাল প্রক্রিয়া যা বেশিরভাগের সাথে যুক্তদীর্ঘস্থায়ী প্রদাহজনিত রোগ. এটি একটি অত্যধিক জমা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়এক্সট্রা সেলুলার ম্যাট্রিক্স প্রোটিনএবং শরীরের প্রায় প্রতিটি টিস্যু এবং অঙ্গ সিস্টেমকে প্রভাবিত করতে পারে। Fibroproliferative রোগ, যেমনঅন্ত্রের ফাইব্রোসিস, লিভার সিরোসিস, প্রগতিশীল কিডনি রোগ, এবংকার্ডিওভাসকুলার রোগ, প্রায়ই গুরুতর অঙ্গ ক্ষতির দিকে পরিচালিত করে এবং বিশ্বব্যাপী অসুস্থতা এবং মৃত্যুর একটি প্রধান কারণ, যার জন্য বর্তমানে কোন কার্যকর থেরাপি উপলব্ধ নেই। বিগত দশকে, প্রমাণের একটি ক্রমবর্ধমান দেহ অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমকে সহজাত এবং অভিযোজিত প্রতিরোধ ব্যবস্থার নিয়ন্ত্রণে একটি প্রধান খেলোয়াড় হিসাবে হাইলাইট করেছে, একাধিক ইমিউন-মধ্যস্থতাজনিত ব্যাধিগুলির প্যাথোজেনেসিসে গুরুতর প্রভাব রয়েছে। অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটা ডিসবায়োসিস বিভিন্ন অঙ্গে ফাইব্রোটিক প্রক্রিয়াগুলির বিকাশ এবং অগ্রগতির সাথে যুক্ত হয়েছে এবং ফাইব্রোসিস পরিচালনার জন্য একটি সম্ভাব্য থেরাপিউটিক লক্ষ্য হওয়ার পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে। এই পর্যালোচনাতে আমরা অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটা এবং অঙ্গ ফাইব্রোসিসের মধ্যে ক্রসস্ট্যাক সম্পর্কিত শিল্পের অবস্থার সংক্ষিপ্তসার করি, বিভিন্ন ফাইব্রোটিক রোগে খাদ্যের প্রাসঙ্গিকতাকে সম্বোধন করি এবং অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম-লক্ষ্যযুক্ত থেরাপিউটিক পদ্ধতির বিষয়ে আলোচনা করি যা বর্তমানে অন্বেষণ করা হচ্ছে।

কীওয়ার্ড:অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম; অন্ত্রের ফাইব্রোসিস; লিভার ফাইব্রোসিস; কিডনি ফাইব্রোসিস; ফুসফুসের ফাইব্রোসিস; হার্ট ফাইব্রোসিস; খাদ্য; থেরাপিউটিক কৌশল

জন্য নতুন ভেষজ গঠনকিডনি ফাইব্রোসিস

1. ভূমিকা

ফাইব্রোসিস একটি জটিল প্যাথলজিকাল প্রক্রিয়া যা টিস্যু আঘাতের প্রতিক্রিয়ায় এক্সট্রা সেলুলার ম্যাট্রিক্স (ECM) উপাদানগুলির অত্যধিক জমার ফলে হয় [1]। এটি বেশিরভাগ দীর্ঘস্থায়ী প্রদাহজনক রোগের চূড়ান্ত প্যাথলজিকাল ফলাফল এবং অঙ্গের ত্রুটি এবং ব্যর্থতার জন্য একটি প্রধান অবদানকারী [2]। ফাইব্রোটিক টিস্যু প্রতিক্রিয়াগুলি প্রায় প্রতিটি টিস্যু এবং অঙ্গ সিস্টেমকে প্রভাবিত করতে পারে এবং উন্নত দেশগুলিতে সমস্ত মৃত্যুর 45% পর্যন্ত দায়ী [3]। বিশ্বব্যাপী একটি প্রধান স্বাস্থ্য সমস্যা হিসাবে স্বীকৃত হওয়া সত্ত্বেও, ফাইব্রোটিক রোগের চিকিত্সার জন্য বর্তমানে খুব কম চিকিত্সা উপলব্ধ এবং তাদের সীমিত কার্যকারিতা রয়েছে [3]। টিস্যু আঘাতের পরে, টিস্যু আর্কিটেকচার এবং ফাংশন মেরামতের লক্ষ্যে ইভেন্টগুলির একটি জটিল ক্যাসকেড ঘটে। কোষের ক্ষতির ফলে তাৎক্ষণিকভাবে অগণিত প্রদাহজনক মধ্যস্থতাকারী যেমন বৃদ্ধির কারণ, সাইটোকাইনস এবং কেমোকাইনের নিঃসরণ ঘটে, যা লিউকোসাইটের অনুপ্রবেশকে উৎসাহিত করে, মায়োফাইব্রোব্লাস্টে ফাইব্রোব্লাস্টের সক্রিয়করণ (কোলাজেন নিঃসরণ, -মসৃণ পেশী অ্যাক্টিন (SMA)-প্রকাশকারী ফাইব্রোব্লাস্ট এবং)। ECM উপাদানের সংশ্লেষণ। ছোট এবং অ-পুনরাবৃত্ত আঘাতের ক্ষেত্রে, ECM উপাদানগুলির বর্ধিত জমা ক্ষণস্থায়ী এবং একবার ক্ষত মেরামত করা হলে, মায়োফাইব্রোব্লাস্টগুলি অ্যাপোপটোসিসের মধ্য দিয়ে যায় এবং প্রতিকারমূলক প্রতিক্রিয়া বন্ধ হয়ে যায়। যখন আঘাত গুরুতর বা স্থায়ী হয়, তবে, ফাইব্রোব্লাস্ট অ্যাক্টিভেশন একটি দীর্ঘস্থায়ী, অনিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়া হিসাবে অব্যাহত থাকে এবং ECM উপাদানগুলি ক্রমাগত জমা হতে থাকে, যার ফলে একটি স্থায়ী ফাইব্রোটিক দাগ, অঙ্গের ত্রুটি এবং শেষ পর্যন্ত অঙ্গ ব্যর্থতা তৈরি হয় [1]। মায়োফাইব্রোব্লাস্টগুলি মেরামত প্রক্রিয়ার মূল সেলুলার মধ্যস্থতাকারী এবং বেশিরভাগ ECM প্রোটিনের নিঃসরণের জন্য দায়ী প্রধান ফ্যাক্টর। এই কোষগুলি আবাসিক ফাইব্রোব্লাস্ট এবং মেসেনকাইমাল কোষগুলির সক্রিয়করণের ফলে হতে পারে তবে বিভিন্ন ধরণের কোষ যেমন ভাস্কুলার প্রাচীরের কোষ, এন্ডোথেলিয়াল কোষ, এপিথেলিয়াল কোষ, ফাইব্রোসাইট (অস্থি মজ্জা থেকে প্রাপ্ত ফাইব্রোব্লাস্ট-সদৃশ কোষগুলি সঞ্চালন করে) থেকেও উদ্ভূত হতে পারে। স্টেম সেল) এবং অস্থি-মজ্জা থেকে প্রাপ্ত প্রোজেনিটার যেমন অ্যাডিপোজেনিক প্রোজেনিটর [৪]। মায়োফাইব্রোব্লাস্টগুলি বিভিন্ন ধরনের উদ্দীপনার মাধ্যমে সক্রিয় করা যেতে পারে, যেমন ইমিউন কোষ থেকে প্যারাক্রাইন সংকেত, মায়োফাইব্রোব্লাস্ট দ্বারা নিঃসৃত অটোক্রাইন ফ্যাক্টর এবং প্যাথোজেনিক অণুজীবের দ্বারা উত্পাদিত প্যাথোজেন-সম্পর্কিত আণবিক প্যাটার্ন (PAMPS) যা প্যাটার্ন রিকগনিশন রিসেপ্টরগুলির সাথে যোগাযোগ করে (পিপিআর-লাইক, যেমন। ফাইব্রোব্লাস্টগুলিতে রিসেপ্টর (TLRs)) [5]।

