Пул жёлчных кислот, его предикторные функции и влияние на патологии гепатобилиарной системы (обзор)

Создание высокоэффективной модели диагностики заболеваний печени различного генеза (в т. ч. в субклинических формах) у животных является одной из актуальнейших проблем ветеринарной науки. В настоящее время имеется потребность в создании более специфических, нежели «классических», тестов для четкой дифференциации различных патологий гепатобилиарной системы, в том числе тех, которые характеризуются отсутствием патогномоничных клинических или лабораторных признаков. Одним из крайне перспективных предикторов подобных патологий являются жёлчные кислоты (ЖК) и их пул. Основная цель исследования – поиск и анализ информации из научных публикаций, посвященных изучению пула жёлчных кислот у различных животных, его изменению при различных патологиях гепатобилиарной системы и диагностической ценности. На английском и русском языках в соответствии с рекомендациями Х. Снайдер в библиографических базах (Elibrary, Pubmed, Scopus(Elsevier), Web of Science (Clarivate)) был осуществлён поиск тематических публикаций по ключевым словам с дальнейшим выделением наиболее цитируемых. Статьи, опубликованные ранее 2015 года, использовались только в случае наличия в них критически важной для раскрытия темы информации, не встречающейся в более поздних публикациях. Исходя из результатов анализа литературы, можно заключить, что на синтез и метаболизм ЖК влияют заболевания печени. Поэтому ЖК по отдельности и их пул изучают и используют в качестве диагностических и прогностических маркеров. Однако еще не выяснено, как этиология заболеваний печени влияет на состав ЖК. Также следует обратить внимание, что у разных животных наблюдаются различия в пуле ЖК, и в характере их метаболизма. Это свидетельствует о различиях в специфичности, аффинности и активности ферментов, участвующих в синтезе ЖК. Таким образом, и ЖК влияют на этиопатогенез заболеваний гепатобилиарной системы уникально для каждого вида животных и, наоборот, этиопатогенетические факторы изменяют пул ЖК в зависимости от индивидуальных особенностей вида.

1. Winston J. A., Rivera A., Cai J., Patterson A. D., Theriot C. M. Secondary bile acid ursodeoxycholic acid alters weight, the gut microbiota, and the bile acid pool in conventional mice. PLoS One. 2021;16(2):e0246161. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0246161

2. Кузнецов Ю. Е., Лунегов А. М., Понамарев В. С., Ромашова Е. Б. Жёлчные кислоты как диагностический показатель состояния гомеостаза: систематический описательный анализ. Международный вестник ветеринарии. 2022;(1):52-56. DOI: https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2022.1.52

3. Li J., Dawson P. A. Animal models to study bile acid metabolism. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2019;1865(5):895-911. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2018.05.011

4. Washizu T., Tomoda I., Kaneko J. J. Serum bile acid composition of the dog, cow, horse and human. The Journal of Veterinary Medical Science. 1991;53(1):81-86. DOI: https://doi.org/10.1292/jvms.53.81

5. Watanabe M., Horai Y., Houten S. M., Morimoto K., Sugizaki T., Arita E., Mataki C., Sato H., Tanigawara Y., Schoonjans K., Itoh H., Auwerx J. Lowering bile acid pool size with a synthetic farnesoid X receptor (FXR) agonist induces obesity and diabetes through reduced energy expenditure. The Journal of biological chemistry. 2011;286(30):26913-26920. DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.M111.248203

6. Stroeve J. H., Brufau G., Stellaard F., Gonzalez F. J., Staels B., Kuipers F. Intestinal FXR-mediated FGF15 production contributes to diurnal control of hepatic bile acid synthesis in mice. Lab Invest. 2010;90(10):1457-1467. DOI: https://doi.org/10.1038/labinvest.2010.107

7. Watanabe M., Houten S. M., Mataki C., Christoffolete M. A., Kim B. W., Sato H., Messaddeq N., Harney J. W., Ezaki O., Kodama T., Schoonjans K., Bianco A. C., Auwerx J. Bile acids induce energy expenditure by promoting intracellular thyroid hormone activation. Nature. 2006;439(7075):484-489. DOI: https://doi.org/10.1038/nature04330

