Главная \ Новости и обзор литературы

Кишечный микробиом и факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний

« Назад

07.02.2022 14:26

Почему я нравлюсь этим микробам и как это может быть связано с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний?

ССЗ и микробиом

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Emilia Sawicka-Śmiarowska, Anna Moniuszko-Malinowska and Karol Adam Kamiński
Why Do These Microbes Like Me and How Could There Be a Link with Cardiovascular Risk Factors?
J. Clin. Med. 202211(3), 599

Предисловие

Сердечно-сосудистые заболевания являются наиболее распространенными причинами госпитализации, смерти и инвалидности в Европе. Из-за высокой распространенности и последующих клинических осложнений они приводят к очень высоким социальным и экономическим издержкам. Несмотря на знание классических сердечно-сосудистых факторов риска, существует острая необходимость в обнаружении новых факторов, которые могут играть роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний или потенциально влиять на прогноз. В последнее время особое внимание уделяется эндогенной микрофлоре организма человека, преимущественно обитающей в пищеварительной системе. Было показано, что бактерии вместе со своими клетками-хозяевами создают интерактивную экосистему взаимозависимостей и взаимоотношений. Это взаимодействие может влиять как на метаболический гомеостаз, так и на иммунные процессы хозяина, что приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. В этом обзоре мы попытаемся описать в контексте сердечно-сосудистых факторов риска, почему определенные микробы встречаются у людей и как они могут влиять на сердечно-сосудистую систему хозяина в норме и при болезни.

1. Введение

Сердечно-сосудистые заболевания ежегодно приводят к более чем 16 миллионам смертей во всем мире, в том числе 4 миллионам в Европе [1,2,3]. Хорошо известно, что сердечно-сосудистые заболевания связаны с несколькими немодифицируемыми факторами риска, включая возраст, мужской пол и генетический фон, а также модифицируемыми, такими как отсутствие физической активности, неправильное питание, загрязнение окружающей среды, курение и другие показатели нездорового образа жизни [4,5,6].

Следует подчеркнуть, что, несмотря на знание классических сердечно-сосудистых факторов риска, заболеваемость и смертность при этой группе заболеваний остаются высокими [7]. Следовательно, необходим поиск новых факторов, которые могут играть роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Появляющиеся в литературе данные свидетельствуют о том, что эндогенная микрофлора человеческого организма (особенно микробиота, населяющая пищеварительную систему) может быть вовлечена во многие из этих важнейших физиологических и патологических процессов [8,9,10,11,12,13]. Показано, что бактерии образуют интерактивную экосистему взаимозависимостей и взаимоотношений со своими клетками-хозяевами (в большинстве своем в форме мутуализма и комменсализма) [14,15,16]. Это взаимодействие может влиять как на метаболический гомеостаз, так и на иммунные процессы хозяина, тем самым становясь важной частью патогенного процесса [17].

В этом обзоре мы пытаемся описать, почему определенные микробы могут встречаться у людей в контексте как модифицируемых, так и немодифицируемых сердечно-сосудистых факторов риска, и как они могут влиять на сердечно-сосудистую систему хозяина. Кроме того, мы утверждаем, что некоторые из эффектов, проявляемых вышеупомянутыми факторами риска, на самом деле могут быть опосредованы изменениями в микробиоме (таблица 1 и таблица 2) [18].

Таблица 1. Связь микробиома с модифицируемыми факторами риска.