ব্রেকিং পয়েন্ট যেখানে রিপারেটিভ প্রক্রিয়া আর অপমানের সাথে মানিয়ে নিতে সক্ষম হয় না এবং অনিয়ন্ত্রিত হয়ে যায়, তাই একটি ফাইব্রোটিক পথে প্রবেশ করে তা জানা যায় না। তবুও, এটি ব্যাপকভাবে গৃহীত হয় যে একবার ফাইব্রিনোজেনিক পথগুলি সক্রিয় হয়ে গেলে, প্রক্রিয়াটি একটি দুষ্ট চক্রে প্রবেশ করে যেখানে এমনকি ফাইব্রোটিক টিস্যুগুলির কাঠামোগত পরিবর্তনগুলিও ইসিএম-উৎপাদনের পার্থক্য, নিয়োগ, প্রসারণ এবং সক্রিয়করণ নিয়ন্ত্রণ করে আরও ফাইব্রোটিক প্রতিক্রিয়ার খোরাক হয়। myofibroblasts [6].

ব্রেকিং পয়েন্ট যেখানে রিপারেটিভ প্রক্রিয়া আর অপমানের সাথে মানিয়ে নিতে সক্ষম হয় না এবং অনিয়ন্ত্রিত হয়ে যায়, তাই একটি ফাইব্রোটিক পথে প্রবেশ করে তা জানা যায় না। তবুও, এটি ব্যাপকভাবে গৃহীত হয় যে একবার ফাইব্রিনোজেনিক পথগুলি সক্রিয় হয়ে গেলে, প্রক্রিয়াটি একটি দুষ্ট চক্রে প্রবেশ করে যেখানে এমনকি ফাইব্রোটিক টিস্যুগুলির কাঠামোগত পরিবর্তনগুলিও ইসিএম-উৎপাদনের পার্থক্য, নিয়োগ, প্রসারণ এবং সক্রিয়করণ নিয়ন্ত্রণ করে আরও ফাইব্রোটিক প্রতিক্রিয়ার খোরাক হয়। myofibroblasts [6].

প্রাথমিক ট্রিগার নির্বিশেষে, ফাইব্রোটিক প্রতিক্রিয়ার সূচনা এবং অগ্রগতিতে ইমিউন সিস্টেমের সহজাত এবং অভিযোজিত বাহুগুলির একটি প্রধান ভূমিকা রয়েছে এবং বিভিন্ন ইমিউনোরেগুলেটরি পথগুলি চিহ্নিত করা হয়েছে [7]। তবুও, প্রমাণের বেশ কয়েকটি অংশ ফাইব্রোটিক প্রক্রিয়াগুলিকে ট্রিগার করে এমন অন্যান্য ইমিউন-স্বাধীন প্রক্রিয়ার দিকে নির্দেশ করে এবং প্রগতিশীল ফাইব্রোসিস [8,9] এর প্রত্যাবর্তনের জন্য প্রদাহ এমনকি প্রয়োজনীয় হতে পারে। এই ধরনের প্রমাণগুলি প্রদাহজনক প্রক্রিয়াগুলিকে লক্ষ্য করে অ্যান্টি-ফাইব্রোটিক থেরাপির সাফল্যের অভাবের উপর কিছু আলোকপাত করে এবং পরামর্শ দেয় যে বিভিন্ন পথের তদন্ত করা উচিত।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ফাইব্রোটিক প্রক্রিয়াগুলিতে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার ভূমিকা ক্রমবর্ধমান আগ্রহ অর্জন করছে। অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটা প্রায় 1000 বিভিন্ন প্রজাতির প্রায় 100 ট্রিলিয়ন ব্যাকটেরিয়া দ্বারা গঠিত যা, স্বাস্থ্যকর অবস্থায়, হোস্টের সাথে একটি সিম্বিওটিক সম্পর্ক বজায় রাখে, বিপাক এবং অনাক্রম্যতাতে গুরুত্বপূর্ণ এবং জটিল কার্য সম্পাদন করে [10]।

