Студија открива важну улогу цревног микробиома у старењу и срчаним обољењима

У недавно објављеној студији у часопису Nature Medicine, група кинеских научника спровела је проспективну анализу метаболичких мултиморбидитетних кластера на основу 21 метаболичког параметра како би истражили потписе цревног микробиома повезане са метаболизмом и старошћу и боље разумели везу између метаболизма, старости и дугорочног ризика од кардиоваскуларних болести.

Кардиоваскуларне болести су водећи узрок глобалне смртности, а метаболички поремећаји и старост, који су такође уско повезани, сматрају се да значајно повећавају ризик од кардиоваскуларних болести. Метаболички поремећаји постају сложенији и распрострањенији са годинама, а код старијих особа кардиоваскуларне болести се обично развијају у контексту мултиморбидитета.

Растући докази о обрасцима старења повезаним са разноликошћу цревног микробиома у различитим популацијама указују на то да цревни микробиом повезује имунитет и метаболизам, подлеже променама повезаним са старењем и може бити основа здравог старења. Студије су показале да су ниска разноликост Bacteroides-а и повећана разноликост јединствених таксона у цревном микробиому повезане са здравим старењем. Међутим, обрасци интеракција између цревног микробиома, метаболизма и старости и степен у којем ове интеракције утичу на кардиоваскуларно здравље остају нејасни.

У овој студији, истраживачи су започели дефинисањем кластера мултиморбидитета на основу специфичних метаболичких параметара, а затим су испитали потписе цревног микробиома повезане са годинама и ове кластере мултиморбидитета. Затим су дефинисали концепт микробне старости на основу варијација у потписима цревног микробиома и 55 микробних врста повезаних са годинама, које су потом користили за одређивање улоге састава цревног микробиома и микробне старости у специфичним кластерима мултиморбидитета.

Почетне кохорте су обухватале одрасле особе старости од 40 до 93 године. Подаци о демографским карактеристикама, медицинским историјама, метаболичким варијаблама и факторима начина живота као што су конзумирање алкохола, пушење и физичка активност прикупљени су 2010. и 2014. године. Подаци праћења обухватали су информације о инцидентним кардиоваскуларним болестима. Четири скупа метагеномских података о столици из Израела, Холандије, Француске, Немачке, Сједињених Држава и Уједињеног Краљевства коришћена су као валидационе кохорте.

Кластери метаболичких мултиморбидитета конструисани од 21 метаболичког параметра били су повезани са ризиком од појаве кардиоваскуларних болести. Параметри су обухватали телесну тежину, висину, обим струка, липопротеине високе густине (HDL-C) и липопротеине ниске густине (LDL-C), аполипопротеин А-1, укупни холестерол, нивое инсулина на празан стомак, аполипопротеин Б, γ-глутамил трансферазу, аспартат аминотрансферазу, аланин аминотрансферазу, толеранцију на глукозу, мокраћну киселину, триглицериде, хемоглобин A1c и глукозу у плазми на празан стомак.

На основу ових параметара, идентификовано је пет кластера метаболичке мултиморбидитета, укључујући здрав метаболички профил, као и кластере са ниским HDL-C и аполипопротеином А1, високим LDL-C, аполипопротеином Б и укупним холестеролом, инсулинском резистенцијом, гојазношћу, повишеним ензимима јетре и хипергликемијом.

Узорци столице су прикупљени од свих учесника и метагеномско секвенцирање је извршено коришћењем екстраховане ДНК. Подаци метагенома су коришћени за метагеномско профилисање оригиналне кохорте.

Учесници су подељени у две старосне групе (млађи од 60 година или старији од 60 година), а односи ризика од кардиоваскуларних болести (КВБ) су израчунати за четири кластера нездравих мултиморбидитета у поређењу са кластером здравог метаболичког профила. Односи ризика од КВБ су такође израчунати за млађе и старије старосне групе.

Процењен је утицај фактора околине и домаћина на цревни микробиом и израчунати су индекси јединствености и разноликости цревног микробиома. Затим су испитане карактеристике цревног микробиома повезане са старењем и метаболизмом и утврђене су везе између метаболизма, микробне старости и ризика од кардиоваскуларних болести.

Резултати су показали да су, у поређењу са кластером здравог метаболичког профила, кластери хипергликемије и гојазности имали 117% и 75% већи ризик од кардиоваскуларних болести током 11,1 година, респективно. Ови резултати су потврђени у валидационој кохорти.

Штавише, подаци метагенома фецеса показали су да је састав цревног микробиома повезан и са старошћу и са кластерима мултиморбидитета. Међу особама старијим од 60 година, повећан ризик од кардиоваскуларних болести повезан са кластерима хипергликемије и гојазности био је већи код особа са вишом микробном старошћу и нижи код особа са мањом микробном старошћу, независно од пола, старости, фактора исхране или начина живота.

Млада микробна старост, коју је карактерисало смањено бројење врста Prevotella, била је повезана са смањеним ризиком од кардиоваскуларних болести код старијих особа из нездравих метаболичких кластера, независно од употребе лекова, дијететских фактора, нивоа образовања, пола, старости или начина живота.

Студија је открила различите карактеристике цревног микробиома повезане са старењем, као што је значајно смањење врста Bacteroides и повећање јединствености и богатства факултативно анаеробних бактерија као што су Enterobacteriaceae и Streptococcus. Ово повећање проинфламаторних путева и образаца старења микроба изгледа да је повезано са падом имунитета, варења и физиолошких функција повезаним са старењем.

У закључку, студија је испитала интеракцију између састава и разноликости цревног микробиома, старости и метаболизма и његову повезаност са ризиком од кардиоваскуларних болести. Утврђено је да је састав цревног микробиома повезан са старошћу и параметрима метаболичке мултиморбидитета.

Штавише, на основу састава врста цревног микробиома, утврђено је да млада микробна старост смањује ризик од кардиоваскуларних болести повезаних са метаболичком дисфункцијом, што сугерише да цревни микробиом модулира кардиоваскуларно здравље код старијих особа са метаболичком дисфункцијом.