מחקר חדש חושף את התפקיד הקריטי של מיקרוביום המעי בהזדקנות ומחלות לב

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת רפואת טבעצוות חוקרים בסין ביצע ניתוח פרוספקטיבי של אשכולות ריבוי תחלואה מטבוליים בהתבסס על 21 פרמטרים מטבוליים כדי לחקור את חתימות המיקרוביום של המעי הקשורות למטבוליזם ולגיל כדי להבין טוב יותר את הקשר בין חילוף חומרים, גיל והסיכון למחלות לב וכלי דם לטווח ארוך.

מחקר: חתימות מיקרוביום במעיים שונות הקשורות לגיל וקשורות לחילוף חומרים מווסתות את הסיכון למחלות לב וכלי דם. קרדיט תמונה: Kateryna Kon / Shutterstock

רקע כללי

מחלות לב וכלי דם הן הגורם העיקרי לתמותה עולמית, ומאמינים שהפרעות מטבוליות וגיל, שגם הם קשורים באופן מורכב, תורמים באופן משמעותי לסיכון למחלות לב וכלי דם. הפרעות מטבוליות עולות במורכבות ובשכיחות עם הגיל, ומבוגרים יותר מפתחים בדרך כלל מחלות לב וכלי דם בהקשר רב-תחלואה.

עדויות הולכות וגדלות על דפוסי הזדקנות הקשורים למגוון מיקרוביום במעיים בין אוכלוסיות מצביעות על כך שהמיקרוביום של המעי מחבר בין חיסון וחילוף חומרים, עובר שינויים הקשורים לגיל, ויכול להיות הבסיס להזדקנות בריאה. מחקרים מצאו כי מגוון נמוך יותר של Bacteroides וגיוון מוגבר של טקסונים ייחודיים במיקרוביום המעי נקשרו להזדקנות בריאה. עם זאת, דפוסי האינטראקציה בין מיקרוביום המעי, חילוף החומרים והגיל ועד כמה אינטראקציות אלו משפיעות על בריאות הלב וכלי הדם נותרו לא ברורים.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, החוקרים התחילו בהגדרת אשכולות מולטי-תחלואה בהתבסס על פרמטרים מטבוליים מוגדרים ולאחר מכן חקרו את החתימות של מיקרוביום המעי הקשורים לגיל ואשכולות רב-תחלואה אלו. לאחר מכן, בהתבסס על וריאציות בחתימות המיקרוביום של המעי ו-55 מינים של חיידקים הקשורים לגיל, הם הגדירו את המושג של גיל חיידקים, אשר שימש לאחר מכן כדי להגדיר את התפקידים של הרכב המיקרוביום של המעי וגיל החיידקים באשכולות ריבוי תחלואה ספציפיים.

קבוצות הגילוי שנכללו במחקר זה כללו מבוגרים בין הגילאים 40 עד 93. נתונים על מאפיינים דמוגרפיים, היסטוריה רפואית, משתנים מטבוליים וגורמי אורח חיים כגון צריכת אלכוהול, התנהגות עישון ורמות פעילות גופנית נאספו בשנים 2010 ו-2014 נתוני מעקב כללו מידע על גילוי מחלות לב וכלי דם. ארבעה מערכי נתונים מטאנומי צואה מאוכלוסיות מישראל, הולנד, צרפת, גרמניה, ארצות הברית ובריטניה שימשו כקבוצות אימות

אשכולות ריבוי תחלואה מטבוליים שנבנו על סמך 21 פרמטרים מטבוליים נקשרו לאחר מכן לסיכון למחלות לב וכלי דם. הפרמטרים שנאספו כדי להגדיר את אשכולות הרב-תחלואה כללו משקל גוף, גובה, היקף מותניים, רמות כולסטרול ליפופרוטאינים בצפיפות גבוהה ונמוכה (HDL-C ו-LDL-C, בהתאמה), אפוליפופרוטאין A-1, כולסטרול כולל, רמות אינסולין בצום, אפוליפופרוטאין B, γ-גלוטמיל טרנספראז, אספרטאט אמינוטרנספראז, אלנין אמינוטרנספראז, סבילות לגלוקוז דרך הפה, חומצת שתן, טריגליצרידים, המוגלובין A1c וגלוקוז בפלזמה בצום.