প্যাথলজিকাল ফেনোটাইপ-ডাইসবায়োসিসের দিকে অন্ত্রের ব্যাকটেরিয়া জনসংখ্যার পরিবর্তন- এর ফলে বিষাক্ত যৌগগুলি জমা হতে পারে, যথা, ইউরেমিক টক্সিন, এবং উপকারী পণ্যগুলির হ্রাস (যেমন শর্ট-চেইন ফ্যাটি অ্যাসিড (এসসিএফএ)) [১১,১২ ]। ডিসবায়োটিক অবস্থা প্রায়শই ব্যাহত অন্ত্রের বাধা অখণ্ডতার সাথে যুক্ত থাকে, ব্যাকটেরিয়া এবং ব্যাকটেরিয়া পণ্যগুলিকে সঞ্চালনে স্থানান্তর করতে সহায়তা করে এবং ইমিউন এবং প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়াগুলির সিস্টেমিক সক্রিয়করণকে প্ররোচিত করে যা প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে টিস্যু ক্ষতির কারণ হতে পারে [13]। জিনগতভাবে সংবেদনশীল হোস্টে, মাইক্রোবায়োটা-অনাক্রম্যতা মিথস্ক্রিয়াগুলির একটি dysregulation ইমিউন-মধ্যস্থতাজনিত ব্যাধিগুলির সূচনা এবং অগ্রগতিতে অবদান রাখে বলে বিশ্বাস করা হয় [13]। ক্রমবর্ধমান পরিমাণে ডেটা অন্ত্রের ডিসবায়োসিসকে রোগের প্যাথোজেনেসিসের একটি প্রধান প্রবর্তক হিসাবে তুলে ধরেছে, যা বিভিন্ন অঙ্গে ফাইব্রোসিসের বিকাশের সাথে একটি অন্তর্নিহিত লিঙ্কের প্রতিনিধিত্ব করে (চিত্র 1)।

এই পর্যালোচনার লক্ষ্য অন্ত্র, যকৃত, কিডনি, ফুসফুস এবং হার্টের মতো বিভিন্ন অঙ্গে ফাইব্রোসিসের বিকাশ এবং অগ্রগতিতে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার ভূমিকা সংক্ষিপ্ত করা এবং অন্ত্রকে লক্ষ্য করে বর্তমান কৌশলগুলির একটি আপডেট প্রদান করা। ফাইব্রোটিক রোগের চিকিৎসায় মাইক্রোবায়োম।

চিত্র 1. অন্ত্রের ডিসবায়োসিস এবং অঙ্গ ফাইব্রোসিস। TMAO, trimethylamine N-oxide; পিসিএস, পি-ক্রিসিল সালফেট; IS, indoxyl সালফেট; SCFAs, শর্ট-চেইন ফ্যাটি অ্যাসিড; কেইজিজি, জিন এবং জিনোমের কিয়োটো এনসাইক্লোপিডিয়া। ↑ বৃদ্ধি; ↓ কমেছে;=পরিবর্তিত।

2. অন্ত্রের ফাইব্রোসিস

দীর্ঘস্থায়ী প্রদাহমেসেনকাইমাল সেল নিয়োগ এবং সক্রিয়করণের মাধ্যমে অন্ত্রের ফাইব্রোজেনেসিসকে ট্রিগারকারী প্রধান ঘটনা বলে মনে হয় [14]। অন্ত্রের ফাইব্রোসিস-সম্পর্কিত প্রদাহ লিভার, কিডনি বা ফুসফুসের ফাইব্রোসিসের তুলনায় অনেক বেশি গুরুতরভাবে ঘটতে পারে [15,16], যেমন প্রদাহজনক অন্ত্রের রোগে (IBD) ঘটে। যদিও অন্ত্র স্বল্পস্থায়ী অপমান (সংক্রমণ, তীব্র পেপটিক আলসার, ইত্যাদি) পরে সম্পূর্ণরূপে পুনরুত্থানের একটি চিত্তাকর্ষক ক্ষমতা দেখায়, ক্রমাগত গুরুতর প্রদাহের উপস্থিতির অধীনে, মেসেনকাইমাল কোষ (ফাইব্রোব্লাস্ট, মায়োফাইব্রোব্লাস্ট বা মসৃণ পেশী কোষের আকারে) ) ক্রমাগত সক্রিয় হয়, অত্যধিক ECM উত্পাদন করে এবং সম্ভাব্য অন্ত্রের বাধা সহ ফিস্টুলা বা কঠোর গঠনের দিকে পরিচালিত করে [15]। আজ অবধি, কোনও ফার্মাকোলজিক্যাল থেরাপি নেই যা অন্ত্রের ফাইব্রোসিস বিপরীতে কার্যকর; অতএব, উদ্ভাবনী কৌশলগুলির অনুসন্ধানে অন্ত্রের ফাইব্রোসিস প্রক্রিয়াগুলির একটি গভীর উপলব্ধি জরুরী।

