Microbiota Modulation With Synbiotic Decreases Liver Fibrosis in a High Fat Choline Deficient Diet Mice Model of Non-Alcoholic Steatohepatitis (NASH)

Abstract

Gut microbiota may play a role in non-alcoholic steatohepatitis (NASH). Previous studies showed that prebiotics and probiotics might halt the progression of steatohepatitis. To clarify the potential effect of Synbiotic 2000®Forte (Synb) in preventing or ameliorating diet induced steatohepatitis, particularly in fibrosis progression and how this intervention correlates with gut microbiota composition and endotoxinemia. Twenty-seven C57BL/6 mice were divided into three groups: chow diet (CD, n = 7); high-fat choline deficient diet (HFCD, n = 10) and HFCD diet supplemented with Synbiotic 2000®Forte (four probiotic strains and four prebiotics mixture) (HFCD + Synb, n = 10). At 6 and 18 weeks, blood samples (lipopolysaccharides assay – LPS), cecal feaces (gut microbiota) and liver tissue (histology) were collected for analysis. Both HCFD diet mice developed steatohepatitis with ballooning at 6 and 18 weeks, opposite to CD. Comparison of histological scores in HFCD and HFCD + Synb, at 6 and 18 weeks showed no significant difference regarding steatosis, inflammation, or ballooning. Evaluating fibrosis with Sirius Red, and degree of smooth-muscle cell activation, HFCD mice had significantly more fibrosis; addition of Synb significantly reduced fibrosis at 6 weeks and 18 weeks. Serum endotoxin levels were similarly increased in HFCD and HFCD + Synb at week 6; however at week 18 HFCD + Synb had significantly lower endotoxin levels than HFCD. Gut microbiota of HFCD vs CD, showed no significant differences regarding the phyla Firmicutes and Bacteroidetes, either at 6 or 18 weeks; Proteobacteria increased at 6 week (3.3) and 18 week (7.5), while the addition of Synb resulted in a decrease at week 18 (−3.90). Fusobacteria markedly increase at week 18 (10.0), but less so with the addition of Synb (5.2). Synbiotic 2000®Forte is able to modulate the mouse gut microbiota reducing the degree of fibrosis while simultaneously decreasing endotoxemia. A microbiota intestinal pode ter um papel na esteatohepatite não alcoólica (EHNA). Estudos prévios mostraram que os prebióticos e próbioticos podem interromper a progressão da esteatohepatite. Clarificar o efeito potencial do Synbiotic 2000®Forte (Synb) na prevenção ou melhoria da esteatohepatite induzida pela dieta, particularmente na progressão da fibrose e como essa intervenção se correlaciona com a microbiota intestinal e endotoxinemia. Vinte e sete ratinhos C57BL/6 foram divididos em 3 grupos: dieta de ração (CD, n = 7); dieta gorda deficiente em colina (HFCD, n = 10) e HFCD dieta suplementada com Synbiotic 2000®Forte (4 cepas de probioticos e mistura de 4 prebióticos), (HFCD + Synb, n = 10). Às 6 e 18 semanas, foi colhido sangue para dosear o lipopolisacárido (LPS); foram também analisadas fezes do cego (microbiota intestinal) e tecido hepático (histologia). Todos os ratinhos sujeitos a dieta HCFD, desenvolveram esteatohepatite com balonização às 6 e 18 semanas, em oposição aos CD. A comparação dos scores histológicos nos HFCD e HFCD + Synb, às 6 e 18 semanas não revelou diferenças significativas em relação à esteatose, inflamação, ou balonização. A avaliação da fibrose através do Sirius Red, e o grau de ativação das células do músculo liso, revelou que os ratinhos HFCD tinham significativamente mais fibrose; a adição do Synb reduziu significativamente a fibrose às 6 e 18 semanas. Os níveis de endotoxina sérica estavam aumentados de forma semelhante às 6 semanas nos HFCD e HFCD + Synb; contudo à semana 18, os HFCD + Synb tinham significativamente menores níveis de endotoxina em relação aos HFCD. A microbiota intestinal dos HFCD vs CD, não revelou diferenças significativas nos filos Firmicutes e Bacteroidetes, quer às 6 ou às 18 semanas; Proteobacteria aumentou às 6 semanas (3.3) e 18 semanas (7.5), enquanto a adição de Synb resultou numa redução à semana 18 (-3.9). Fusobacteria aumentou significativamente à semana 18 (10.2), mas menos com a adição de Synb (5.8). O Synbiotic 2000®Forte foi capaz de modular a microbiota intestinal do ratinho reduzindo o grau de fibrose, enquanto simultaneamente reduziu a endotoxemia.