8. Kakimoto T., Kanemoto H., Fukushima K., Ohno K., Tsujimoto H. Bile acid composition of gallbladder contents in dogs with gallbladder mucocele and biliary sludge. American Journal of Veterinary Research. 2017;78(2):223-229. DOI: https://doi.org/10.2460/ajvr.78.2.223

9. Klinkspoor J. H., Kuver R., Savard C. E., Oda D., Azzouz H., Tytgat G. N. J., Groen A. K., Lee S. P. Model bile and bile salts accelerate mucin secretion by cultured dog gallbladder epithelial cells. Gastroenterology 1995;109:264-274. DOI: https://doi.org/10.1016/0016-5085(95)90293-7

10. Englert E., Harman C. G., Freston J. W., Straight R. C., Wales E. E. Studies on the pathogenesis of dietinduced dog gallstones. Am J Dig Dis 1977;22:305-314. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01072187

11. Suga T., Yamaguchi H., Ogura J., Shoji S., Maekawa M., Mano N. Altered bile acid composition and disposition in a mouse model of non-alcoholic steatohepatitis. Toxicology and Applied Pharmacology. 2019;379:114664. DOI: https://doi.org/10.1016/j.taap.2019.114664

12. Blaschka C., Sánchez-Guijo A., Wudy S. A., Wrenzycki C. Profile of bile acid subspecies is similar in blood and follicular fluid of cattle. Vet Med Sci. 2020;6(2):167-176. DOI: https://doi.org/10.1002/vms3.217

13. Понамарев В. С., Попова О. С. Влияние препарата «Гепатон» на реакции перекисного окисления липидов. Международный вестник ветеринарии. 2020;(2):112-115. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2072-2419.2020.2.112

14. Snyder H. Literature Review as a Research Methodology: An Overview and Guidelines. Journal of Business Research. 2019;104:333-339. DOI: https://doi.org/10.1016/J.JBUSRES.2019.07.039

15. Mauriz J. L., Cuevas M. J., El-Mir M. Y., Almar M., Collado P. S., Gonzales-Gallego J. Enhancement of Bile Acid Pool Size, Synthesis and Secretion by Epomediol in the Rat. Digestive Diseases and Sciences. 2000;45(7):1433-1438. DOI: https://doi.org/10.1023/a:1005528725319

16. Naugler W. E., Tarlow B. D., Fedorov L. M., Taylor M., Pelz C., Li B., Darnell J., Grompe M. Fibroblast Growth Factor Signaling Controls Liver Size in Mice with Humanized Livers. Gastroenterology. 2015;149(3):728-740.e15. DOI: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2015.05.043

17. Ocvirk S., O'keefe S. J. D. Dietary fat, bile acid metabolism and colorectal cancer. Seminars in Cancer Biology. 2021;73:347-355. DOI: https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2020.10.003

18. Stepanov I. S., Kalugniy I. I., Markova D. S., Yashin A. V., Prusakov A. V., Ponamarev V. S., Lunegov A. M. Development and application of new methods of correction and prevention of metabolic diseases in Holstein cattle. IOP conference series: earth and environmental science: Agriculture, field cultivation, animal husbandry, forestry and agricultural products. 2021;723:022030. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/2/022030

19. Понамарёв В. С., Андреева Н. Л., Королева Е. С., Кострова А. В. Биохимические показатели крови экспериментальных животных при лечении препаратом «Гепатон» и препаратами сравнения токсического поражения печени, вызванного дихлорэтаном. Биотехнология: взгляд в будущее: сб.тр. Ставрополь: Ставропольский государственный медицинский университет, 2020. С. 19-21.

20. Boesjes M., Brufau G. Metabolic effects of bile acids in the gut in health and disease. Current Medicinal Chemistry. 2014;21(24):2822-2829. DOI: https://doi.org/10.2174/0929867321666140303142053

21. Ferrell J. M., Chiang J. Y. L. Bile acid receptors and signaling crosstalk in the liver, gut and brain. Liver Research. 2021;5(3):105-118. DOI: https://doi.org/10.1016/j.livres.2021.07.002

22. Kalugniy I. I., Markova D. S., Yashin A. V., Prusakov A. V., Ponamarev V. S., Andreeva N. L. Diagnosis of hepatopathy in Holstein cattle with metabolic disorders. IOP conference series: earth and environmental science: Agriculture, field cultivation, animal husbandry, forestry and agricultural products. 2021;723:022029. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/723/2/022029

23. Шило Р. С., Могилевец Э. В., Шейбак В. М., Ващенко В. В. Обоснование эффективности фотодинамической терапии экспериментального острого холангита на основании оценки аминокислотного пула плазмы крови. Здравоохранение (Минск). 2021;(9(894)):43-49.