অন্ত্রের ফাইব্রোসিসের প্যাথোজেনেসিসে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের ভূমিকা সম্পর্কে বোঝা IBD-তে উদ্ঘাটিত হতে শুরু করে, এটি সবচেয়ে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা রোগ যা অন্ত্রের ফাইব্রোসিস বিকাশের সাথে গভীরভাবে জড়িত। IBD এর মধ্যে রয়েছে আলসারেটিভ কোলাইটিস এবং ক্রোনের রোগ। ক্রোনের রোগে, অন্ত্রের ফাইব্রোসিস একটি ঘন ঘন জটিলতা যা সাধারণ প্রদাহের কারণে অন্ত্রের প্রাচীর ঘন হওয়া, কঠোরতা এবং স্টেনোসিস হতে পারে, যার ফলে সমগ্র অন্ত্রের প্রাচীরের পুনর্নির্মাণ ঘটে, যা ECM উপাদানগুলির বর্ধিত জমার সাথে যুক্ত [17,18]। আলসারেটিভ কোলাইটিসে, ফাইব্রোসিসের ট্রিগারিং সম্প্রতি স্বীকৃত হয়েছে এবং এটি মিউকোসাল এবং সাবমিউকোসাল স্তরগুলিতে ইসিএম জমা হওয়ার কারণে কোলন সংক্ষিপ্তকরণ এবং শক্ত হয়ে যাওয়ার সাথে সাথে টাইট-জাংশন ক্ষতির কারণে এপিথেলিয়াল স্তরের প্রদাহ এবং ব্যাঘাতের সাথে সম্পর্কিত। 19,20]।

অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম এবং অন্ত্রের ফাইব্রোসিসের মধ্যে লিঙ্কটি একদিকে IBD-তে উন্মোচন করা হয়েছিল, কারণ এই রোগীরা একটি ডিসবায়োটিক এবং প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটা [২১] দেখিয়েছিলেন এবং অন্যদিকে, কোলাইটিস বা জীবাণুমুক্ত প্রাণী মডেলগুলিতে ক্রোহন রোগের রোগীদের মধ্যে অ্যান্টিবায়োথেরাপি চলছে, যেখানে অন্ত্রের প্রদাহ অনুপস্থিত বা উন্নত পাওয়া গেছে [২২]। অধিকন্তু, অনুগত-আক্রমণকারী এসচেরিচিয়া কোলি (AIEC), ই. কোলাই-এর একটি প্যাথোটাইপ এবং সালমোনেলা এন্টারিকা সেরোভার টাইফিমুরিয়াম (এস. টাইফিমুরিয়াম) IBD-তে প্রদাহ (উন্নত টি হেল্পার (TH) 1 এবং TH17 ইমিউন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে) প্ররোচিত করতে দেখা গেছে। প্রাণী মডেল, পরবর্তী ফাইব্রোসিস বিকাশের দিকে পরিচালিত করে [23-26]। উপরন্তু, এবং একইভাবে ক্রোনের রোগের রোগীদের মধ্যে যা পাওয়া যায়, AIEC-সংক্রমিত ইঁদুরে ব্যাপক ECM জমা পরিলক্ষিত হয়েছে, কোলাজেন প্রকার I/III এর উচ্চতর এক্সপ্রেশন লেভেল এবং প্রোফিব্রোটিক মধ্যস্থতাকারীদের বর্ধিত অভিব্যক্তি যেমন রূপান্তরকারী বৃদ্ধির ফ্যাক্টর{ {10}} (TGF- 1), সংযোগকারী-টিস্যু বৃদ্ধির ফ্যাক্টর, এবং ইনসুলিনের মতো বৃদ্ধির ফ্যাক্টর I (IGF-I) [২৬]। এর সাথে একমত, ক্রোনের রোগে আক্রান্ত রোগীদের মধ্যে, এআইইসি স্ট্রেনগুলি বিশেষভাবে ইলিয়াল মিউকোসার সাথে যুক্ত ছিল এবং স্থানীয়ভাবে প্রদাহজনক রোগের সূচনা বা স্থায়ীকরণকে ট্রিগার করার পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল [27]।

বর্তমানে, অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের সাথে যুক্ত কিছু প্রক্রিয়া এবং অণুগুলি ইতিমধ্যেই অন্ত্রের ফাইব্রোসিসের প্যাথোজেনেসিসে জড়িত বলে স্বীকৃত হয়েছে। ব্যাকটেরিয়াল লাইপোপলিস্যাকারাইডস (এলপিএস), গ্রাম-নেতিবাচক ব্যাকটেরিয়াল কোষ প্রাচীরের বাহ্যিক কাঠামোতে উপস্থিত এন্ডোটক্সিন নামেও পরিচিত, অন্ত্রের ফাইব্রোব্লাস্টগুলির প্রোফিব্রোটিক সক্রিয়করণকে উন্নীত করার জন্য পরিচিত, বর্ধিত নিউক্লিয়ার ফ্যাক্টর-κB (NF-κB)-আলোর সাথে। সক্রিয় বি কোষ প্রবর্তক কার্যকলাপ এবং কোলাজেন সংকোচনের চেইন-বর্ধক [২৮]। ফ্ল্যাজেলিন, ব্যাকটেরিয়া ফ্ল্যাজেলাম থেকে প্রাপ্ত কাঠামোগত প্রোটিন, AIEC এর সাথে সহ-উপনিবেশিত ইঁদুরের অন্ত্রের এপিথেলিয়ামে ইন্টারলেউকিন (IL)-33 রিসেপ্টর ST2 এর অভিব্যক্তিকে প্ররোচিত করে এবং S. Typhimurium-এর একটি ক্ষয়প্রাপ্ত স্ট্রেন, যা পরিবর্তিতভাবে বৃদ্ধি পায়। IL-33 অন্ত্রের ফাইব্রোসিসের বিকাশকে সংকেত দেয় এবং প্রচার করে [24,29]।

অতি সম্প্রতি, নিউক্লিয়ার ফ্যাক্টর এরিথ্রয়েড 2-সম্পর্কিত ফ্যাক্টর 2 (Nrf2)/Kelch-এর মতো ECH সম্পর্কিত প্রোটিন 1 (Keap1) অক্ষকে Piotrowska এবং সহকর্মীরা [19] IBD এবং এর প্রতিরোধের জন্য একটি প্রতিশ্রুতিশীল প্রার্থী হিসাবে প্রস্তাব করেছিলেন গুরুতর জটিলতা, যেমন অন্ত্রের ফাইব্রোসিস, প্রদত্ত যে Nrf2/Keap1 অক্ষ অন্ত্রে কোলাজেন এবং TGF- 1 সহ ECM উপাদানগুলির উত্পাদনকে প্রভাবিত করতে দেখা গেছে। উল্লেখযোগ্যভাবে, অন্ত্রের ব্যাকটেরিয়া, তাদের উপাদান (যেমন এলপিএস), বা তাদের বিপাক (যেমন ইউরোলিথিন এ) Nrf2 পাথওয়ে [19,30-33] সক্রিয় করতে পাওয়া গেছে।