Фактор риска
Увеличение
Уменьшение
Избыточный вес и ожирение
Наблюдательное исследование:
- Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes [19]
- Разнообразие и богатство микробиома кишечника [20]
Интервенционное исследование:
- Тип Bacteroidetes: передается от худых мышей [21].
- Тип Actinobacteria: род Bifidobacterium в группе пробиотиков [22]
- После снижения веса: общее количество бактерий, Lactobacilli, Clostridium cluster IV, Faecalibacterium prausnitzii, Archaea, Akkermansia [23]
- Тип Bacteroidetes: Bacteroides vulgates в группе пробиотиков [22]
- После снижения веса: соотношение Firmicutes/Bacteroidetes
Кластер Clostridium XIVa [23]
Метаболизм липопротеинов, богатых холестерином
Наблюдательное исследование:
- Тип Firmicutes: семейство Clostridiaceae/Lachnospiraceae с ЛПНП; род Coprococcus с триглицеридами [24]
- Тип Actinobacteria: род Collinsella, виды Stercoris с триглицеридами [24]
- Тип Proteobacteria: семейство Pasteurellaceae с триглицеридами [24]
- Тип Bacteroidetes: Bacteroides dorei снижают общий холестерин в сыворотке [25].
- Тип Firmicutes: Eubacterium coprostanoligenes снижает общий холестерин в сыворотке [26], Lactobacillus sp. снижают общий холестерин в сыворотке [27], Lactococcus снижают общий холестерин в сыворотке и ЛПНП [28,29,30], вызывают снижение всасывания стеролов
- Тип Actinobacteria: Bifidobacterium sp. снижение общего холестерина в сыворотке [25,31]
- Богатство и разнообразие [32]
Интервенционное исследование:
- Тип Proteobacteria: Desulfovibrionaceae при рационе, обогащенном желчной кислотой и салом и пальмовым маслом на модели мышей, Ruminococcaceae при рационе, обогащенном салом [33]
- Тип Firmicutes: Erysipelotrichaceae при рационе, обогащенном желчной кислотой и салом и пальмовым маслом на модели мышей, Lachnospiraceae при рационе, обогащенном салом [33]
- Тип Firmicutes: Lactococcus снижают общий холестерин сыворотки и ЛПНП [28,29,30], вызывают снижение всасывания стеролов [31,34]; Enterococcus faecium снижает общий холестерин сыворотки и ЛПНП [28,29,30]
Табакокурение
Наблюдательное исследование:
- Тип Proteobacteria: [35]; Alphaproteobacteria [36]
- Тип Bacteroidetes: роды Bacteroides и Prevotella [35,37]; Prevotella при курении электронных сигарет [38]; род Bacteroides у 6-месячных детей [39]
- Тип Firmicutes: род Clostridium [35]; Erysipelotrichai-to-Catenibacterium [36]; Ruminococcus у новорожденных [39]; род Staphylococcus у 6-месячных детей [39]
- Увеличение количества бактерий в кишечнике, особенно Firmicutes, у 3-месячных детей [39]
- Тип Verrucomicrobia: Akkermansia у новорожденных [39]
- Разнообразие микробиома кишечника [35]
- Тип Actinobacteria: род Bifidobacteria [35]
- Тип Firmicutes: род Lactococcus [35]
- Тип Proteobacteria [37]
- Тип Bacteroidetes: Bacteroides при курении электронных сигарет [38]
Физическая активность
Наблюдательное исследование:
- Разнообразие микробиома кишечника [40]
- 48 таксонов по сравнению с контролем с высоким ИМТ [40]
- 40 таксонов по сравнению с контролем с низким ИМТ [40]
- Тип Verrucomicrobia: Akkermansia [41,42,43]
- Тип Firmicutes: Roseburia hominis, Faecalibacterium prausnitzii [43]
- Тип Bacteroidetes: род Bacteroides [44]
- Тип Bacteroidetes по сравнению с контрольной группой с высоким ИМТ [40]
- Тип Bacteroidetes: Bacteroides по сравнению с контрольной группой с низким ИМТ [40]
- Тип Firmicutes: род Lactobacillus по сравнению с контрольной группой с низким ИМТ [40]
Интервенционное исследование:
- Bacteroidetes [45]
- Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes [45]

Таблица 2. Связь микробиома с немодифицируемыми факторами риска.

