Механистическая основа нарушения оси «кишечник-печень» в периоперационном периоде
В обычных условиях печень получает постоянный поток микробных и метаболических сигналов из кишечника. Слабое воздействие этих сигналов помогает поддерживать иммунную толерантность печени, не препятствуя при этом ответу на патогены. Хирургическое вмешательство может нарушить этот баланс. Анестезия, травма тканей, гипоперфузия, антибиотики и снижение доступности энтеральных субстратов могут привести к снижению микробного разнообразия, ослаблению плотных контактов и повышению кишечной проницаемости3,4,7. При нарушении барьерной функции липополисахарид (LPS), бактериальная ДНК, внеклеточные везикулы (EVs) и другие микробные продукты могут попасть в портальный кровоток. В результате клетки Купфера и эндотелиальные клетки синусоидов печени могут получать более сильные воспалительные сигналы8,9,10.
После гепатэктомии особое внимание заслуживают два метаболических пути. Короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) и родственные им микробные продукты поддерживают пролиферацию гепатоцитов, биосинтез фосфолипидов мембран и врожденную иммунную толерантность. Воздействие антибиотиков и безмикробное состояние нарушают регенерацию в экспериментальных моделях, тогда как восстановление сигналов комменсалов повышает регенеративный потенциал10,11,12,13. Вторым путем являются желчные кислоты. Они действуют и как сигнальные молекулы, и как пищеварительные детергенты. Зависящее от микробиоты превращение желчных кислот регулирует сигнализацию фарнезоидного X-рецептора (FXR), Takeda G-белоксопряженного рецептора 5 (TGR5) и кишечного фактора роста фибробластов 15/19 (FGF15/19). У грызунов FGF15, а у людей FGF19 вырабатываются в подвздошной кишке и попадают в печень с портальной кровью, где воздействуют на печеночные пути, влияющие на пролиферацию, воспаление и метаболическую адаптацию14,15,16,17,18,19,20. Таким образом, дисбиоз может препятствовать восстановлению, способствуя транслокации и ослабляя регенеративные сигналы.
Различные клинические ситуации при резекции и трансплантации печени
Гепатэктомию и трансплантацию печени следует рассматривать как взаимосвязанные, но различные клинические ситуации. По сравнению с гепатэктомией, LDLT и DDLT сопряжены с иными биологическими проблемами, включая ишемически-реперфузионное повреждение трансплантата, иммуносупрессию, воздействие микроорганизмов донора и антимикробное давление. После резекции риск развития осложнений в значительной степени зависит от объема остающейся части печени, основного заболевания печени, патологии желчевыводящих путей и степени операционной травмы. После трансплантации реципиент подвергается воздействию ишемии-реперфузии аллотрансплантата, иммуносупрессии, фактора совместимости донора и реципиента, размера трансплантата и антимикробного давления. Трансплантация от живого и посмертного доноров также различаются по анатомии трансплантата, процедурам, связанным с донором, распределению органов и методам консервации. Эти различия влияют на нарушение микробиома, иммунные ответы, профили осложнений и безопасность вмешательств, направленных на микробиоту. Следовательно, доказательства следует синтезировать внутри каждой из этих ситуаций, а не объединять их, где это возможно.
Клинические последствия операций на печени
Повреждение оси «кишечник-печень» помогает объяснить, почему локальная операция может привести к системным послеоперационным заболеваниям. При гепатэктомии бактериальная транслокация и утрата микробной метаболической поддержки могут способствовать развитию холангита, внутрибрюшных инфекций, пневмонии, сепсиса, замедлению регенерации и увеличению срока госпитализации, особенно у пациентов с обтурацией желчных путей, циррозом, истощением, саркопенией или при обширной резекции1,21,22,23,24. Трансплантация печени сопровождается иным набором стрессовых факторов, так как часто одновременно присутствуют дисбиоз, иммуносупрессия, факторы донора и реципиента, размер трансплантата и ишемически-реперфузионное повреждение аллотрансплантата. Трансплантация печени от живого донора предполагает плановый частичный трансплантат, а также анатомические и периоперационные аспекты, связанные с донором, в то время как трансплантация от посмертного донора включает трансплантат от умершего донора и иные профили распределения, консервации и ишемии. Следовательно, эти ситуации следует анализировать раздельно, и результаты трансплантации не должны напрямую обобщаться на гепатэктомию или переноситься между различными типами трансплантации23,25,26,27.
