Alterations in the composition of the gut microbiota (dysbiosis) are observed in nutritional liver diseases, including non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and alcoholic liver disease (ALD) and have been shown to be associated with the severity of both. Editing the composition of the microbiota by fecal microbiota transfer or by application of probiotics or prebiotics/fiber in rodent models and human proof-of-concept trials of NAFLD and ALD have demonstrated its possible contribution to reducing the progression of liver damage. In this review, we address the role of a soluble fiber, pectin, in reducing the development of liver injury in NAFLD and ALD through its impact on gut bacteria.

Candida albicans is an opportunistic fungus that can threaten life especially in patients with candidemia. The morbidity and mortality of candidemia originating from a central venous catheter (CVC) and illicit intravenous drug use (IVDU) are increasing. However, the mechanism underlying the bloodborne C. albicans infection remains unclear. Herein, we evaluated the gut microbiome, metabolites and intestinal mucosa by constructing the mouse models with candidemia. Model mice were injected with C. albicans via tail vein. Control mice underwent sham procedures. We observed basic life characteristics, intestinal damage-related alterations using hematoxylin and eosin (H&E) staining, intestinal tight junction protein levels, and intestinal permeability in these mice. Fecal samples were analyzed by performing 16S rRNA gene sequencing of the microbiota and LC-MS metabolomics to reveal the perturbations in intestinal flora and metabolism exacerbating intestinal damage. Weight loss, a decreased survival rate, C. albicans infection spread, and colonic epithelial damage occurred in the model group. Furthermore, the intestinal flora abundance was reduced. Several probiotics, such as Lactobacillus, and butyrate-producing bacteria, including Roseburia, Lachnospiraceae, and Clostridia, were depleted, and some pathogenic bacteria, such as Escherichia-Shigella and Proteus, belonging to the Proteobacteria phylum, and the inflammation mediators Ruminococcus and Parabacteroides were enriched in model mice. Multiple differentially altered metabolic pathways were observed and mainly related to bile acid, arachidonic acid, bile secretion, and arachidonic acid metabolism. This study illustrated the effects of a bloodborne C. albicans on the intestinal microbiota, metabolites, and intestinal barrier, which may provide new insights into tests or treatments for candidemia originating from CVC or IVDU.

The intestinal microbiota (IM) plays a role in the severity of alcohol-associated liver disease. Modifying severe alcohol-associated hepatitis (AH) dysbiosis improves liver injury through tryptophan (Trp) metabolites and the aryl hydrocarbon receptor (AhR). However, Trp’s effect on the IM in alcohol use disorder (AUD) patients remains unclear. Here, we used an in vitro microbiota modeling system named Minibioreactor arrays (MBRAs). Feces from AUD patients with or without AH were treated with low, normal, or high Trp concentrations, with subsequent treatment with alcohol. Microbiota composition and AhR activity were studied. We showed that microbial communities from donors were maintained in MBRAs. High and low Trp increased the abundance of pathogen Escherichia Shigella. In the absence of alcohol, Trp changed more bacteria in AUD IM compared to AH IM. Normal Trp increased the AhR activity. Overall, maintaining normal Trp levels may prevent dysbiosis in AUD or AH, pending in vivo confirmation.

