Tyrimas atskleidžia svarbų žarnyno mikrobiomo vaidmenį senstant ir sergant širdies ligomis

Neseniai paskelbtame tyrime Gamtos medicina, Kinijos mokslininkų grupė atliko perspektyvią metabolinių ligų grupių, pagrįstų 21 metaboliniu parametru, analizę, kad ištirtų žarnyno mikrobiomų požymius. Su metabolizmu ir amžiumi bei geriau suprasti ryšį tarp medžiagų apykaitos, amžiaus ir ilgalaikės širdies ir kraujagyslių ligų rizikos.

Širdies ir kraujagyslių ligos yra pagrindinė mirtingumo visame pasaulyje priežastis, todėl manoma, kad medžiagų apykaitos sutrikimai ir amžius, kurie taip pat yra glaudžiai susiję, žymiai padidina širdies ir kraujagyslių ligų riziką. Su amžiumi medžiagų apykaitos sutrikimai tampa sudėtingesni ir plačiai paplitę, o vyresnio amžiaus žmonėms širdies ir kraujagyslių ligos paprastai išsivysto dėl daugelio ligų.

Vis daugiau įrodymų apie senėjimo modelius, susijusius su žarnyno mikrobiomų įvairove įvairiose populiacijose, rodo, kad žarnyno mikrobiomas susieja imunitetą ir medžiagų apykaitą, vyksta su amžiumi susijusių pokyčių ir gali būti sveiko senėjimo pagrindas. Tyrimai parodė, kad maža Bacteroides įvairovė ir padidėjusi unikalių taksonų įvairovė žarnyno mikrobiome yra susiję su sveiku senėjimu. Tačiau lieka neaiškūs žarnyno mikrobiomo, metabolizmo ir amžiaus sąveikos modeliai ir tai, kiek ši sąveika veikia širdies ir kraujagyslių sveikatą.

Šiame tyrime mokslininkai pradėjo identifikuoti daugialypį susirgimų grupes pagal specifinius metabolizmo parametrus, o tada ištyrė žarnyno mikrobiomų požymius, susijusius su amžiumi, ir šias daugialypės grupes. Be to, remdamiesi žarnyno mikrobiomų parašų skirtumais ir 55 mikrobų rūšimis, susijusiomis su amžiumi, jie apibrėžė mikrobų amžiaus sąvoką, kuri vėliau buvo naudojama žarnyno mikrobiomų sudėties ir mikrobų amžiaus vaidmeniui nustatyti specifinėse daugelio ligų grupėse.

Pradinėse grupėse buvo suaugusieji nuo 40 iki 93 metų. Duomenys apie demografines charakteristikas, ligos istorijas, medžiagų apykaitos kintamuosius ir gyvenimo būdo veiksnius, tokius kaip alkoholio vartojimas, rūkymas ir fizinis aktyvumas, buvo renkami 2010 ir 2014 m. Tolesniuose tyrimuose buvo pateikta informacija apie diagnozuotas širdies ir kraujagyslių ligas. Keturi išmatų metagenominiai duomenų rinkiniai iš Izraelio, Nyderlandų, Prancūzijos, Vokietijos, JAV ir JK buvo naudojami kaip patvirtinimo grupės.

Metabolinės multimorbidumo klasteriai, pagrįsti 21 metabolizmo parametru, buvo susiję su širdies ir kraujagyslių ligų rizika. Parametrai buvo kūno svoris, ūgis, juosmens apimtis, didelio ir mažo tankio cholesterolis (DTL-C ir MTL-C), apolipoproteinas A-1, bendras cholesterolis, insulino kiekis nevalgius, apolipoproteinas B, γ-glutamiltransferazė, aspartato aminotransferazė, alaninas. Aminotransferazė, tolerancija gliukozei, šlapimo rūgščiai, trigliceridams, hemoglobinui A1c ir gliukozei nevalgius.

Remiantis šiais parametrais, buvo nustatytos penkios medžiagų apykaitos multimorbidumo grupės, įskaitant sveiką metabolizmo profilį, taip pat grupes, kuriose yra mažas DTL-C ir apolipoproteino A1 kiekis, didelis MTL-C, apolipoproteino B ir bendrojo cholesterolio kiekis, atsparumas insulinui, nutukimas, padidėjęs kepenų fermentų kiekis ir hiperglikemija.