24. Понамарев В. С. Изучение эмбриотоксического и тератогенного действия препарата «Гепатон». Инновационные тенденции развития российской науки: мат-лы XIII Международ. научн.-практ. конф. молодых ученых. Красноярск: Красноярский государственный аграрный университет, 2020. С. 85-86.

25. Хавкин А. И., Волынец Г. В., Никитин Н. А. Взаимосвязь кишечного микробиома и метаболизма жёлчных кислот. Вопросы практической педиатрии. 2020;15(1):53-60. DOI: https://doi.org/10.20953/1817-7646-2020-1-53-60

26. Плотникова Е. Ю., Сухих А. С. Липиды: гепатопротекторы, точки приложения, фармакологические эффекты. Гастроэнтерология. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2016;(1):5-11. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26211002

27. Вахрушев Я. М., Лукашевич А. П., Пенкина И. А., Сучкова Е. В. Сравнительный анализ спектра жёлчных кислот при неалкогольной жировой болезни печени и жёлчнокаменной болезни. Терапевтический архив. 2019;91(2):48-51. DOI: https://doi.org/10.26442/00403660.2019.02.000105

28. Anselm V., Novikova S., Zgoda V. Re-adaption on earth after spaceflights affects the mouse liver proteome. International Journal of Molecular Sciences. 2017;18(8):1763. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms18081763

29. Веремеева С. А., Козлова С. В., Краснолобова Е. П., Сидорова К. А. К вопросу о терапии при мукоцеле у собак мелких пород. Вестник КрасГАУ. 2021;(11(176)):138-143. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-11-138-143

30. Doden H. L., Wolf P. G., Gaskins H. R., Anantharaman K., Alves J. M. P., Ridlon J. M. Completion of the gut microbial epi-bile acid pathway. Gut Microbes. 2021;13(1):1907271. DOI https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1907271

31. Natalini B., Sardella R., Gioiello A., Ianni F., Di Michele A., Marinozzi M. Determination of bile salt critical micellization concentration on the road to drug discovery. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2014;87:62-81. DOI https://doi.org/10.1016/j.jpba.2013.06.029

32. Буторова Л. И., Ардатская М. Д., Осадчук М. А., Дробышева А. Э., Загребина Е. А., Кадникова Н. Г., Калашникова М. А., Лукьянова Е. И., Павлова Л. Н., Плавник Р. Г., Саютина Е. В., Топчий Т. Б., Трунова С. Н., Туаева Е. М., Шустова Н. Ю. Сравнительная эффективность препаратов урсодезоксихолевой кислоты в лечении билиарногосладжа. Терапевтический архив. 2020;92(8):60-65. DOI: https://doi.org/10.26442/00403660.2020.08.000700

33. Ponamarev V., Popova O., Baryshev V. The new in the enteral dysbiosis correction intensified by heavy metals and mycotoxins. FASEB Journal. 2022;36(S1):3059. DOI: https://doi.org/10.1096/fasebj.2022.36.S1.R3059

34. Horodyska J., Hamill R. M., Reyer H., Trakooljul N., Lawlor P. G., McCormack U. M., Wimmers K. RNA-seq of liver from pigs divergent in feed efficiency highlights shifts in macronutrient metabolism, hepatic growth and immune response. Frontiers in genetics. 2019;10:117. DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2019.00117

35. Baryshev V. A., Popova O. S., Ponamarev V. S. New methods for detoxification of heavy metals and mycotoxins in dairy cows. Online Journal of Animal and Feed Research. 2022;12(2):81-88. DOI: https://doi.org/10.51227/ojafr.2022.11

36. Xu J., Li X., Zhang F., Tang L., Wei J., Lei X., Wang H., Zhang Y., Li D., Tang X., Li G., Tang S., Wu H., Yang H. Integrated UPLC-Q/TOF-MS technique and MALDI-MS to study of the efficacy of Yixinshu capsules against heart failure in a rat model. Frontiers in Pharmacology. 2019;10:1474. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2019.01474

