Uuring näitab soolestiku mikrobioomi olulist rolli vananemises ja südamehaigustes

Hiljuti avaldatud uuringus Loodusmeditsiinis viis Hiina teadlaste rühm läbi metaboolsete multimorbiidsuste klastrite tulevase analüüsi, mis põhines 21 metaboolsel parameetril, et uurida soolestiku mikrobioomiga seotud tunnuseid. Ainevahetuse ja vanusega ning mõista paremini seost ainevahetuse, vanuse ja pikaajalise südame-veresoonkonna haiguste riski vahel.

Südame-veresoonkonna haigused on ülemaailmse suremuse peamine põhjus ning samuti arvatakse, et ainevahetushäired ja vanus, mis on omavahel tihedalt seotud, suurendavad oluliselt südame-veresoonkonna haiguste riski. Ainevahetushäired muutuvad vanusega keerulisemaks ja laialdasemaks ning vanematel täiskasvanutel arenevad südame-veresoonkonna haigused tavaliselt multihaigestumise taustal.

Kasvavad tõendid soolestiku mikrobioomi mitmekesisusega seotud vananemismustrite kohta erinevates populatsioonides viitavad sellele, et soolestiku mikrobioom seob immuunsust ja ainevahetust, läbib vanusega seotud muutusi ja võib olla terve vananemise aluseks. Uuringud on näidanud, et Bacteroides'i madal mitmekesisus ja soolestiku mikrobioomi ainulaadsete taksonite mitmekesisus on seotud tervisliku vananemisega. Siiski jääb ebaselgeks soolestiku mikrobioomi, ainevahetuse ja vanuse vahelise koostoime mustrid ning see, mil määral need koostoimed mõjutavad südame-veresoonkonna tervist.

Selles uuringus alustasid teadlased spetsiifiliste metaboolsete parameetrite põhjal mitme haigestumuse klastrite tuvastamist ning seejärel uurisid vanusega seotud soolestiku mikrobioomi tunnuseid ja neid multimorbiidsuse klastreid. Lisaks defineerisid nad soolestiku mikrobioomi tunnuste varieerumise ja vanusega seotud 55 mikroobiliigi põhjal mikroobide vanuse mõiste, mida seejärel kasutati soolestiku mikrobioomi koostise ja mikroobide vanuse rolli määramiseks spetsiifilistes multimorbiidsetes klastrites.

Algsetes kohortides olid täiskasvanud vanuses 40–93 aastat. 2010. Ja 2014. Aastal koguti andmeid demograafiliste tunnuste, haiguslugude, metaboolsete muutujate ja elustiili tegurite kohta, nagu alkoholi tarbimine, suitsetamine ja kehalise aktiivsuse tase. Järelkontrolli andmed sisaldasid teavet diagnoositud südame-veresoonkonna haiguste kohta. Valideerimisrühmadena kasutati nelja väljaheidete metagenoomilist andmekogumit Iisraelist, Hollandist, Prantsusmaalt, Saksamaalt, USA-st ja Ühendkuningriigist.

21 metaboolsel parameetril põhinevaid metaboolseid multimorbiidsuse klastreid seostati südame-veresoonkonna haiguste riskiga. Parameetriteks olid kehakaal, pikkus, vööümbermõõt, kõrge ja madala tihedusega kolesterool (HDL-C ja LDL-C), apolipoproteiin A-1, üldkolesterool, tühja kõhuga insuliinitase, apolipoproteiin B, y-glutamüültransferaas, aspartaataminotransferaas, alaniin aminotransferaas, glükoosi, kusihappe, triglütseriidide, hemoglobiini A1c ja tühja kõhuga plasma glükoosi taluvus.

Nende parameetrite põhjal tuvastati viis metaboolse multimorbiidsuse klastrit, sealhulgas terve metaboolne profiil, samuti madala HDL-C ja apolipoproteiin A1 tasemega, kõrge LDL-C, apolipoproteiin B ja üldkolesterooli tasemega klastrid, insuliiniresistentsus, rasvumine, maksaensüümide aktiivsuse tõus ja hüperglükeemia.

Kõigilt osalejatelt koguti väljaheiteproovid ja ekstraheeritud DNA abil viidi läbi metagenoomide sekveneerimine. Metagenoomiandmeid kasutati algse kohordi metagenoomiliseks profileerimiseks.

Osalejad jagati kahte vanuserühma (alla 60-aastased või vanemad) ja SVH riskisuhted arvutati nelja ebatervisliku multimorbiidsuse klastri jaoks võrreldes terve metaboolse profiili klastriga. Arvutati ka südame-veresoonkonna haiguste riskisuhted noorematele ja vanematele vanuserühmadele.

Hindati keskkonna- ja peremeestegurite mõju soolestiku mikrobioomile ning arvutati soolestiku mikrobioomi ainulaadsuse ja mitmekesisuse indeksid. Seejärel uurisime soolestiku mikrobiomi vanuse ja ainevahetusega seotud tunnuseid, tuvastades seosed ainevahetuse, mikroobide vanuse ja südame-veresoonkonna haiguste riski vahel.

Tulemused näitasid, et võrreldes terve metaboolse profiili klastriga oli hüperglükeemia ja rasvumise klastritel 11,1 aasta jooksul vastavalt 117% ja 75% suurem risk haigestuda südame-veresoonkonna haigustesse. Need tulemused kinnitati valideerimisrühmas.

Lisaks näitasid väljaheidete metagenoomi andmed, et soolestiku mikrobioomi koostis oli seotud nii vanuse kui ka mitmehaiguse klastritega. Üle 60-aastaste inimeste seas oli hüperglükeemia ja rasvumise klastritega seotud südame-veresoonkonna haiguste risk suurem neil, kelle mikroobide vanus oli kõrgem, ja vähenes neil, kelle mikroobide vanus oli madalam, sõltumata soost, vanusest, toitumisteguritest või elustiilist.

Noorem mikroobide vanus, mida iseloomustas Prevotella liikide arvukuse vähenemine, oli seotud ebatervislikest metaboolsetest klastritest tingitud südame-veresoonkonna haiguste riski vähenemisega vanematel täiskasvanutel, sõltumata ravimitest, toitumisteguritest, haridustasemest, soost, vanusest või elustiilist.

Uuring näitas soolestiku mikrobioomi erilisi vanusega seotud tunnuseid, nagu Bacteroides liikide oluline vähenemine ning fakultatiivsete anaeroobsete bakterite, nagu Enterobacteriaceae ja Streptococcus, unikaalsuse ja rikkuse suurenemine. Need põletikueelsete radade suurenemine ja mikroobide vananemise mustrid näivad olevat seotud vanusega seotud immuunsuse, seedimise ja füsioloogilise funktsiooni langusega.

Kokkuvõttes uuriti uuringus soolestiku mikrobioomi koostise ja mitmekesisuse, vanuse ja ainevahetuse koostoimet ning selle seost südame-veresoonkonna haiguste riskiga. On leitud, et soolestiku mikrobioomi koostis on seotud vanuse ja metaboolse multimorbiidsuse parameetritega.

Lisaks leiti, et soolestiku mikrobioomi liigilise koostise põhjal vähendab noor mikroobide vanus metaboolse düsfunktsiooniga seotud südame-veresoonkonna haiguste riski, mis viitab sellele, et soolestiku mikrobioom moduleerib metaboolse düsfunktsiooniga vanemate inimeste südame-veresoonkonna tervist.