Фактор риска
Увеличение
Уменьшение
Возраст
Наблюдательное исследование:
Новорожденные – дети:
- Тип Firmicutes: Clostridium leptum и Clostridium coccoides для младенцев [46]
- Тип Proteobacteria: Enterobacteriaceae: для младенцев и пожилых людей [47]
- Тип Actinobacteria: Bifidobacterium для младенцев/детей [47]; Bifidobacterium breve у детей [48]
Взрослые:
- Тип Firmicutes: Bifidobacterium Teenageris и Bifidobacterium catenulatum после отъема [48]; Lachnospiraceae для взрослых [47]
Пожилые:
- Тип Proteobacteria: виды Escherichia coli у пожилых людей [46]; Roseburia у долгожителей [49]; Enterobacteriaceae в группе 90–100 лет [47]; Enterobacteriaceae для младенцев и пожилых людей [47]
- Тип Bacteroidetes: Bacteroides [47]; у пожилых [46]
- Тип Firmicutes: Clostridiaceae, Eubacterium, Megamonas и Peptoniphilus для пожилых людей [47]; группа Lactobacillus у пожилых людей (старше 80 лет) [50]; Clostridiaceae, Lachnospiraceae у долгожителей [49]
- Тип Verrucomicrobia: Akkermansia у пожилых людей (старше 80 лет) [50]
- Тип Actinobacteria: Bifidobacterium dentium у пожилых людей [48]
Новорожденные – дети:
- Разнообразие микробиома кишечника у младенцев [46]
- Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes у младенцев и пожилых людей [47]
Пожилые:
- Тип Bacteroidetes: Bacteroides у пожилых людей [50]; Parabacteroides, Butyricimonas у долгожителей [50]
- Тип Actinobacteria: Bifidobacterium у пожилых людей [50]
- Тип Firmicutes: кластер Clostridium XIVa,
Faecalibacterium у пожилых [50]; Faecalibacterium, Coprococcus, Lactobacillus,
Megamonas, Mitsuokella у долгожителей [49]; Faecalibacterium в группе 90–100 лет [47]; Lactobacillus у пожилых людей (старше 80 лет) [50]; Roseburia, Coprococcus, Blautia в группе 90–100 лет [47]
- Тип Proteobacteria: Sutterella у долгожителей [49]
- Тип Verrucomicrobia: Akkermansia у долгожителей [49]
Пол
Наблюдательное исследование:
Женский:
- Тип Verrucomicrobia: Akkermansia [51]
- Тип Actinobacteria: Bifidobacterium [51]
- Тип Firmicutes: Ruminococcus [51]
- Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes [52,53,54]
- Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes с ИМТ более 33 кг/м2 [55]
- Тип Firmicutes с поправкой на ИМТ [55]
- Тип Spirochaetes: Treponema [56]
Мужской:
- Тип Fusobacteria: Fusobacterium [51]
- Тип Proteobacteria: два вида [53]
- Тип Bacteroidetes: один вид [53], Prevotella [51]
- Тип Firmicutes: Eubacterium и Blautia [56]; три вида из Clostridia [53]; Megamonas и Megasphaera [51]
Женский:
- Соотношение Firmicutes/Bacteroidetes с ИМТ менее 33 кг/м2 [55]

2. Ассоциация микробиома с модифицируемыми факторами риска

2.1. Избыточный вес и ожирение

дислипидемия, ожирение, атеросклероз

Избыточный вес и ожирение связаны со многими сердечно-сосудистыми заболеваниями, включая, среди прочего, ишемическую болезнь сердца, сердечную недостаточность и инсульт [57,58]. Избыточная масса тела может быть опосредована прямыми эффектами, такими как структурная и функциональная адаптация сердечно-сосудистой системы и влияние адипокинов на воспаление и сосудистый гомеостаз [58]. Косвенные эффекты у лиц с избыточной массой тела и ожирением могут быть связаны с более высокой распространенностью различных заболеваний, таких как инсулинорезистентность, гипергликемия, гипертония и дислипидемия [58].

В последнее время особое внимание уделяется роли микробиома кишечника в поддержании веса. Было доказано, что кишечная микробиота играет важную роль в поглощении, хранении и расходовании энергии, получаемой с пищей [59]. Этот эффект может быть связан с продукцией короткоцепочечных жирных кислот, стимуляцией гормонов, хроническим вялотекущим воспалением, метаболизмом липопротеинов, желчных кислот и повышенной активностью системы эндоканнабиноидных рецепторов [20].

Хотя результаты исследований на животных и людях различаются, наиболее распространенным результатом является увеличение соотношения Firmicutes/Bacteroidetes [18,60] и снижение микробного разнообразия и богатства [61]. Кроме того, было доказано, что соотношение Firmicutes/Bacteroidetes было в значительной степени связано с ИМТ, и эта связь продолжала оставаться значимой после корректировки таких вмешивающихся факторов, как возраст, пол, курение табака и физическая активность [19].

