Проучване открива важна роля на чревния микробиом при стареенето и сърдечните заболявания

В наскоро публикувано проучване в Nature Medicine, група китайски учени проведоха проспективен анализ на метаболитни мултиморбидни клъстери въз основа на 21 метаболитни параметъра, за да изследват свързаните сигнатури на чревния микробиом с метаболизма и възрастта и да разбере по-добре връзката между метаболизма, възрастта и дългосрочния риск от сърдечно-съдови заболявания.

Сърдечно-съдовите заболявания са водеща причина за глобалната смъртност и се смята, че метаболитните нарушения и възрастта, които също са тясно свързани, повишават значително риска от сърдечно-съдови заболявания. Метаболитните нарушения стават по-сложни и широко разпространени с възрастта, а при по-възрастните хора сърдечно-съдовите заболявания обикновено се развиват в контекста на мултиморбидност.

Нарастващите доказателства за модели на стареене, свързани с разнообразието на чревната микробиома в различни популации, предполагат, че чревната микробиома свързва имунитета и метаболизма, претърпява промени, свързани с възрастта, и може да е в основата на здравословното стареене. Изследванията показват, че ниското разнообразие на Bacteroides и повишеното разнообразие от уникални таксони в микробиома на червата са свързани със здравословното стареене. Въпреки това, моделите на взаимодействия между чревния микробиом, метаболизма и възрастта и степента, до която тези взаимодействия влияят на сърдечно-съдовото здраве, остават неясни.

В това проучване изследователите започнаха с идентифициране на клъстери на мултиморбидност въз основа на специфични метаболитни параметри и след това изследваха сигнатурите на чревната микробиома, свързани с възрастта и тези клъстери на мултиморбидност. Освен това, въз основа на вариациите в сигнатурите на чревния микробиом и 55 микробни вида, свързани с възрастта, те дефинираха концепцията за микробна възраст, която след това беше използвана за определяне на ролята на състава на чревния микробиом и микробната възраст в специфични клъстери на мултиморбидност.

Първоначалните кохорти включват възрастни на възраст от 40 до 93 години. Данни за демографски характеристики, медицинска история, метаболитни променливи и фактори на начина на живот, като консумация на алкохол, тютюнопушене и ниво на физическа активност, бяха събрани през 2010 г. И 2014 г. Данните за проследяване включват информация за диагностицирани сърдечно-съдови заболявания. Четири набора от фекални метагеномни данни от Израел, Холандия, Франция, Германия, САЩ и Обединеното кралство бяха използвани като кохорти за валидиране.

Метаболитни клъстери на мултиморбидност, базирани на 21 метаболитни параметъра, са свързани с риска от сърдечно-съдови заболявания. Параметрите включват телесно тегло, височина, обиколка на талията, холестерол с висока и ниска плътност (HDL-C и LDL-C), аполипопротеин A-1, общ холестерол, нива на инсулин на гладно, аполипопротеин B, γ-глутамилтрансфераза, аспартат аминотрансфераза, аланин аминотрансфераза, толерантност към глюкоза, пикочна киселина, триглицериди, хемоглобин A1c и плазмена глюкоза на гладно.

Въз основа на тези параметри бяха идентифицирани пет клъстера на метаболитна мултиморбидност, включително здравословен метаболитен профил, както и клъстери с ниски нива на HDL-C и аполипопротеин А1, високи нива на LDL-C, аполипопротеин В и общ холестерол, инсулинова резистентност, затлъстяване, повишени чернодробни ензими и хипергликемия.

Бяха събрани проби от изпражнения от всички участници и беше извършено секвениране на метагенома с помощта на извлечената ДНК. Метагеномните данни бяха използвани за метагеномно профилиране на първоначалната кохорта.

Участниците бяха разделени на две възрастови групи (под или над 60-годишна възраст) и съотношенията на риска от ССЗ бяха изчислени за четирите нездравословни клъстера с мултиморбидност в сравнение с клъстера със здравословен метаболитен профил. Коефициентите на риск за сърдечно-съдови заболявания също бяха изчислени за по-младите и по-възрастните възрастови групи.

Беше оценено влиянието на факторите на околната среда и гостоприемника върху микробиома на червата и бяха изчислени индексите на уникалността и разнообразието на микробиома на червата. След това изследвахме свързаните с възрастта и метаболизма характеристики на микробиома на червата, като идентифицирахме връзките между метаболизма, възрастта на микробите и риска от сърдечно-съдови заболявания.

Резултатите показват, че в сравнение с клъстера със здравословен метаболитен профил, клъстерите хипергликемия и затлъстяване имат съответно 117% и 75% по-висок риск от сърдечно-съдови заболявания за 11,1 години. Тези резултати бяха потвърдени в кохортата за валидиране.

В допълнение, данните за метагенома на изпражненията показват, че съставът на чревния микробиом е свързан както с възрастта, така и с клъстерите на мултиморбидност. Сред индивидите на възраст над 60 години повишеният риск от сърдечно-съдови заболявания, свързани с хипергликемия и клъстери от затлъстяване, е по-голям при тези с по-висока микробна възраст и намалява при тези с по-ниска микробна възраст, независимо от пола, възрастта, хранителните фактори или начина на живот.

По-младата микробна възраст, която се характеризира с намалено изобилие на видовете Prevotella, се свързва с намален риск от сърдечно-съдови заболявания при възрастни хора от нездравословни метаболитни клъстери, независимо от лекарства, диетични фактори, ниво на образование, пол, възраст или начин на живот.

Проучването разкрива различни свързани с възрастта признаци на микробиома на червата, като значително намаляване на видовете Bacteroides и увеличаване на уникалността и богатството на факултативни анаеробни бактерии като Enterobacteriaceae и Streptococcus. Тези увеличения на провъзпалителните пътища и моделите на стареене на микробите изглежда са свързани със свързани с възрастта спадове в имунитета, храносмилането и физиологичните функции.

В заключение, проучването изследва взаимодействието между състава на чревния микробиом и разнообразието, възрастта и метаболизма и връзката му с риска от сърдечно-съдови заболявания. Установено е, че съставът на чревния микробиом е свързан с възрастта и параметрите на метаболитната мултиморбидност.

В допълнение, въз основа на видовия състав на чревния микробиом, беше установено, че младата микробна възраст намалява риска от сърдечно-съдови заболявания, свързани с метаболитна дисфункция, което предполага, че чревният микробиом модулира сърдечно-съдовото здраве при възрастни хора с метаболитна дисфункция.