A tanulmány megállapította, hogy a bélmikrobióma fontos szerepet játszik az öregedésben és a szívbetegségekben

A Nature Medicine-ben nemrégiben közzétett tanulmányban kínai tudósok egy csoportja prospektív elemzést végzett a metabolikus multimorbiditási klaszterekről 21 anyagcsere-paraméter alapján, hogy feltárja a bélben összefüggő mikrobiom aláírásokat. Az anyagcserével és az életkorral, és jobban megértse az anyagcsere, az életkor és a szív- és érrendszeri betegségek hosszú távú kockázata közötti kapcsolatot.

A szív- és érrendszeri betegségek a globális halálozás egyik vezető oka, és az anyagcserezavarok és az életkor, amelyek szintén szorosan összefüggenek, úgy gondolják, hogy jelentősen növelik a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát. Az anyagcserezavarok az életkor előrehaladtával egyre összetettebbé és elterjedtebbé válnak, és az idősebb felnőtteknél a szív- és érrendszeri betegségek jellemzően multimorbiditással összefüggésben alakulnak ki.

A különböző populációkban a bélmikrobiómák sokféleségével összefüggő öregedési minták növekvő bizonyítékai arra utalnak, hogy a bélmikrobiom összekapcsolja az immunitást és az anyagcserét, életkorral összefüggő változásokon megy keresztül, és az egészséges öregedés hátterében állhat. A kutatások kimutatták, hogy az alacsony Bacteroides diverzitás és az egyedi taxonok megnövekedett diverzitása a bélmikrobiomban az egészséges öregedéssel jár. A bélmikrobióma, az anyagcsere és az életkor közötti kölcsönhatások mintázata, valamint az, hogy ezek a kölcsönhatások milyen mértékben befolyásolják a szív- és érrendszeri egészséget, továbbra sem tisztázottak.

Ebben a tanulmányban a kutatók azzal kezdték, hogy meghatározott anyagcsere-paraméterek alapján azonosították a multimorbiditási klasztereket, majd megvizsgálták az életkorral összefüggő bélmikrobióm-jeleket és ezeket a multimorbiditási klasztereket. Továbbá, a bél mikrobióma aláírásainak változásai és az életkorral összefüggő 55 mikrobiális faj alapján meghatározták a mikrobiális életkor fogalmát, amelyet azután a bél mikrobióma összetételének és a mikrobiális életkornak a specifikus multimorbiditási klaszterekben betöltött szerepének meghatározására használtak.

Az eredeti kohorszok 40 és 93 év közötti felnőttek voltak. 2010-ben és 2014-ben gyűjtöttek adatokat a demográfiai jellemzőkről, a kórtörténetről, az anyagcsere-változókról és az olyan életmódbeli tényezőkről, mint az alkoholfogyasztás, a dohányzás és a fizikai aktivitás szintje. A nyomon követési adatok a diagnosztizált szív- és érrendszeri betegségekre vonatkoztak. Négy, Izraelből, Hollandiából, Franciaországból, Németországból, az Egyesült Államokból és az Egyesült Királyságból származó széklet metagenomikus adatkészletét használtuk validálási kohorszként.

A 21 metabolikus paraméteren alapuló metabolikus multimorbiditási klaszterek összefüggést mutattak a szív- és érrendszeri betegségek kockázatával. A paraméterek a következők voltak: testsúly, magasság, derékbőség, magas és alacsony sűrűségű koleszterin (HDL-C és LDL-C), apolipoprotein A-1, összkoleszterin, éhomi inzulinszint, apolipoprotein B, γ-glutamiltranszferáz, aszpartát-aminotranszferáz, alanin aminotranszferáz, glükóz, húgysav, trigliceridek, hemoglobin A1c és éhomi plazma glükóz toleranciája.