অন্ত্রের ফাইব্রোসিস এবং অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের সাথে যুক্ত আরেকটি আকর্ষণীয় প্রক্রিয়া জ্যাকব এবং সহকর্মীরা বর্ণনা করেছিলেন [৩৪], যারা দেখেছিলেন যে অন্ত্রের ফাইব্রোসিস এবং ফাইব্রোব্লাস্ট অ্যাক্টিভেশন টিউমার নেক্রোসিস ফ্যাক্টর-এর মতো সাইটোকাইন 1A (TNF-L1A) এবং টিউমার নেক্রোসিস ফ্যাক্টর দ্বারা মধ্যস্থতা করে। অতিপরিবারের সদস্য 15 (TNF-SF15) নির্দিষ্ট মাইক্রোবিয়াল জনসংখ্যার উপর নির্ভরশীল এবং প্রদাহ থেকে স্বাধীন। প্রথমত, তারা দেখিয়েছিল যে TNF-L1A-ওভার এক্সপ্রেশনের ফলে উদ্ভূত প্রোফাইব্রোটিক এবং প্রদাহজনক ফেনোটাইপ বাসিন্দা মাইক্রোবায়োটার অনুপস্থিতিতে বিলুপ্ত হয়। তারপর, জীবাণু-মুক্ত বন্য-প্রকার এবং TNF L1A-ট্রান্সজেনিক ইঁদুরের মল প্রতিস্থাপিত (গ্যাভেজ দ্বারা) নির্দিষ্ট প্যাথোজেন-মুক্ত ইঁদুরের মল এবং একজন সুস্থ মানব দাতা দেখিয়েছেন যে নির্দিষ্ট প্যাথোজেন-মুক্ত ইঁদুরের সাথে পুনর্গঠন, কিন্তু সুস্থ মানব দাতা মাইক্রোবায়োটা নয়, TNF-L1A-ট্রান্সজেনিক ইঁদুরে অন্ত্রের কোলাজেন জমা এবং ফাইব্রোব্লাস্ট সক্রিয়করণের ফলে। ফাইব্রোসিস-ট্রিগারকারী মাইক্রোবিয়াল জনসংখ্যা সিকামে মিউকোলাইটিক ব্যাকটেরিয়া যেমন মিউসিস্পিরিলাম শ্যাডলেরি প্রজাতি, রুমিনোকোকাস এবং অ্যানারোপ্লাজমা প্রজাতি এবং ইলিয়ামে, যেমন জেনারা স্ট্রেপ্টোকক্কাস এবং ল্যাকটোব্যাসিলাস হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। বিপরীতে, সেকামে জেন যুগের অসিলোস্পিরা এবং কপ্রোকক্কাস, সেইসাথে ফেকালিব্যাকটেরিয়াম প্রসনিৎজি এবং ইলিয়ামের ব্যাকটেরোয়েডস গণের সদস্যরা ফাইব্রোসিসের সাথে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল। তদুপরি, ভিট্রোতে, কিছু ব্যাকটেরিয়া স্ট্রেন যা ফাইব্রোসিসের ডিগ্রির সাথে ইতিবাচকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল ফাইব্রোব্লাস্ট মাইগ্রেশন এবং কোলাজেন এক্সপ্রেশনকে উন্নীত করেছে, যেখানে অন্যান্য স্ট্রেনগুলি ফাইব্রোসিস সূত্রপাতের সাথে নেতিবাচকভাবে সম্পর্কযুক্ত ছিল না। মজার বিষয় হল, নির্দিষ্ট প্যাথোজেন-মুক্ত মাইক্রোবিয়াল অবস্থার অধীনে সিসিকাল কোলাজেন জমা বৃদ্ধির সাথে কোনো হিস্টোলজিক্যালভাবে উল্লেখযোগ্য সিকাল প্রদাহ ঘটেনি, এটি একটি প্রো-ফাইব্রোটিক মধ্যস্থতাকারী হিসাবে TNF-L1A এর গুরুত্ব তুলে ধরে যা এর প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি প্রভাব থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করতে পারে। সংক্ষেপে, এই প্রাসঙ্গিক গবেষণাটি অনন্য প্রোফিব্রোটিক মধ্যস্থতাকারীদের অস্তিত্বের দিকে নির্দেশ করে, যেগুলি হয় সাইটোকাইন- বা মাইক্রোবায়োম-চালিত (বা উভয়ই)।

জ্যাকব এবং সহকর্মীরা [৩৪] এর ফলাফলগুলিকে সমর্থন করে, RISK কোহোর্ট থেকে ক্রোহন রোগে আক্রান্ত শিশুদের একটি দল (ক্রোহনের রোগে আক্রান্ত শিশুদের মধ্যে দ্রুত রোগের অগ্রগতির ঝুঁকি স্তরবিন্যাস এবং ইমিউনোজেনেটিক এবং মাইক্রোবিয়াল মার্কারগুলির সনাক্তকরণ) দেখিয়েছেন যে রুমিনস ডিজিজ বংশের ব্যাকটেরিয়া। কাঠামোগত জটিলতায় জড়িত। অধিকন্তু, ভেইলোনেলা জেনাসের অন্তর্গত ট্যাক্সাও অনুপ্রবেশকারী জটিলতায় বৃদ্ধি পেয়েছে, যা বিভিন্ন রোগের ফিনোটাইপগুলিতে ডিফারেনশিয়াল মাইক্রোবিয়াল জনসংখ্যার পরামর্শ দেয় [35]।

