Was wollen Sie über MICROB-PREDICT wissen?

Interaktive Fragen & Antworten

Klicken Sie auf die Frage, um die Antwort zu sehen oder zu schließen. Alle Fragen und Antworten stehen auf Englisch (EN), Französisch (FR) und Deutsch (DE) zur Verfügung. Was wollen Sie über MICROB-PREDICT wissen? Schicken Sie uns Ihre Frage!

  • EN: What happens in the body at the different stages of liver cirrhosis?

    Cirrhosis is sometimes called end stage liver disease. This simply means that it occurs after other stages of liver damage which can include inflammation (hepatitis), fatty deposits (steatosis), and increased stiffness and mild-scarring of the liver (fibrosis). Such liver damage can be due to alcoholism, infections, unhealthy live style, bad nutrition or eating habits, severe injury, or other causes. That’s why it is so important to avoid any liver damage in the first place and to do everything to keep your liver healthy and functional. Liver means life, and you only have one of each!

    Cirrhosis is classified as compensated or decompensated. Compensated cirrhosis is where the liver is coping with the damage and maintaining its important functions. Many people with compensated cirrhosis can feel quite well and live for many years without needing a liver transplant. Until a certain point, the liver can function relatively well even when it is quite severely damaged. Any further damage to the liver may be lethal though. In decompensated cirrhosis, the liver is not able to perform all its functions adequately. People with decompensated cirrhosis often suffer from serious symptoms and complications such as portal hypertension (high blood pressure within the vessel system travelling through the liver), bleeding varices (life-threatening bleeding from blood vessels in the oesophagus or stomach), ascites (accumulation of fluids in the belly, more specifically in the peritoneal cavity), severe infections, encephalopathy (cerebral failure), eventually leading to acute-on-chronic liver failure (ACLF), followed by multi-organ failure and death.

    Pathogenesis of decompensated liver cirrhosis and the progression from decompensation to acute-on-chronic liver failure (ACLF).

  • EN: How can the gut microbiome interact with a cirrhosis patient’s liver and immune system?

    The gut microbiome represents the largest pool of genetic material in the body with high metabolic activity. Most microbes live in symbiosis with our body, meaning we need them to help us digest and absorb our food properly. Each human being harbours at least 40 billion (4 x 1013) living microbial cells. In healthy conditions, the human (here also called the “host”) tightly regulates the gut microbiome, its distribution, composition, and activity by secretion of bile acids and antibacterial peptides. This ensures that an ideal balance of “just enough microbes” is maintained. By now, there is sufficient evidence that changes in microbiome might modify and even halt the progression of liver disease and that – compared to healthy controls – profound differences in the microbiome are present in liver cirrhosis, the final stage of all chronic liver diseases. However, the dynamics and mechanisms are not yet fully explored.

    In cirrhosis, the epithelial barrier of the gut has become quite damaged, resulting in a so called “leaky gut”. This means that bacteria and their metabolites can now enter the portal blood circulation (a process called “bacterial translocation”) to interact with immune cells, interact with vascular cells, reach the liver, and interact with liver cells (hepatocytes). Within cirrhotic patients, a subgroup experience deterioration of their underlying cirrhosis, called decompensation episodes, usually requiring hospital admission. In 30% of these patients, the clinical situation deteriorates further and acute-on-chronic liver failure (ACLF) occurs. The progression from decompensation to ACLF is reflected in an extensive activation of systemic inflammation, affecting many cytokines and inflammatory systems. It is likely that bacterial translocation leads to this burst of inflammation. More often than not decompensation and ACLF develop without identifiable precipitating events, suggesting that endogenous mechanisms, e.g. translocation of detrimental bacteria, are involved.

    Currently known and suggested gut-liver interactions in cirrhosis. Impaired epithelial barrier (“leaky gut”) allows bacteria or bacterial products (metabolites) to translocate into the blood circulation and reach the liver. There, they interact with circulating and resident immune cells and liver cells. Concomitantly, bile acids and other molecules (e.g. antibacterial peptides) originating from the liver arbitrate between liver and gut microbiota.