Ezen paraméterek alapján a metabolikus multimorbiditás öt csoportját azonosították, köztük az egészséges metabolikus profilt, valamint alacsony HDL-C- és apolipoprotein A1-szintű, magas LDL-C-, apolipoprotein B- és összkoleszterinszintű klasztereket, inzulinrezisztencia, elhízás, emelkedett májenzimek és hiperglikémia.

Minden résztvevőtől székletmintát gyűjtöttünk, és a metagenom szekvenálást a kivont DNS felhasználásával végeztük. A metagenomadatokat az eredeti kohorsz metagenomikus profilálásához használták fel.

A résztvevőket két korcsoportra osztották (60 év alattiak vagy idősebbek), és a szív- és érrendszeri betegségek kockázati arányait kiszámítottuk a négy egészségtelen multimorbiditási klaszterre, összehasonlítva az egészséges metabolikus profil klaszterével. A szív- és érrendszeri megbetegedések kockázati arányait a fiatalabb és idősebb korosztályra is számítottuk.

Megértékelték a környezeti és gazdatényezők hatását a bél mikrobiomára, és kiszámították a bélmikrobióma egyediségi és diverzitási indexeit. Ezt követően megvizsgáltuk a bélmikrobióma életkorral és anyagcserével kapcsolatos jellemzőit, összefüggéseket azonosítva az anyagcsere, a mikrobiális életkor és a szív- és érrendszeri betegségek kockázata között.

Az eredmények azt mutatták, hogy az egészséges anyagcsere-profil klaszterhez képest a hiperglikémia és az elhízás csoportjaiban 11,1 év alatt 117%-kal, illetve 75%-kal volt magasabb a szív- és érrendszeri betegségek kockázata. Ezeket az eredményeket az érvényesítési kohorsz megerősítette.

Emellett a széklet metagenom adatai azt mutatták, hogy a bél mikrobiom összetétele összefüggésben van az életkorral és a multimorbiditási klaszterekkel. A 60 év felettiek körében a hiperglikémiával és az elhízással összefüggő szív- és érrendszeri betegségek kockázata nagyobb volt azoknál, akiknél magasabb a mikrobiális életkor, és csökkent azoknál, akiknél alacsonyabb a mikrobiális életkor, nemtől, életkortól, táplálkozási tényezőktől vagy életmódtól függetlenül.

A fiatalabb mikrobiális életkor, amelyet a Prevotella fajok csökkent abundanciája jellemez, az időskorúak szív- és érrendszeri megbetegedésének csökkent kockázatával járt együtt az egészségtelen anyagcserecsoportok miatt, függetlenül a gyógyszerektől, táplálkozási tényezőktől, iskolai végzettségtől, nemtől, életkortól vagy életmódtól.

A tanulmány feltárta a bél mikrobiomának különböző, életkorral összefüggő jellegzetességeit, például a Bacteroides fajok számának jelentős csökkenését, valamint a fakultatív anaerob baktériumok, például az Enterobacteriaceae és a Streptococcus egyediségének és gazdagságának növekedését. Úgy tűnik, hogy a gyulladásos folyamatok növekedése és a mikrobiális öregedési minták az immunitás, az emésztés és a fiziológiai funkciók életkorral összefüggő hanyatlásával járnak.

Összefoglalva, a tanulmány megvizsgálta a bél mikrobiom összetétele és sokfélesége, az életkor és az anyagcsere közötti kölcsönhatást, valamint ennek összefüggését a szív- és érrendszeri betegségek kockázatával. Megállapították, hogy a bél mikrobióma összetétele összefüggésben áll az életkorral és a metabolikus multimorbiditási paraméterekkel.

Emellett a bélmikrobióm fajösszetétele alapján megállapították, hogy a fiatal mikrobák életkora csökkenti a metabolikus diszfunkcióval összefüggő szív- és érrendszeri betegségek kockázatát, ami arra utal, hogy a bélmikrobióm modulálja a szív- és érrendszeri egészséget az idős, metabolikus diszfunkcióval küzdő felnőtteknél.