IBD এর বাইরে, বিকিরণ-প্ররোচিত অন্ত্রের আঘাতে ফাইব্রোসিস সূত্রপাতের ক্ষেত্রে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার ভূমিকার প্রমাণ রয়েছে [36]। ঝাও এবং সহকর্মীরা [৩৬] দেখিয়েছেন যে অ্যান্টিবায়োটিক প্রাক-চিকিৎসা পদ্ধতিগুলি বিকিরণ পরে ইঁদুরের অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার পুনর্গঠন ক্ষমতাকে উন্নত করেছে। ইঁদুরের মধ্যে এই অ্যান্টিবায়োটিক প্রাক-চিকিত্সা কার্যকরভাবে LPS-এর বিষয়বস্তু কমিয়েছে, TLR4/MyD88/NF-κB সিগন্যালিং পাথওয়েকে বাধা দিয়েছে এবং ইলিয়ামে ম্যাক্রোফেজ কোষের মেরুকরণকে নিয়ন্ত্রিত করেছে, TGF- 1 ফসফরিলেটেড Smad-3 এবং SMA নিয়ন্ত্রিত করেছে। প্রোটিনের মাত্রা এবং আপ-রেগুলেটেড ই-ক্যাডেরিন প্রোটিন এক্সপ্রেশন। সংক্ষেপে, ঝাও এবং সহকর্মীরা [৩৬] পরামর্শ দেয় যে অ্যান্টিবায়োটিক প্রাক-চিকিৎসা বেঁচে থাকার হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে এবং প্রদাহ হ্রাস করে এবং অন্ত্রের ফাইব্রোসিস প্রতিরোধ করে বিকিরণের পরে অন্ত্রের আঘাতকে হ্রাস করতে পারে। সংক্ষেপে, সরাসরি বা প্রদাহের মাধ্যমে অন্ত্রের ফাইব্রোসিসের প্যাথোজেনেসিসে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের ভূমিকাকে জড়িত করে এমন বেশ কয়েকটি যুক্তি রয়েছে। সেই কারণে, অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের মড্যুলেশন (অধ্যায় 8 এ আলোচনা করা হয়েছে) অন্ত্রের ফাইব্রোসিস পরিচালনার জন্য একটি মূল্যবান থেরাপিউটিক টুল গঠন করতে পারে।

অন্ত্র-লিভার অক্ষে গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্ট এবং লিভারের মধ্যে একটি দ্বিমুখী মিথস্ক্রিয়া/যোগাযোগের পথ রয়েছে, পিত্তথলি, পোর্টাল শিরা এবং সিস্টেমিক সঞ্চালনের মাধ্যমে, অন্ত্র থেকে প্রাপ্ত পণ্য সরাসরি লিভারে পরিবহন করতে সক্ষম করে, যেখানে তারা বেশ কয়েকটি লিভারকে প্রভাবিত করে। ফাংশন, এবং লিভার ফিডব্যাক রুট অন্ত্রে, যেখানে এটি বিপাকীয় ফাংশন নিয়ন্ত্রণ করে এবং অন্ত্রের বাধা অখণ্ডতা এবং মাইক্রোবায়োটা রচনাকে প্রভাবিত করে [৩৮]। এই পারস্পরিক নির্ভরতা পরিবর্তিত অন্ত্রের মাইক্রোবায়োম (অন্ত্রের ডিসবায়োসিস) এর প্রভাব এবং ব্যাকটেরিয়া, ব্যাকটেরিয়া টুকরো এবং লিভারে তাদের পণ্যগুলির বর্ধিত পোর্টাল ইনফ্লাক্সে অন্ত্রের বাধার ব্যাঘাতকে ব্যাখ্যা করে [৩৯]। স্থানান্তরিত জীবাণু এবং অণুগুলি তখন যকৃতের কোষগুলিতে পিপিআর সক্রিয় করে, প্রদাহজনক সাইটোকাইনগুলির উত্পাদন এবং হেপাটিক স্টেলেট কোষ দ্বারা ECM এর সংশ্লেষণকে উদ্দীপিত করে, যা দীর্ঘস্থায়ী প্রদাহ এবং প্রগতিশীল ফাইব্রোসিসে অবদান রাখে [40]।

সাম্প্রতিক প্রমাণগুলি অন্ত্রের ডিসবায়োসিস এবং নন-অ্যালকোহলযুক্ত ফ্যাটি লিভার ডিজিজের (এনএএফএলডি) মধ্যে একটি সম্পর্ক প্রদর্শন করেছে, যদিও কার্যকারণ এখনও প্রতিষ্ঠিত হয়নি [৪১]। এনএএফএলডি রোগীদের মধ্যে ফাইব্রোসিস স্টেজ অনুযায়ী অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার সংমিশ্রণে একটি পরিবর্তন লক্ষ্য করা গেছে। 16S rRNA সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে, Boursier et al. [৪২] এনএএসএইচ-এর রোগীদের মধ্যে ব্যাকটেরোয়েডেট শ্রেণীর উচ্চ প্রাচুর্য এবং প্রিভোটেলা বংশের কম প্রাচুর্য পাওয়া গেছে, এনএএফএলডি-এর আক্রমণাত্মক রূপ যা প্রদাহ, হেপাটোসেলুলার ক্ষতি, স্টেটোসিস এবং ফাইব্রোসিস নিয়ে গঠিত। এই রোগীদের মধ্যে (অর্থাৎ, NASH) যাদের উচ্চতর ফাইব্রোসিস রয়েছে (পর্যায় 2 বা উচ্চতর) তারাও রুমিনোকোকাস [42] গণের উচ্চ প্রাচুর্য দেখিয়েছেন। লুম্বা এট আল। [৪৩], সম্পূর্ণ-জিনোম মেটাজেনোমিক্স ব্যবহার করে, উন্নত ফাইব্রোসিস সহ NAFLD রোগীদের মধ্যে Escherichia coli এবং Bacteroids vulgatus প্রজাতির একটি বর্ধিত প্রাচুর্য সনাক্ত করা হয়েছে। একইভাবে, NASH [44] ছাড়া স্থূলতায় আক্রান্ত শিশুদের তুলনায় NASH সহ স্থূল শিশুদের মধ্যে Escherichia গণের একটি বৃহত্তর প্রাচুর্য পরিলক্ষিত হয়েছে। যাইহোক, সম্প্রতি, Schwimmer et al. [৪৫] দেখিয়েছে যে প্রিভোটেলা কপ্রির উচ্চ প্রাচুর্য এনএএফএলডি আক্রান্ত শিশুদের মধ্যে আরও গুরুতর ফাইব্রোসিসের সাথে যুক্ত ছিল। অধ্যয়ন জুড়ে সঙ্গতির অভাব রয়েছে, যা অধ্যয়নের নকশা এবং জনসংখ্যা নির্বাচনের মহান পরিবর্তনশীলতার পাশাপাশি বিভিন্ন ভৌগলিক এবং খাদ্যতালিকাগত ধরণ দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে [৪১]। তদুপরি, বিভিন্ন এনএএফএলডি ফিনোটাইপগুলি তার জেনেটিক প্রবণতা বা পরিবেশগত কারণ অনুসারে হোস্টের বিভিন্ন মাইক্রোবায়োম স্বাক্ষরের ফলে হতে পারে [৩৯]।