Ridaura и др. показали, что совместное проживание мышей, несущих микробиоту тучных близнецов, с мышами, несущих микробиоту худых близнецов, из-за передачи Bacteroidetes от худых мышей предотвращает развитие аномально высокого ИМТ и метаболических фенотипов, связанных с ожирением, у тучных товарищей по клетке [21]. Аналогичное экспериментальное исследование влияния переноса кишечного микробиома на ИМТ в настоящее время проводится на людях [62].

Одноцентровое двойное слепое плацебо-контролируемое исследование двух отдельных когорт детей с избыточным весом или ожирением показало, что группа, получавшая обогащенный олигофруктозой инулин или мальтодекстрин в качестве плацебо, характеризовалась увеличением числа родов Bifidobacterium и снижением Bacteroides vulgatus [22]. Несмотря на отмеченные сдвиги в микробиоме кишечника вследствие приема про- и пребиотиков [22], результаты метаанализов, опубликованные в 2015 г. [63] и в 2019 г. [64], не подтвердили однозначно тезис о влиянии пре- и пробиотиков на массу тела или ИМТ. В интервенционном исследовании, в котором люди с ожирением получали диетическое вмешательство в течение более трех месяцев, после снижения веса было выявлено увеличение общей численности бактерий [23]. Кроме того, значительно увеличилось количество Lactobacilli, кластера Clostridium IV, Faecalibacterium prausnitzii, Archaea и Akkermansia, в то время как кластер Clostridium XIVa и соотношение Firmicutes/Bacteroidetes снизились [23].

Что это может означать для сердца?

СЕРДЦЕДанные литературы свидетельствуют о том, что производство SCFAs (короткоцепочечных жирных кислот) бактериями может в значительной степени способствовать изменению энергетического баланса [65,66,67]. В исследовании Schwiertz A. et al. общее количество SCFAs в кале было выше у тучных людей по сравнению с худыми [67]. Кроме того, концентрация пропионата значительно увеличивалась от худых к тучным субъектам [67]. SCFAs, за исключением сукцината, по-видимому, оказывают благотворное влияние на многие сердечно-сосудистые заболевания [68]. Было доказано, что ацетат снижает как частоту сердечных сокращений (снижение симпатической активности), так и среднее артериальное давление in vivo у мышей с радиотелеметрической имплантацией [69]. Кроме того, пропионат, по-видимому, участвует в регуляции кровяного давления (снижение через GPR41 из-за его влияния на сосудистую сократимость и повышение через Olfr78 из-за производства и высвобождения реннина) [68,70]. Он также способствует выработке противовоспалительных Treg-клеток и, следовательно, может также снижать гипертонию, атеросклероз и гипертрофию сердца [71].  Пропионат также участвует в пропионилировании гистона H3Lys23, который критически важен для развития сердца [68].

Пероральное добавление бутирата за счет ингибирования ядерного фактора κ-B (NF-kB) и уменьшения провоспалительного состояния может замедлить прогрессирование атеросклероза [68,72]. Бутират также подавляет деацетилазу гистонов, чтобы уменьшить ремоделирование миокарда в диабетическом сердце [68,73].

2.2. Метаболизм липопротеинов, богатых холестерином

липопротеин

Роль липидного обмена в организме человека сложна, и его нарушения имеют важные физиологические последствия [74]. С одной стороны, липиды являются основными структурными компонентами клеточных мембран, запасающих энергию и регулирующих молекул [75,76,77]. С другой стороны, хорошо известно, что патологический липидный профиль, особенно высокая концентрация липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), является одним из модифицируемых факторов риска, ведущих к сердечно-сосудистым заболеваниям [6]. Микробиота кишечника может как модулировать количество энергии, извлекаемой из пищи во время пищеварения, так и синтезировать липиды и метаболиты (сфинголипиды, стерол, жирные ацилы и глицеролипиды), которые могут оказывать влияние на здоровье человека [75]. Прим. ред.: Жирно-ацильная группа - это группа, образованная потерей ОН из карбоксильной группы жирной кислоты.