Аналогичные биологические механизмы могут быть актуальны и для PHLF, однако доказательная база в этом случае менее убедительна, чем при послеоперационных инфекциях. PHLF определяется как нарушение синтетической, экскреторной и детоксикационной функций после резекции печени6. Недавние исследования микробной ДНК и сигнатур внеклеточных везикул (EV) позволяют предположить, что сигналы взаимодействия между хозяином и микробиотой могут дополнять общепринятые переменные, включая объем остаточной части печени, уровень билирубина, коагуляционную функцию и степень тяжести основного заболевания печени8,9. Тем не менее, текущие отчеты немногочисленны, носят обсервационный характер и не прошли внешнюю валидацию; ими не была установлена дополнительная прогностическая ценность сверх указанных клинических параметров. Следовательно, их следует рассматривать как инструменты для формирования гипотез по стратификации рисков, а не как доказательство того, что периоперационная модуляция микробиома предотвращает развитие PHLF.
Внимание также заслуживает сигнализация между кишечником, печенью и мозгом. Печеночная энцефалопатия (ПЭ) является наиболее изученным клиническим проявлением патологии оси кишечник-печень-мозг в гепатологии; вклад микробиоты кишечника, метаболизма аммиака, воспаления, сигнализации желчных кислот и воздействия на гематоэнцефалический барьер находит отражение в современных моделях ПЭ3,4,28. Послеоперационный делирий после операций на печени может быть связан с воспалительными, печеночными, микробными и вагусными путями, однако он не идентичен ПЭ. Прямые доказательства в условиях периоперационного периода операций на печени отсутствуют, поэтому профилактика делирия должна рассматриваться как новая трансляционная проблема, а не как установленное вмешательство на основе анализа микробиома29,30.
Степень достоверности доказательств и клиническая интерпретация
Чтобы избежать одинаковой интерпретации всех данных о кишечно-печеночной оси, клинические утверждения следует рассматривать в соответствии с типом исследования, хирургическим контекстом и конечными точками. В таблице 1 обобщены репрезентативные испытания, метаанализы, меры периоперационного ухода и новые трансляционные подходы. Наиболее устойчивый клинический сигнал связан с послеоперационными инфекциями, в то время как биомаркеры PHLF, стратегии применения желчных кислот, FMT и мультиомиксные исследования остаются доказательствами на более ранних стадиях.
Клиническая стратификация меняет выводы данного обзора. Про- и синбиотические стратегии демонстрируют наиболее выраженный сигнал профилактики инфекций в отдельных когортах пациентов высокого риска при гепатобилиарных операциях и трансплантации, однако имеющиеся данные не позволяют установить единый стандарт лечения. Прогнозирование PHLF, модификация желчных кислот, FMT, профилактика делирия и терапия на основе мультиомиксных данных остаются предметом исследований и еще не внедрены в рутинную периоперационную практику.