  • EN: What are the key goals of MICROB-PREDICT?
    • Integration of existing clinical, laboratory, microbiome and multi-omics data from 12 cohorts, combining more than 200,000 data points from more than 10,000 subjects
    • Development of microbiome-based tests for better stratification of cirrhosis patients leading to personalized prediction and prevention of decompensation and ACLF and more personalized allocation to treatment
    • Validation of new microbiome-based markers in a clinical trial to enable prediction of response and thereby optimization of Rifaximin or albumin treatment
    • Design of modern, effective nanobiosensors as useful clinical tools to set the foundation for personalized therapy
    • Involvement of world-leading microbiome specialists, technology leaders and clinical experts for scientific excellence, the European Liver Patients Association (ELPA) and the European Association for the study of the Liver (EASL)

  • EN: What is the expected impact of MICROB-PREDICT?
    • Improved specificity of diagnostic tools
    • Better prediction and thereby prevention of decompensation and ACLF
    • Stratifying and personalizing the treatment of decompensated liver cirrhosis and ACLF
    • Increasing survival and decreasing health care burden
    • Novel diagnostic and therapeutic approaches to stimulate innovation in the European healthcare industry

    Diagram of the current disease progression (upper panel) versus personalized medicine applying the results from MICROB-PREDICT (lower panel).

  • FR: Que se passe-t-il dans l’organisme aux différents stades de la cirrhose du foie?

    La cirrhose est parfois appelée maladie du foie au stade terminal. Cela signifie simplement qu’elle survient après d’autres stades de lésions hépatiques qui peuvent inclure une inflammation (hépatite), des dépôts graisseux (stéatose), une perte de souplesse et des marques de cicatrisation du foie (fibrose). De telles lésions hépatiques peuvent être dues à l’alcoolisme, aux infections, à l’hygiène de vie, à une mauvaise alimentation ou à de mauvaises habitudes alimentaires, à des blessures graves ou à d’autres causes. C’est pourquoi il est important d’éviter de garder un foie sain et fonctionnel. Le foie, c’est la vie, et vous n’en avez qu’un!

    La cirrhose peut être compensée ou décompensée. Dans la cirrhose compensée, le foie fait face aux lésions et maintient ses fonctions principales. De nombreuses personnes atteintes d’une cirrhose compensée peuvent se sentir très bien et vivre de nombreuses années sans avoir besoin d’une greffe du foie. Jusqu’à un certain point, le foie peut fonctionner relativement bien, même lorsqu’il est très gravement endommagé. Cependant, toute autre altération hépatique supplémentaire peut être mortelle. Dans la cirrhose décompensée, le foie n’est pas en mesure de remplir toutes ses fonctions de façon adéquate. Les personnes atteintes de cirrhose décompensée souffrent souvent de symptômes et de complications graves tels que l’hypertension portale (hypertension de la veine porte traversant le foie), les hémorragies digestives (saignements au niveau des vaisseaux sanguins de l’œsophage ou de l’estomac et mettant la vie en danger), les ascites (accumulation de liquides dans le ventre, plus spécifiquement dans la cavité péritonéale), les infections graves, les encéphalopathies (défaillance cérébrale) pouvant mener à l’insuffisance hépatique chronique, suivie d’une défaillance multi-organes et de la mort.

    Pathogenèse de la décompensation d’une cirrhose du foie et de l'ACLF.

  • FR: Comment le microbiome intestinal peut-il interagir avec le foie et le système immunitaire d’un patient atteint de cirrhose?