37. Heinken A., Ravcheev D. A., Baldini F., Heirendt L., Fleming R. M. T., Thiele I. Systematic assessment of secondary bile acid metabolism in gut microbes reveals distinct metabolic capabilities in inflammatory bowel disease. Microbiome. 2019;7(1):75. DOI: https://doi.org/10.1186/s40168-019-0689-3

38. Berezovsky V. A., Nikula T. D., Dynnik O. B. A pool of bile acids as a regulator of human gallbladder filling. Fiziologichnyi Zhurnal. 1993;39(4):103-107.

39. Тюрюмин Я. Л., Шантуров В. А., Тюрюмина Е. Э. Физиология обмена холестерина (обзор). Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012;(2-1(84)):153-158. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17930145

40. Wang C., Zhu C., Shao L., Ye Ju., Shen Yi., Ren Yu. Role of bile acids in dysbiosis and treatment of nonalcoholic fatty liver disease. Mediators of Inflammation. 2019;2019:7659509. DOI: https://doi.org/10.1155/2019/7659509

41. Chiang J. Y. L., Ferrell J. M. Bile acid receptors FXR and TGR5 signaling in fatty liver diseases and therapy. American Journal of Physiology - Gastrointestinal and Liver Physiology. 2020;318(3):G554-G573. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpgi.00223.2019

42. Chiang J. Y. L., Ferrell J. M. Bile Acids as Metabolic Regulators and Nutrient Sensors. Annual Review of Nutrition. 2019;39:175-200. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-082018-124344

43. Lutton C., Souidi M., Dubrac S., Parquet M. Liver sterol 27 hydroxylase in hamster: Modulation by steroids and diets. Atherosclerosis. 2000;151(1):318. DOI: https://doi.org/10.1016/S0021-9150(00)81450-1

44. Merlen G., Bidault-Jourdainne V., Kahale N., Glenisson M., Ursic-Bedoya J., Doignon I., Garcin I., Humbert L., Rainteau D., Tordjmann T. Hepatoprotective impact of the bile acid receptor TGR5. Liver International. 2020;40(5):1005-1015. DOI: https://doi.org/10.1111/liv.14427

45. Di Gregorio M. C., Cautela J., Galantini L. Physiology and physical chemistry of bile acids. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(4): 1780. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22041780

46. Baghdasaryan A., Trauner M., Chiba P. Clinical application of transcriptional activators of bile salt transporters. Molecular Aspects of Medicine. 2014;37:57-76. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mam.2013.12.001

47. Попова О. С., Агафонова Л. А. Особенности метаболизма желчных кислот у рыб. Международный вестник ветеринарии. 2022;(1):61-65. DOI: https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2022.1.61

48. Di Ciaula A., Garruti G., Baccetto R. L., Molina-Molina E., Bonfrate L., Wang D. Q-H., Portincasa P. Bile acid physiology. Annals of hepatology. 2018;16(S1):S4-S14. DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.5493

49. Вэнг Г., Ор Я. С., Шень Ж., Син С., Лун Ц., Дай П., Грейнджер Б., Хэ Ц. Производные жёлчных кислот в качестве агонистов FXR/TGR5 и способы их применения: пат. № 2712099 Российская Федерация. № 2017134013: заявл. 30.03.2016; опубл. 24.01.2020. Бюл. 3. 122 с.

50. Гриневич В. Б., Кравчук Ю. А., Арапханова М. М., Кон В. Е., Михайлова Л. В., Ратникова А. К. Роль жёлчных кислот в многообразии механизмов формирования печеночных проявлений метаболического синдрома. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2020;183(11):20-24. DOI: https://doi.org/10.31146/1682-8658-ecg-183-11-20-24

51. Ильченко А. А. Жёлчные кислоты в норме и при патологии. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2010;(4):3-13. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15217896

52. Evangelakos I., Heeren J., Verkade E., Kuipers F. Role of bile acids in inflammatory liver diseases. Semin Immunopathol. 2021;43:577-590. DOI: https://doi.org/10.1007/s00281-021-00869-6