В модели на мышах, в которой животных с наличием или отсутствием кишечного комменсала кормили диетой, обогащенной желчными кислотами, с добавлением свиного сала или пальмового масла или без них, наблюдался сдвиг доминирующих кишечных бактерий [33]. В исследовании диета, обогащенная свиным салом или пальмовым маслом, вызывала увеличение массы тела только у мышей с наличием кишечного комменсала [33]. Диета, обогащенная свиным салом и желчной кислотой, была связана с увеличением богатства микробиома [33]. В исследовании все типы диетических вмешательств приводили к увеличению доли Desulfovibrionaceae и отсутствию Erysipelotrichaceae [33]. Относительное обилие Lachnospiraceae значительно снизилось в рационе, обогащенном свиным салом, по сравнению с пальмовым маслом, тогда как Ruminococcaceae увеличилось по сравнению с контрольной группой [33]. Диетические вмешательства как сала, так и пальмового масла привели к более низкой относительной численности Rikenellaceae [33].

В исследовании Fu J. et al. на основе 893 субъектов из популяционной когорты Life-Lines-DEEP 114 OUTs были связаны с триглицеридами и 34 с ЛПВП (липопротеинами высокой плотности) [24]. Семейство Clostridiaceae/Lachnospiraceae было особенно связано с ЛПНП, и не было обнаружено корреляции с ИМТ или другими липидами [24]. Семейство Pasteurellaceae, роды Coprococcus и Collinsella вид Stercoris были связаны с уровнями триглицеридов с номинальным значением по отношению к другим липидам и не имели связи с ИМТ [24]. Кроме того, перекрестный проверочный анализ показал, что микробиота объясняет 6% дисперсии триглицеридов и 4% дисперсии ЛПВП, независимо от возраста, пола и генетических факторов риска [24].

Было высказано предположение, что кишечный микробиом может участвовать в превращении холестерина в копростанол [78]. Лица с копростанолобразующей кишечной микробиотой имеют значительно более низкие уровни холестерина в кале и более низкий уровень общего холестерина в сыворотке [78]. Ранее сообщалось, что бактериями, образующими копростанол, являются Eubacterium coprostanoligenes, Bacteroides dorei, Lactobacillus sp. и Bifidobacterium sp. [25,26,27].

Кроме того, микробиом кишечника у пациентов с гиперхолестеринемией характеризовался меньшим богатством и разнообразием бактериальных сообществ по сравнению с нормохолестеринемическими контрольными группами [32].

Что это может означать для сердца?

СЕРДЦЕСуществует множество способов, которыми кишечный микробиом может играть важную роль в регуляции гомеостаза липидов и уровней липидов в плазме и, следовательно, влиять на сердечно-сосудистую систему [75,79]. Чтобы снизить сердечно-сосудистый риск из-за аномального профиля липидов в сыворотке, на лечение дислипидемии была нацелена микробиота кишечника (особенно, с помощью продуктов, обогащенных Lactobacillus spp.) [28,29,30,31,34]. Мета-анализ, посвященный исследованиям с использованием SCFA-продуцирующих бактерии Lactobacillus, показал улучшение уровня ЛПНП и общего холестерина в сыворотке, но не триглицеридов и не ЛПВП [28]. Два рандомизированных двойных слепых плацебо-контролируемых исследования показали снижение общего холестерина на 4,4% и снижение ЛПНП на 6,2%, вызванное Lactobacillus acidophilus или Enterococcus faecium, у субъектов с нормальным профилем липидов и гиперхолестеринемией от средней до умеренной [29,30]. Кроме того, Lactobacillus reuteri ассоциировалась с усилением внутрипросветной деконъюгации желчных кислот, что приводит к снижению всасывания стеролов, отличных от холестерина [34]. В одном исследовании было обнаружено улучшение триглицеридов, но не холестерина, после кратковременного совместного приема Bifidobacteriae и Lactobacilli у здоровых добровольцев, в то время как другое исследование выявило снижение уровня ЛПНП, общего холестерина и триглицеридов, тогда как при использовании симбиотика бифидобактерий / дрожжевого экстракта наблюдалось увеличение ЛПВП [31]. Кроме того, Liu и соавт. продемонстрировали, что эффект снижения уровня холестерина в течение восьми недель лечения розувастатином отражался на микробном альфа-разнообразии [80].