Le rôle de la voie du récepteur aux hydrocarbures aromatiques dans les effets protecteurs de la pectine et du tryptophane dans la maladie alcoolique du foie: Title : Le rôle de la voie du récepteur aux hydrocarbures aromatiques dans les effets protecteurs de la pectine et du tryptophane dans la maladie alcoolique du foieMots clés : la maladie du foie associée à l'alcool (MAF), microbiote intestinal (MI), récepteur aux hydrocarbures aromatiques (AhR), pectine, tryptophane (Trp), métabolitesRésumé : MAF, causée par une consommation excessive et chronique d'alcool, constitue une cause majeure de décès liés au foie. Cependant, tous les patients ne progressent pas vers une MAF sévère en raison d'une susceptibilité individuelle encore incomplètement compris. Les altérations (ou dysbiose) du MI induites par l'alcool dans les modèles précliniques et chez l'humain favorisant la translocation microbienne et le passage de métabolites de la lumière intestinale vers le foie, exacerbant l'inflammation hépatique et l'apoptose des hépatocytes.Nos études antérieures ont montré que la pectine améliore la MAF en modulant le MI et les métabolites bactériens pour activer la voie du AhR, stimulant la production d'IL-22 intestinale, des peptides antimicrobiens et de mucus. Cependant, AhR est un facteur de transcription ubiquitaire. En tant que, AhR reconnaît des ligands endogènes et exogènes pour adapter multicellulaire aux stress environnementaux. Identifier le type cellulaire spécifique impliquant AhR dans la progression de la MAF et la protection médiée par la pectine présente donc un intérêt significatif.Considérant le rôle de AhR dans la régulation de la barrière intestinale et la modulation des cellules immunitaires productrices d'IL-22, nous avons développé des modèles murins avec délétion spécifique de AhR dans les cellules épithéliales intestinales, les cellules dendritiques, les cellules Rorγt+ et les hépatocytes. Les résultats révèlent que AhR intestinal exerce des effets protecteurs sur les lésions de MAF, sa suppression aggravant l'élévation sérique des ALAT et l'expression de cytokines inflammatoires hépatiques induites par l'alcool. Toutefois, les bénéfices de la pectine sont indépendants de ce génotype. À l'inverse, AhR dans les cellules dendritiques, les cellules Rorγt+ et les hépatocytes montre un impact minimal sur la progression des lésions de MAF ou l'amélioration par la pectine. Une analyse par cytométrie spectrale des cellules immunitaires de la lamina propria a révélé la capacité de la pectine à restaurer les populations de lymphocytes T, nécessitant des investigations complémentaires sur leur rôle.La pectine peut également agir via le métabolisme des acides biliaires. Afin d'étudier spécifiquement le rôle des indoles, ligands de AhR, issus du métabolisme du Trp, nous avons étudié le rôle du Trp dans la MAF. Des expériences in vitro utilisant des minibioréacteurs ont montré que la supplémentation en Trp maintient la stabilité du MI des patients MAF et stimule la production de ligands de AhR. Les études in vivo démontrent que le Trp atténue les lésions hépatiques et l'inflammation liées à la MAF. En cohérence avec les expériences in vitro, le Trp n'affecte pas la structure du MI murin, mais augmente significativement les dérivés du Trp et en particulier les ligands de AhR dans les selles et le sérum. Contrairement à la pectine, il n'influence pas les niveaux d'acides biliaires. Les mécanismes par lesquels le Trp améliore les lésions de MAF restent à éclaircir.En conclusion, nos études indiquent que la pectine et le Trp peuvent être métabolisés par le MI pour générer des ligands de AhR, améliorant significativement les lésions de MAF dans un modèle murin. Néanmoins si l'absence de AhR dans les cellules épithéliales intestinales exacerbe l'inflammation lors de la MAF, son absence dans les cellules dendritiques, les cellules Rorγt+ et les hépatocytes ne suffit pas à aggraver les lésions de MAF. En revanche, la déficience en AhR dans un seul type cellulaire à la fois, n'est pas suffisant pour perdre l'effet protecteur de la pectine.

Intestinal microbiota (IM) plays a role in the severity of alcohol-associated liver disease. Hence, modifying severe alcohol-associated hepatitis (AH) dysbiosis improves liver injury through tryptophan (Trp) metabolites and aryl hydrocarbon receptor (AhR). However, the effect of Trp on IM in alcohol use disorder (AUD) patients remains unclear. Here, we used an in vitro microbiota modeling system named Minibioreactor arrays (MBRAs) to study IM in continuous and controlled-flow cultures. Feces from AUD patients with or without AH were transferred to MBRAs and treated with low, normal, or high Trp concentrations and in the presence of alcohol or not. 16s IM sequencing and AhR activity were studied. We showed that microbial communities from donors were maintained in MBRA. High and low Trp increased the abundance of pathogen Escherichia/Shigella in AH and AUD IM. High Trp decreased the Shannon index in AH IM. In the absence of alcohol, Trp changed more bacteria in AUD IM compared to AH IM. Compared to low Trp, normal Trp increased the AhR activity, whereas high Trp activated AhR only in AUD IM. Overall, it appears that maintaining normal Trp levels is relevant to prevent dysbiosis in AUD or AH, which should be confirmed through in vivo experimentation.