Периоперационные вмешательства, направленные на ось кишечник-печень
Наиболее убедительные клинические данные имеются для стратегий применения про- и синбиотиков, однако эти вмешательства неоднородны и должны интерпретироваться с учетом клинического контекста и конечных точек (Таблица 1). В рандомизированных исследованиях при гепатэктомии при раке желчевыводящих путей сообщалось о более низких показателях частоты инфекций при использовании послеоперационных синбиотиков в сочетании с энтеральным питанием, чем при одном энтеральном питании (19%, 4/21 против 52%, 12/23), а также при применении как предоперационных, так и послеоперационных синбиотиков по сравнению с только послеоперационным применением (12,1%, 5/41 против 30,0%, 12/40)21,22. В рандомизированном исследовании раннее добавление молочнокислых бактерий и клетчатки снизило частоту бактериальных инфекций после трансплантации печени по сравнению с применением только клетчатки (3% против 48%)23. В исследовании PREPRO при трансплантации печени от живого донора сообщалось о меньшем общем количестве инфекционных осложнений при приеме синбиотиков, чем при приеме плацебо (22% против 44%; отношение шансов (OR) 0,359, 95% доверительный интервал (CI) 0,150–0,858), однако длительность госпитализации, неинфекционные осложнения, использование антибиотиков и 30-дневная смертность не различались (27). В систематическом обзоре 2020 года по хирургии и трансплантации печени сообщалось об объединенном относительном риске (RR) 0,46 (95% CI 0,31–0,67), в то время как метаанализ рандомизированных исследований 2025 года при хирургических операциях на печени показал OR 0,34 (95% CI 0,25–0,45)1,24. Эти оценки указывают на общий сигнал снижения частоты инфекций в смешанных хирургических популяциях, а не на универсальный эффект при гепатэктомии. Штамм, доза, время введения, нутритивный статус, воздействие антибиотиков, вид хирургического вмешательства и риск пациента различались в разных исследованиях, что препятствовало разработке единого стандартного режима.
Выбор пациентов влияет на причинно-следственные выводы из-за конфаундинга. Пациенту с низким риском, переносящему малую гепатэктомию, может потребоваться стандартное питание по протоколу ERAS и рутинная антимикробная профилактика. Пациенты с обтурационной желтухой, билиарным дренированием, циррозом, недавно получавшие антибиотики широкого спектра действия, перенесшие трансфузию, а также пациенты с сахарным диабетом, стеатозом или малым объемом будущего остатка печени требуют более тщательного контроля инфекций, питания, холестаза и послеоперационной функции печени. Это клинические уровни риска, а не механизмы. В исследованиях, связывающих исходы с модуляцией оси кишечник-печень, должно быть указано, как измерялись или контролировались прием антибиотиков, трансфузии, оперативный доступ, окклюзия притока, кровопотеря, билиарное дренирование, иммуносупрессия и соблюдение протокола ERAS.
Методы питания и протоколы ERAS (ускоренного восстановления после хирургического вмешательства) в настоящее время доступны и имеют наиболее сильное практическое обоснование для базового ухода. Краткосрочное голодание может способствовать углеводной нагрузке, раннему энтеральному или пероральному питанию, а также предотвращению длительного илеуса, что может помочь сохранить целостность слизистой оболочки и обеспечить субстраты для метаболизма комменсальных микроорганизмов5,25,31,32. Антибиотики остаются необходимыми для профилактики и лечения, однако воздействие препаратов слишком широкого спектра может привести к устранению сигналов комменсалов, необходимых для регенерации7,12. Трансплантация фекальной микробиоты (ТФМ) и терапия, направленная на воздействие на желчные кислоты, могут рассматриваться при определенных показаниях, таких как тяжелый дисбиоз, рецидивирующие инфекции, холестаз или стеатоз печени, связанный с метаболической дисфункцией. Что касается общего периоперационного применения, вопросы выбора донора и сроков проведения процедуры, иммуносупрессии, лекарственных взаимодействий, передачи патогенов и мониторинга безопасности все еще требуют проведения специализированных клинических исследований в области хирургии печени17,33,34,35,36,37.
Терапия, направленная на воздействие на желчные кислоты, имеет механическое обоснование, однако периоперационные клинические доказательства ее эффективности ограничены. Агонизм FXR, модуляция энтерогепатической циркуляции и тщательное лечение холестаза могут влиять на воспаление и регенерационную сигнализацию14,15,16,18,19,20. Составы пулов желчных кислот различаются при нормальном состоянии паренхимы, стеатозе, холестазе, циррозе и в трансплантированных графтах. Прежде чем адаптировать периоперационные вмешательства с использованием желчных кислот из протоколов лечения хронических метаболических заболеваний печени, необходимы фармакокинетические исследования, изучение микробиома, функций печени и безопасности в соответствующих группах хирургических пациентов.