Iš visų dalyvių buvo paimti išmatų mėginiai, o metagenomų seka buvo atlikta naudojant išskirtą DNR. Metagenomų duomenys buvo naudojami metagenominiam pradinės kohortos profiliavimui.

Dalyvės buvo suskirstytos į dvi amžiaus grupes (jaunesnius nei 60 metų amžiaus), o ŠKL rizikos koeficientai buvo apskaičiuoti keturioms nesveikoms daugialigėms grupėms, palyginti su sveikų medžiagų apykaitos profilių klasteriais. Taip pat buvo apskaičiuoti jaunesnio ir vyresnio amžiaus grupių širdies ir kraujagyslių ligų rizikos koeficientai.

Buvo įvertinta aplinkos ir šeimininko veiksnių įtaka žarnyno mikrobiomui, apskaičiuoti žarnyno mikrobiomo unikalumo ir įvairovės rodikliai. Tada ištyrėme su amžiumi ir metabolizmu susijusias žarnyno mikrobiomo ypatybes, nustatydami ryšį tarp metabolizmo, mikrobų amžiaus ir širdies ir kraujagyslių ligų rizikos.

Rezultatai parodė, kad, palyginti su sveikų medžiagų apykaitos profilių grupe, hiperglikemijos ir nutukimo grupėms buvo atitinkamai 117% ir 75% didesnė širdies ir kraujagyslių ligų rizika per 11,1 metų. Šie rezultatai buvo patvirtinti patvirtinimo grupėje.

Be to, išmatų metagenomų duomenys parodė, kad žarnyno mikrobiomų sudėtis buvo susijusi ir su amžiumi, ir su daugybe susirgimų grupėmis. Tarp vyresnių nei 60 metų asmenų padidėjusi širdies ir kraujagyslių ligų, susijusių su hiperglikemija ir nutukimo grupėmis, rizika buvo didesnė tiems, kurių mikrobų amžius yra didesnis, ir sumažėjo tiems, kurių mikrobų amžius yra mažesnis, nepaisant lyties, amžiaus, mitybos veiksnių ar gyvenimo būdo.

Jaunesnis mikrobų amžius, kuriam būdingas sumažėjęs Prevotella rūšių gausumas, buvo susijęs su sumažėjusia vyresnio amžiaus žmonių širdies ir kraujagyslių ligų rizika dėl nesveikų medžiagų apykaitos grupių, nepriklausomai nuo vaistų, mitybos veiksnių, išsilavinimo lygio, lyties, amžiaus ar gyvenimo būdo.

Tyrimas atskleidė skirtingus su amžiumi susijusius žarnyno mikrobiomo požymius, pvz., reikšmingą Bacteroides rūšių sumažėjimą ir fakultatyvinių anaerobinių bakterijų, tokių kaip Enterobacteriaceae ir Streptococcus, unikalumo ir turtingumo padidėjimą. Šie priešuždegiminiai procesai ir mikrobų senėjimo tendencijos yra susiję su su amžiumi susijusiu imuniteto, virškinimo ir fiziologinių funkcijų sumažėjimu.

Apibendrinant, tyrime buvo nagrinėjama žarnyno mikrobiomų sudėties ir įvairovės, amžiaus ir metabolizmo sąveika bei jos ryšys su širdies ir kraujagyslių ligų rizika. Nustatyta, kad žarnyno mikrobiomų sudėtis yra susijusi su amžiumi ir metaboliniais daugelio ligų parametrais.

Be to, remiantis žarnyno mikrobiomo rūšine sudėtimi, nustatyta, kad jaunas mikrobų amžius sumažina širdies ir kraujagyslių ligų, susijusių su medžiagų apykaitos sutrikimu, riziką, o tai rodo, kad žarnyno mikrobiomas moduliuoja vyresnio amžiaus žmonių, kurių medžiagų apykaitos sutrikimas, širdies ir kraujagyslių sveikatą.