בהתבסס על פרמטרים אלו, הוגדרו חמישה אשכולות ריבוי תחלואה מטבוליים, כולל פרופיל מטבולי בריא, וכן אלו שהוגדרו על ידי רמות נמוכות של HDL-C ואפוליפופרוטאין A1, רמות גבוהות של LDL-C, אפוליפופרוטאין B וכולסטרול כולל, עמידות לאינסולין , השמנת יתר, עלייה באנזימי כבד והיפרגליקמיה.

דגימות צואה נאספו מכל המשתתפים, ורצף מטאנום של רובה ציד נערך באמצעות חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) המופקת. נתוני המטאנום שימשו לפרופיל מטאנומי של קבוצת הגילוי.

המשתתפים חולקו לשתי קבוצות בהתבסס על גיל מתחת או מעל 60 שנים, ויחסי הסיכון של מחלות לב וכלי דם מתרחשות חושבו עבור ארבעת אשכולות ריבוי התחלואה הלא בריאים לעומת אשכול הפרופיל המטבולי הבריא. גם יחסי הסיכון של מחלות לב וכלי דם חושבו עבור קבוצות הגיל הצעירות והמבוגרות יותר.

הוערכה ההשפעה של גורמים סביבתיים ומארח על המיקרוביום של המעי, ולאחר מכן חושבו מדדי הייחודיות והמגוון של המיקרוביום של המעי. לאחר מכן נבדקו תכונות של מיקרוביום המעי שהיו קשורות לגיל ולמטבוליזם, ונקבעו הקשרים בין מטבוליזם, גיל חיידקים וסיכון למחלות לב וכלי דם.

תוצאות

התוצאות הראו שבהשוואה לאשכול הפרופיל המטבולי הבריא, אלו שסווגו כאשכולות היפרגליקמיה והשמנת יתר היו בעלי עלייה של 117% ו-75% בסיכון למחלות לב וכלי דם של 11.1 שנים, בהתאמה. ממצאים אלה שוכפלו גם בקבוצת האימות.

בנוסף, הנתונים המטאנומיים של הצואה חשפו שהרכב המיקרוביום של המעי נמצא בקורלציה הן לגיל והן לאשכולות ריבוי תחלואה. יתרה מזאת, בקרב אנשים מעל גיל 60 שנים, סיכון מוגבר למחלות לב וכלי דם הקשורות לאשכולות ריבוי תחלואה בהיפרגליקמיה והשמנה עלה אצל אנשים עם גיל מיקרוביאלי גבוה יותר והופחת אצל אנשים עם גיל מיקרוביאלי נמוך יותר, ללא תלות בגורמים כמו מין, גיל , גורמים תזונתיים או אורח חיים.

גיל מיקרוביאלי צעיר יותר, שהתאפיין בירידה בשפע של Prevotella מינים, נמצא כי הוא נוגד את הסיכון למחלות לב וכלי דם בקרב מבוגרים מצבירים מטבוליים לא בריאים, ללא קשר לתרופות, גורמים תזונתיים, רמות השכלה, מין, גיל או אורח חיים.

המחקר חשף חתימות שונות של מיקרוביום מעיים הקשורות לגיל, כמו הפחתה משמעותית ב Bacteroides מינים וייחודיות ועושר הרכב מוגבר של חיידקים אנאירוביים פקולטטיביים כגון אלה השייכים ל- Enterobacteriaceae ו סטרפטוקוקוס סוגים. ההערכה היא שהעלייה הקשורה במסלולים פרו-דלקתיים ודפוסי ההזדקנות המיקרוביאליים הללו קשורה לירידה הקשורה לגיל בחסינות, עיכול ותפקודים פיזיולוגיים.

מסקנות

לסיום, המחקר בדק את יחסי הגומלין בין הרכב המיקרוביום של המעי ועושר, גיל ומטבוליזם והקשר שלו עם הסיכון למחלות לב וכלי דם. המחקר מצא שהרכב המיקרוביום של המעי היה קשור לגיל ולפרמטרים של תחלואה מטבולית.

יתר על כן, בהתבסס על הרכב מיני מיקרוביום במעיים, גיל חיידקים צעיר יותר נמצא כמנוגד את הסיכון למחלות לב וכלי דם הקשורות לתפקוד מטבולי, דבר המצביע על כך שהמיקרוביום של המעי מווסת את בריאות הלב וכלי הדם אצל אנשים מבוגרים ולא בריאים מבחינה מטבולית.