Предполагаемый путь точного восстановления
Предлагаемый здесь путь представляет собой концептуальную систему для разработки дизайна исследований и адаптивного по рискам ухода, а не утвержденный клинический стандарт. Предоперационная стратификация рисков должна сочетать традиционные хирургические переменные с рисками, связанными с осью кишечник-печень, включая цирроз, билиарный дренаж, холестаз, недавний прием антибиотиков, недоедание, диабет, стеатоз, планируемую в будущем резекцию печени, ожидаемый риск трансфузии и специфическую для трансплантации иммуносупрессию. Интраоперационные и ранние послеоперационные планы должны быть направлены на защиту барьерной функции посредством стабилизации гемодинамики, обоснованной окклюзии притока, нормотермии, анальгезии с ограничением использования опиоидов, где это возможно, таргетной антимикробной терапии и раннего перорального или энтерального питания5,7,25,31,32. Эти периоперационные взаимодействия и потенциальные стратегии точного восстановления обобщены на Рисунке 1.
Пациенты из группы высокого риска могут нуждаться в таргетной модуляции, такой как применение штаммоспецифичных пробиотиков или синбиотиков, пребиотических волокон или лечебного питания, отмена избыточной антибиотикотерапии, а также мониторинг профилей желчных кислот и маркеров воспаления1,17,18,21,22,23,24. Мультиомиксные исследования и искусственный интеллект должны служить средством поддержки этих решений, а не быть конечной целью. Лонгитюдный метагеномный и метаболомный анализ, профилирование желчных кислот, оценка иммунных маркеров и данные электронных медицинских карт могут помочь в выявлении фенотипов восстановления и определении отклонений от ожидаемого течения болезни. Прогностические модели должны быть прозрачными, воспроизводимыми, прошедшими внешнюю валидацию, иметь отдельную калибровку для гепатэктомии и трансплантации, быть стандартизированными для различных аналитических платформ и быть связанными с вмешательствами, которые могут быть протестированы проспективно.
Методика должна оставаться клинически осуществимой. Многие центры не проводят метагеномный анализ кала или профилирование желчных кислот для каждого пациента, а пациенты в нестабильном состоянии не могут ждать результатов сложных анализов. Более практичным является многоуровневая модель: клиническая стратификация риска для всех пациентов, целенаправленные микробиологические или метаболомные тесты для отдельных случаев высокого риска и мультиомиксные исследования исследовательского уровня в проспективных испытаниях. Такой подход может улучшить повседневный уход, одновременно создавая доказательную базу, необходимую для разработки более точных протоколов. При внедрении в клиническую практику также следует учитывать время выполнения анализов, воспроизводимость лабораторных данных, управление данными, стоимость, интерпретируемость и мониторинг безопасности.
Перспективы дальнейших исследований
До внедрения в клиническую практику остается несколько пробелов. В исследованиях используются различные временные точки отбора проб, методы секвенирования, платформы анализа метаболитов, пробиотические препараты, режимы антибиотикотерапии, хирургические процедуры и определения исходов. Таким образом, многоцентровые периоперационные когорты должны собирать данные о составе кала, крови, желчи, переливаниях, применении антибиотиков, ходе операции, иммуносупрессии и клинических исходах в привязке к общим хирургическим этапам. В клинических исследованиях модуляция микробиоты должна рассматриваться как набор определенных вмешательств; набор пациентов следует проводить по клиническому контексту и страте риска, таким как холестаз, цирроз, обширная гепатэктомия, маргинальные трансплантаты, трансплантация от живого донора или задокументированный дисбиоз, вместо того чтобы описывать эти категории как механизмы. В отчетах об исследованиях должны указываться нулевые результаты наряду с данными об инфекциях, госпитализации, PHLF, делирии, смерти, нежелательных явлениях и сигналах безопасности, опосредованных микробиомом. Внешняя валидация, стандартизация платформ и независимое воспроизведение должны предшествовать клиническому внедрению.