তবুও, মাইক্রোবায়োম কম্পোজিশনের পরিবর্তনের পাশাপাশি, অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের কার্যকরী ক্ষমতার পরিবর্তনগুলি NAFLD-তে প্রদর্শিত হয়েছে। যখন বায়োইনফরমেটিক্সের মাধ্যমে অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার কার্যকরী প্রোফাইলের পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল, তখন অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটার বিপাকীয় ফাংশনে একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন আরও গুরুতর এনএএফএলডি লে সাইনস (এনএএসএইচ এবং উল্লেখযোগ্য ফাইব্রোসিস) প্রকাশ করা হয়েছিল, যা মূলত জিনস অ্যান্ড জিনোম (কেইজিজি) পথের কিয়োটো এনসাইক্লোপিডিয়াকে প্রভাবিত করে। কার্বোহাইড্রেট, লিপিড এবং অ্যামিনো অ্যাসিড বিপাকের সাথে সম্পর্কিত [৪২]। অধিকন্তু, পেডিয়াট্রিক NASH রোগীদের মধ্যে, উচ্চতর সিরাম ইথানলের ঘনত্ব লক্ষ্য করা গেছে, সম্ভবত একটি অন্ত্র-মাইক্রোবায়োটা উৎস থেকে যা অ্যালকোহল-উৎপাদনকারী ব্যাকটেরিয়া (যেমন, ই. কোলি) [৪৪] সমৃদ্ধ। এটি একটি ঝুঁকির কারণ হতে পারে যা রোগের অগ্রগতি চালনা করে, যেহেতু প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির প্রজন্মে অ্যালকোহল বিপাকের ভূমিকা সুপ্রতিষ্ঠিত, যা তারপরে লিভারের প্রদাহকে প্রভাবিত করে [৪৪]।

এনএএফএলডি-র মতো, অন্ত্রের ডিসবায়োসিস অ্যালকোহলিক লিভার ডিজিজের (ALD) একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হিসাবে প্রদর্শিত হয়েছে। ALD এর বিকাশ এবং অগ্রগতির সময়, অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের গঠন, গঠন এবং ফাংশনে পরিবর্তন হয় [40]। দীর্ঘস্থায়ী অ্যালকোহল গ্রহণ অন্ত্রের মাইক্রোবায়োমের শ্রেণীবিন্যাস সংমিশ্রণে পরিবর্তন ঘটায় এবং এলপিএস-এর সঞ্চালনের মাত্রা বাড়ায়, সম্ভবত অন্ত্রের ব্যাপ্তিযোগ্যতা বৃদ্ধির কারণে, যা পরে যকৃতে জমা হয় এবং পিপিআর সক্রিয় করে, ফলস্বরূপ, ইতিমধ্যেই জোর দেওয়া হয়েছে, এর উৎপাদনে প্রদাহজনক সাইটোকাইনস এবং হেপাটিক স্টেলেট কোষগুলির সক্রিয়করণ, যা তখন ECM [40,46] এর অভিব্যক্তিকে বাড়িয়ে তুলবে। তদুপরি, ALD এর তীব্রতা অন্ত্রের ডিসবায়োসিসের ডিগ্রির সাথে যুক্ত দেখানো হয়েছিল [47]। গুরুতর অ্যালকোহলযুক্ত হেপাটাইটিসে আক্রান্ত রোগীরা বেশি পরিমাণে বিফিডোব্যাকটেরিয়া, স্ট্রেপ্টো কোকি, এবং এন্টারোব্যাকটেরিয়া এবং অ্যাটোপোবিয়ম প্রজাতির কম পরিমাণে অ্যালকোহল পান করে তবে হেপাটাইটিস নেই [৪৭] রোগীদের তুলনায়। অতিরিক্তভাবে, গুরুতর ফেনোটাইপটি ফেকাল মাইক্রোবায়োটা প্রতিস্থাপনের মাধ্যমে রোগীদের থেকে ইঁদুরে ট্রান্স মিসসিবল ছিল [47]। এই প্রাণীগুলি একটি বর্ধিত অন্ত্রের ব্যাপ্তিযোগ্যতা দেখিয়েছিল, যার ফলে ব্যাকটেরিয়া ট্রান্সলোকেশন বৃদ্ধি পায়, সাথে পিত্ত অ্যাসিড ডেরিভেটিভস হ্রাস পায়, যা ফলস্বরূপ অ্যালকোহল বিপাকের দক্ষতাকে প্রভাবিত করতে পারে [47]।