    Le microbiome intestinal représente le plus grand réservoir de matériel génétique de l’organisme avec une activité métabolique élevée. La plupart des microbes vivent en symbiose avec notre corps, ce qui signifie que nous avons besoin d’eux pour nous aider à digérer et absorber notre nourriture correctement. Chaque être humain abrite au moins 40 mille de milliards (4 x 1013) de cellules microbiennes vivantes. Dans des conditions normales, l’homme (ici appelé “hôte”) régule étroitement le microbiome intestinal, sa distribution, sa composition et son activité via la sécrétion d’acides biliaires et de peptides antibactériens. Ceci permet de maintenir un équilibre idéal en termes de nombre de microbes. À ce jour, il y a suffisamment de preuves qui indiquent que des changements dans le microbiome pourraient modifier et même arrêter la progression des maladies du foie, et que, comparativement aux individus sains, il existe de grandes différences de composition du microbiome dans la cirrhose du foie, l’étape finale de toutes les maladies chroniques du foie. Cependant, la dynamique et les mécanismes n’en sont pas encore pleinement explorés.

    Dans la cirrhose, la barrière épithéliale de l’intestin est très endommagée, ce qui entraîne une “fuite intestinale”. Cela signifie que les bactéries et leurs métabolites peuvent maintenant pénétrer dans la circulation sanguine portale (un processus appelé “translocation bactérienne”) pour interagir avec les cellules immunitaires, les cellules vasculaires, le foie et les cellules hépatiques (hépatocytes). Chez les patients cirrhotiques, un sous-groupe subit une détérioration de leur cirrhose sous-jacente, appelée épisodes de décompensation, nécessitant habituellement une hospitalisation. Chez 30 % de ces patients, la situation clinique se détériore davantage et l’insuffisance hépatique aiguë sur chronique (« ACLF », de l’anglais « Acute on Chronic Liver Failure ») survient. La progression de la décompensation à l’ACLF se traduit par une activation étendue de l’inflammation systémique, affectant de nombreuses cytokines et systèmes inflammatoires. Il est probable que la translocation bactérienne entraîne cette poussée d’inflammation. Le plus souvent, la décompensation et l’ACLF se développent sans événements déclencheurs identifiables, ce qui suggère que des mécanismes endogènes, par exemple la translocation de bactéries nuisibles, sont impliqués.

    Interactions intestin-foie actuellement connues et suggérées dans la cirrhose. L'altération de la barrière épithéliale ("intestin qui fuit") permet aux bactéries ou aux produits bactériens (métabolites) d’atteindre la circulation sanguine et ensuite le foie. Là, ils interagissent avec les cellules immunitaires et les cellules hépatiques circulantes et résidentes. En même temps, les acides biliaires et d'autres molécules (par ex. les peptides antibactériens) provenant du foie jouent un rôle de médiateur entre le foie et le microbiote intestinal.

  • FR: Quels sont les principaux objectifs de MICROB-PREDICT?
    • Intégration des données cliniques, de laboratoire, du microbiome et multi-omiques existantes provenant de 12 cohortes, combinant plus de 200 000 points de données provenant de plus de 10 000 sujets.
    • Développement de tests issus de l’analyse du microbiome intestinal pour une meilleure stratification des patients atteints de cirrhose permettant une prédiction et une prévention personnalisées de la décompensation et de l’ACLF et un traitement plus personnalisé.
    • Validation dans un essai clinique de nouveaux marqueurs provenant de l’analyse du microbiome intestinal pour permettre la prédiction de la réponse et donc l’optimisation du traitement par la rifaximine ou l’albumine.
    • Conception de nanobiocapteurs modernes et efficaces comme outils cliniques utiles pour poser les bases d’une thérapie personnalisée.
    • Implication des meilleurs spécialistes mondiaux des microbiomes, des leaders technologiques et des experts cliniques pour l’excellence scientifique, l’association européenne des patients atteints de maladies du foie (« ELPA », de l’anglais « European Liver Patients Association ») et l’Association européenne pour l’étude du foie (« EASL », de l’anglais « European Association for the study of the Liver »).

  • FR: Quel est l’impact attendu du MICROB-PREDICT?
    • Amélioration de la spécificité des outils de diagnostic
    • Meilleure prédiction et donc prévention de la décompensation et de l’ACLF
    • Stratification et personnalisation du traitement de la cirrhose hépatique décompensée et de l’ACLF
    • Augmentation de la survie et diminution de la charge du coût de prise en charge des patients
    • Nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques pour stimuler l’innovation au sein de l’industrie européenne des soins de santé

    Diagramme schématisant la progression de la maladie du foie basée sur les connaissances actuelles (panneau supérieur), et sur la médecine personnalisée en utilisant les résultats de MICROB-PREDICT (panneau inférieur).

