Un studiu relevă rolul important al microbiomului intestinal în îmbătrânire și bolile de inimă

Într-un studiu publicat recent în Nature Medicine, un grup de oameni de știință chinezi au efectuat o analiză prospectivă a clusterelor de multimorbiditate metabolică pe baza a 21 de parametri metabolici pentru a investiga semnăturile microbiomului intestinal asociate cu metabolismul și vârsta și pentru a înțelege mai bine relația dintre metabolism, vârstă și riscul pe termen lung de boli cardiovasculare.

Bolile cardiovasculare sunt principala cauză a mortalității globale, iar tulburările metabolice și vârsta, care sunt, de asemenea, strâns legate, se consideră că cresc semnificativ riscul de boli cardiovasculare. Tulburările metabolice devin mai complexe și mai prevalente odată cu vârsta, iar la persoanele în vârstă, bolile cardiovasculare se dezvoltă de obicei în contextul multimorbidității.

Tot mai multe dovezi privind modelele de îmbătrânire asociate cu diversitatea microbiomului intestinal în diferite populații sugerează că microbiomul intestinal leagă imunitatea și metabolismul, suferă modificări legate de vârstă și ar putea sta la baza unei îmbătrâniri sănătoase. Studiile au arătat că diversitatea scăzută a Bacteroides și diversitatea crescută a taxonilor unici din microbiomul intestinal sunt asociate cu o îmbătrânire sănătoasă. Cu toate acestea, modelele de interacțiuni dintre microbiomul intestinal, metabolism și vârstă și măsura în care aceste interacțiuni influențează sănătatea cardiovasculară rămân neclare.

În acest studiu, cercetătorii au început prin a defini clustere de multimorbiditate pe baza unor parametri metabolici specifici și apoi au examinat semnăturile microbiomului intestinal asociate cu vârsta și aceste clustere de multimorbiditate. Apoi, au definit conceptul de vârstă microbiană pe baza variațiilor semnăturilor microbiomului intestinal și a 55 de specii microbiene asociate cu vârsta, pe care le-au folosit apoi pentru a determina rolul compoziției microbiomului intestinal și al vârstei microbiene în clustere de multimorbiditate specifice.

Cohortele inițiale au inclus adulți cu vârste cuprinse între 40 și 93 de ani. Date privind caracteristicile demografice, istoricul medical, variabilele metabolice și factorii stilului de viață, cum ar fi consumul de alcool, fumatul și activitatea fizică, au fost colectate în 2010 și 2014. Datele ulterioare au inclus informații despre incidența bolilor cardiovasculare. Patru seturi de date metagenomice fecale din Israel, Olanda, Franța, Germania, Statele Unite și Regatul Unit au fost utilizate ca și cohorte de validare.

Grupurile de multimorbiditate metabolică construite din 21 de parametri metabolici au fost asociate cu riscul de incidență a bolilor cardiovasculare. Parametrii au inclus greutatea corporală, înălțimea, circumferința taliei, lipoproteinele cu densitate mare (HDL-C) și lipoproteinele cu densitate mică (LDL-C), apolipoproteina A-1, colesterolul total, nivelurile de insulină à jeun, apolipoproteina B, γ-glutamil transferaza, aspartat aminotransferaza, alanin aminotransferaza, toleranța la glucoză, acidul uric, trigliceridele, hemoglobina A1c și glicemia à jeun.

Pe baza acestor parametri, au fost identificate cinci clustere de multimorbiditate metabolică, inclusiv un profil metabolic sănătos, precum și clustere cu HDL-C și apolipoproteină A1 scăzute, LDL-C, apolipoproteină B și colesterol total ridicate, rezistență la insulină, obezitate, enzime hepatice crescute și hiperglicemie.

Au fost colectate probe de scaun de la toți participanții și s-a efectuat secvențierea metagenomului folosind ADN-ul extras. Datele metagenomice au fost utilizate pentru profilarea metagenomică a cohortei inițiale.

Participanții au fost împărțiți în două grupe de vârstă (sub sau peste 60 de ani), iar raporturile de risc cardiovascular au fost calculate pentru cele patru clustere de multimorbiditate nesănătoasă, comparativ cu clusterul cu profil metabolic sănătos. Raporturile de risc cardiovascular au fost, de asemenea, calculate pentru grupele de vârstă mai tinere și mai în vârstă.

A fost evaluată influența factorilor de mediu și ai gazdei asupra microbiomului intestinal și au fost calculați indicii de unicitate și diversitate ai microbiomului intestinal. Au fost apoi examinate caracteristicile microbiomului intestinal legate de vârstă și metabolism și au fost determinate asocierile dintre metabolism, vârsta microbiană și riscul de boli cardiovasculare.

Rezultatele au arătat că, în comparație cu grupul cu profil metabolic sănătos, grupurile cu hiperglicemie și obezitate au prezentat un risc cu 117%, respectiv 75% mai mare de boli cardiovasculare pe o perioadă de 11,1 ani. Aceste rezultate au fost confirmate în cohorta de validare.

În plus, datele metagenomului fecal au arătat că, în rândul persoanelor cu vârsta peste 60 de ani, compoziția microbiomului intestinal a fost asociată atât cu vârsta, cât și cu grupurile de multimorbiditate. În rândul persoanelor cu vârsta peste 60 de ani, riscul crescut de boli cardiovasculare asociat cu grupurile de hiperglicemie și obezitate a fost mai mare la persoanele cu vârste microbiene mai mari și mai mic la persoanele cu vârste microbiene mai mici, independent de sex, vârstă, factori alimentari sau stil de viață.

Vârsta microbiană tânără, caracterizată printr-o abundență redusă a speciilor de Prevotella, a fost asociată cu un risc redus de boli cardiovasculare la adulții în vârstă din grupuri metabolice nesănătoase, independent de utilizarea medicamentelor, factorii alimentari, nivelul de educație, sex, vârstă sau stilul de viață.

Studiul a descoperit semnături distincte ale microbiomului intestinal legate de vârstă, cum ar fi o scădere semnificativă a speciilor de Bacteroides și o creștere a unicității și bogăției bacteriilor anaerobe facultative, cum ar fi Enterobacteriaceae și Streptococcus. Această creștere a căilor proinflamatorii și a modelelor de îmbătrânire microbiană par a fi asociate cu declinul imunității, digestiei și funcției fiziologice legate de vârstă.

În concluzie, studiul a examinat interacțiunea dintre compoziția și diversitatea microbiomului intestinal, vârstă și metabolism și asocierea acestuia cu riscul de boli cardiovasculare. S-a constatat că această compoziție a microbiomului intestinal a fost asociată cu vârsta și parametrii de multimorbiditate metabolică.

În plus, pe baza compoziției speciilor din microbiomul intestinal, s-a constatat că vârsta microbiană tânără reduce riscul de boli cardiovasculare asociate cu disfuncția metabolică, sugerând că microbiomul intestinal modulează sănătatea cardiovasculară la adulții în vârstă cu disfuncție metabolică.