সিরোসিস, দেরী-পর্যায়ে ফাইব্রোসিস এবং দীর্ঘস্থায়ী লিভারের আঘাতের চরম প্রকাশ অন্ত্রের অন্ত্রের প্রতিবন্ধকতার সাথে সম্পর্কিত যা রোগের অগ্রগতির সাথে মেলে যা মাইক্রোবিয়াল ট্রান্সলোকেশনের সাথে ঘটে। ট্রান্সলোকেটেড ব্যাকটেরিয়া, ফাইলাম প্রোটিওব্যাকটেরিয়া দ্বারা আধিপত্য, পোর্টাল শিরা এবং পচনশীল সিরোটিক রোগীদের হেপাটিক এবং পেরিফেরাল রক্তে প্রচুর পরিমাণে থাকে এবং বর্ধিত সিস্টেমিক প্রদাহের সাথে যুক্ত থাকে [৪৮]। হেপাটিক এনসেফালোপ্যাথি এবং স্বতঃস্ফূর্ত ব্যাকটেরিয়া পেরিটোনাইটিসের মতো জটিলতার সাথে জড়িত ফিজিওপ্যাথোলজিকাল প্রক্রিয়াটি কঠোরভাবে এন্টারিক ব্যাকটেরিয়া বা তাদের পণ্যগুলির সিস্টেমিক সঞ্চালনে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে জড়িত [49]। মাইক্রোবায়োম কম্পোজিশন সম্পর্কে, সম্প্রতি, মেটাজেনমিক কৌশলগুলি সিরোসিসে মল মাইক্রোবায়োমকে চিহ্নিত করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যা এন্টারোকক্কাসিয়া, স্ট্যাফিলোকোকাসেই এবং এন্টারোব্যাকটেরিয়াস পরিবারের অন্তর্গত সম্ভাব্য প্যাথোজেনিক ট্যাক্সের হ্রাস বৈচিত্র্য এবং অত্যধিক বৃদ্ধি এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে হ্রাসকৃত ট্যাক্সের অত্যধিক বৃদ্ধি দেখায়। যথা, যারা Lachnospiraceae এবং Ruminococcaceae পরিবারের অন্তর্গত [50,51]। সিরোসিসে রিপোর্ট করা পিত্ত অ্যাসিডের কম নিঃসরণ এই প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়ার অতিরিক্ত বৃদ্ধির পক্ষে হতে পারে [52]। সিরোসিসের একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল মৌখিক উত্সের অণুজীবের দ্বারা নিম্ন অন্ত্রের ট্র্যাক্টের আক্রমণ, যেমন ভিলোনেলা এবং স্ট্রেপ্টোকক্কাস [50] বংশের ব্যাকটেরিয়া।

সাম্প্রতিক প্রমাণগুলি ইঙ্গিত করে, অন্তর্নিহিত ইটিওলজি থেকে স্বাধীনভাবে, লিভার ফাইব্রোসিস নিজেই সাধারণত অন্ত্রের ডিসবায়োসিসের সাথে থাকে [53]। মারাত্মকভাবে আপস করা অন্ত্রের বাধা, অন্ত্রের ডিসবায়োসিস, সম্ভাব্য প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়ার অত্যধিক বৃদ্ধির সাথে, PAMPs-এর পোর্টাল ডেলিভারির মাধ্যমে হেপাটিক প্রদাহজনিত প্রতিরোধমূলক প্রতিক্রিয়া চালিত করে। এই পিএএমপিগুলি পিপিআর দ্বারা স্বীকৃত হয়, যেমন টিএলআর এবং নিউক্লিওটাইড-বাইন্ডিং অলিগোমারাইজেশন ডোমেন-লাইক রিসেপ্টর (এনওডি-এনএলআর), হেপাটিক স্টেলেট কোষ, হেপাটোসাইট বা ইমিউন কোষের পৃষ্ঠে [54]। অতএব, হেপাটিক স্টেলেট সেল ফাইব্রোজেনেসিস প্রতিবেশী কোষ দ্বারা উত্পাদিত প্রদাহজনক সংকেতের মাধ্যমে প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে ট্রিগার করা যেতে পারে [54]। তদ্ব্যতীত, পরিবর্তিত মাইক্রোবায়োমের ফলে পিত্ত অ্যাসিডের অন্ত্রের ডিকঞ্জুগেশন এবং সেকেন্ডারি বাইল অ্যাসিড তৈরি হয় যা ফার্নেসয়েড-এক্স রিসেপ্টর সিগন্যালিং [৩৯] দমন করে। ফার্নেসয়েড-এক্স রিসেপ্টর সিগন্যালিং অন্ত্রের এপিথেলিয়াল বাধা বৈশিষ্ট্যের উপর প্রতিরক্ষামূলক প্রভাব প্রয়োগ করে, এবং সেইজন্য এটির দমন অন্ত্রের বাধা [55] এর ব্যাঘাতকে উত্সাহ দেয়, যা লিভারের উপর অপমান এবং স্টেলেট কোষগুলির ক্রমাগত সক্রিয়করণে অবদান রাখতে পারে। তারপরে ইসিএম জমা এবং দ্রবীভূত করার মধ্যে ভারসাম্য বিঘ্নিত করবে, যা প্রগতিশীল লিভার ফাইব্রোসিসকে ট্রিগার করবে।

উপসংহারে, যদিও এটি এখন স্বীকৃত যে লিভারের ক্ষতি এবং ফাইব্রোসিস অন্ত্রের মাইক্রোবায়োটা এবং হোস্ট লিভার এবং ইমিউন কোষগুলির মধ্যে ইন্টারপ্লে থেকে পরিণত হতে পারে, ভবিষ্যতে মাইক্রোবায়োম লক্ষ্য কৌশলগুলির জন্য এই মিথস্ক্রিয়াটি আরও ভালভাবে বোঝার জন্য আরও গবেষণা প্রয়োজন।