  • DE: Was passiert im Körper in den verschiedenen Stadien der Leberzirrhose?

    Zirrhose ist das Endstadium der Lebererkrankung. Das bedeutet, dass der Zirrhose andere Stadien der Leberschädigung vorausgehen, wie z.B. Entzündung (Hepatitis), Fettablagerungen (Steatose), sowie Verhärtung und Narbenbildung im Lebergewebe (Fibrose). Solche Leberschädigungen können aufgrund von Alkoholismus, Infektionen, ungesundem Lebensstil, schlechter Ernährung oder schädlicher Essgewohnheiten, schweren Verletzungen oder aus anderen Gründen auftreten. Deshalb ist es wichtig, Leberschädigungen zu vermeiden und alles zu tun, um die Leber gesund und funktionsfähig zu halten. Die Leber ist ein lebenswichtiges Organ und wir haben nur eine davon!

    Man unterteilt die Zirrhose in kompensierte und dekompensierte Zirrhose. Bei der kompensierten Zirrhose wird die Schädigung noch ausgeglichen, und die Leber behält ihre wichtigen Funktionen bei. Viele Menschen mit kompensierter Zirrhose fühlen sich durchaus noch ganz gut und leben noch viele Jahre ohne den Bedarf einer Lebertransplantation. Bis zu einem gewissen Punkt ist die Funktion der  Leber noch ausreichend, auch wenn sie schon schwer geschädigt ist. Eine Schädigung über diesen Punkt hinaus jedoch kann zum Tode führen. In der dekompensierten Zirrhose ist die Leber nicht mehr im Stande all ihre Funktionen adäquat auszuführen. Menschen mit dekompensierter Zirrhose leiden an schwerwiegenden Symptomen und Komplikationen, wie z.B. portaler Hypertension (Bluthochdruck und Stauung des Bluts im Blutgefäßsystem, das sich durch die Leber zieht), lebensbedrohliche Blutungen der Blutgefäßen der Speiseröhre oder des Magens, Aszites (Ansammlung von Wasser in der Bauchfellhöhle), schweren Infektionen, leberbedingte Hirnschädigung (hepatische Enzephalopathie), die letztendlich zu akut-auf-chronischem Leberversagen (ACLF), Multiorganversagen und zum Tod führen können.

    Entstehung der Dekompensation in der Zirrhose bis hin zum akut-auf-chronischen Leberversagen (ACLF).

  • DE: Wie interagiert die Darmflora mit der Leber und dem Immunsystem in der Zirrhose?

    Die Darmflora stellt den größten Pool an Genmaterial im Körper mit hoher Stoffwechselaktivität dar. Die meisten Mikroben leben in Symbiose mit unserem Körper, d.h. wir brauchen sie, damit sie uns bei der Verdauung und Nahrungsaufnahme helfen. Jeder Mensch beherbergt mindestens 40 Milliarden (4×1013) lebende Mikroben. In gesundem Zustand reguliert der menschliche Körper (in diesem Zusammenhang auch „Wirt“ genannt) die Darmflora, ihre Verteilung, Zusammensetzung und Aktivität durch Ausschüttung von Gallensäure und antibakteriellen Peptiden. Dadurch wird bei gesunden Menschen eine ideale Balance der benötigten Mikroben aufrechterhalten. Es gibt bereits ausreichende Beweise dafür, dass Veränderungen der Darmflora den Verlauf einer Lebererkrankung beeinflussen und deren Voranschreiten aufhalten können. Des Weiteren ist bekannt, dass es schwerwiegende Unterschiede zwischen dem Mikrobiom von gesunden Menschen und dem von Menschen mit Zirrhose, dem Endzustand aller chronischen Lebererkrankungen, gibt. Die dahinterliegende Dynamik und Mechanismen sind jedoch noch nicht vollständig erforscht.

    Bei der Zirrhose ist die Epithelbarriere des Darms, also die Darmwand, recht stark geschädigt, was zu erhöhter Durchlässigkeit führt. Dies bedeutet, dass Bakterien und ihre Stoffwechselprodukte in den Blutkreislauf eindringen können (sog. bakterielle Translokation) und dort mit Immun- und Blutzellen interagieren, die Leber erreichen und dort mit Leberzellen (Hepatozyten) in Kontakt kommen. Bei den Zirrhosepatienten gibt es eine Untergruppe, die eine Verschlechterung der Zirrhose erlebt, sog. Dekompensationsepisoden, die üblicherweise einen Krankenhausaufenthalt erforderlich machen. Bei 30% dieser Patienten verschlechtert sich das Gesundheitsbild weiter und das akut-auf-chronische Leberversagen (ACLF) tritt auf. Das Voranschreiten von der Dekompensation zum ACLF zeigt sich in einer weitreichenden Aktivierung systemischer Entzündungsprozesse, die Einfluss auf viele Zytokine (also Proteine, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen regulieren) und Entzündungssysteme haben. Es ist wahrscheinlich, dass das Eindringen von Bakterien in den Blutkreislauf die genannten Entzündungen auslöst. Dekompensation und ACLF treten häufig ohne feststellbare Vorereignisse auf, was darauf hindeutet, dass Mechanismen im Körperinneren, z.B. ein Übertritt von Bakterien in andere Körperbereiche, dafür verantwortlich sind.

    Die Grafik zeigt die Interaktion von Rifaximin und humanem Albumin mit dem Darm und den dort enthaltenen Mikroorganismen in der Zirrhose. Rifaximin wird oral verabreicht, während humanes Albumin durch eine Infusion direkt ins Blut gelangt und von dort in den Darm ausgeschieden wird. Indikatoren im Mikrobiom könnten die Wirkung dieser Behandlung frühzeitig vorhersagen.

  • DE: Was sind die Kernziele von MICROB-PREDICT?
    • Integration bereits vorhandener Daten aus Klinik, Labor, Mikrobiom und weitere Techniken der modernen Biologie von 12 Kohorten mit über 200.000 Datenpunkten von mehr als 10.000 Probanden
    • Entwicklung mikrobiom-basierter Tests, die eine individuellere („personalisierte“) Vorhersage von Dekompensation und ACLF ermöglichen und damit zur Vermeidung und gezielteren Behandlungsstrategien beitragen sollen
    • Validierung neuer mikrobiom-basierter Marker in einer klinischen Studie, um den Erfolg einer Behandlung mit Rifaximin und Albumin vorhersagen und den Behandlungserfolg damit optimieren zu können
    • Entwicklung und Test von modernen und wirksamen Nanobiosensoren als hilfreiche klinische Instrumente als Grundlage einer stärker personalisierten Therapie
    • Zusammenarbeit von weltweit führenden Mikrobiomexperten, Technologieführern, und spezialisierten Ärzten zum Aufbau eines exzellenten Wissenschaftsclusters, sowie der Europäischen Leberpatientenvereinigung (ELPA) und der Europäischen Vereinigung für Erforschung der Leber (EASL)

     

  • DE: Wie wird MICROB-PREDICT Medizin und Gesellschaft beeinflussen?
    • Verbesserte Genauigkeit der diagnostischen Methoden
    • Bessere Vorhersage und hierdurch Vermeidung von Dekompensation und ACLF
    • Gezieltere und individuellere Behandlungsauswahl bei dekompensierter Zirrhose und ACLF
    • Erhöhung der Überlebenschance von Patienten
    • Verminderung der Kosten für das Gesundheitssystem
    • Neuartige diagnostische und therapeutische Ansätze zur Stimulation von Innovationen in der Europäischen Gesundheitsindustrie

    Überblick über den derzeit üblichen Krankheitsverlauf (oberer Abschnitt) und neue, personalisierte Behandlungs-Ansätze unter Anwendung der Ergebnisse des MICROB-PREDICT Projektes (unterer Abschnitt)