2.3. Табакокурение

 Табакокурение и микробиом

Появляются доказательства того, что курение табака может быть связано с составом микробиома кишечника [35]. Было предложено несколько потенциальных механизмов этого явления, таких как усиление окислительного стресса, ось клеток Th17 и нейтрофилов, изменения плотных соединений кишечника и состава кишечного муцина, а также изменения кислотно-щелочного баланса [35,81]. Обзор статей, опубликованных в период с 2000 по 2016 год, показал, что курение увеличивает численность типов Proteobacteria и Bacteroidetes (роды Bacteroides и Prevotella) и рода Firmicutes (Clostridium) с уменьшением количества Actinobacteria (род Bifidobacteria) и типов Firmicutes (род Lactococcus) [35]. Курение также снижало разнообразие микробиома кишечника [35]. Интересно, что популяционное поперечное исследование с использованием когорты Центра скрининга здравоохранения, проведенное с участием 758 мужчин, показало, что у нынешних курильщиков была повышенная доля типа Bacteroidetes с уменьшенным количеством Firmicutes и, вопреки ранее упомянутой статье, Proteobacteria по сравнению с людьми, которые никогда не курили [37]. В исследовании различий между бывшими курильщиками и людьми, которые никогда не курили, не наблюдалось [37]. Другое перекрестное исследование 249 участников, выбранных из продольного исследования воздействия мышьяка на здоровье в Бангладеш, показало, что линия Erysipelotrichi-Catenibacterium (тип Firmicutes) была значительно выше у нынешних курильщиков по сравнению с никогда не курившими [36]. Кроме того, каждый из этих таксонов продемонстрировал дозозависимость от выкуриваемых в день пачек сигарет [36]. Отношение шансов для рода Catenibacterium при сравнении средней относительной численности у нынешних курильщиков и никогда не куривших составило 1,91 и 1,89 для семейства Erysipelotrichaceae [36]. Кроме того, присутствие Alphaproteobacteria (из типа Proteobacteria) было значительно выше при сравнении нынешних курильщиков с никогда не курившими [36]. Для каждого из этих бактериальных таксонов наблюдалась ассоциация «доза-реакция» [36]. Интересно, что в одном из исследований изучалось влияние не только табакокурения, но и электронных сигарет, и были выявлены изменения в типе Bacteroidetes в виде увеличения относительного обилия Prevotella и снижения Bacteroides по сравнению с контролем [38]. Это исследование также показало, что курение табака может оказывать более серьезное влияние на здоровье, чем электронные сигареты [38].

Обзор проспективных когортных исследований, в которых оценивали кишечный микробиом 1277 участников грудного и неонатального возраста, подвергшихся воздействию дыма в окружающей среде, показал, что у новорожденных, подвергшихся воздействию дыма в окружающей среде, наблюдается более высокое относительное содержание Ruminococcus (тип Firmicutes) и Akkermansia [39]. Младенцы, подвергшиеся воздействию дыма во время беременности или после рождения, имеют повышенное содержание бактерий в кишечнике, особенно Firmicutes, в возрасте 3 месяцев, в то время как 6-месячные дети, рожденные от курящих матерей, имеют повышенное содержание Bacteroides и Staphylococcus [39]. Повышенное богатство Firmicutes в возрасте 3 месяцев было связано с повышенным риском избыточного веса и ожирения у детей в возрасте 1 и 3 лет [39].

Что это может означать для сердца?

СЕРДЦЕДанные литературы свидетельствуют о том, что табачный дым может вызывать дисбактериоз и уменьшение богатства кишечного микробиома [35,36,37,38,39]. Курение табака было положительно связано с типом Bacteroidetes [35,37,38,39] и некоторыми потенциально патологическими родами Firmicutes [35,36,39] и обратно связано с полезными родами, такими как Lactococcus [35] и Bifidobacteria [81]. Преобладающими видами микробиоты толстой кишки человека являются антагонисты Bacteroides (связанные с высоким потреблением жиров и белков) и Prevotella (связанные с диетой, богатой растениями, с высоким уровнем сложных углеводов и потреблением фруктов и овощей), и, что интересно, курение вызывает увеличение в обоих случаях [35]. Комменсальная бактерия Bacteroides в модели миокардита у мышей запускает перекрестный иммунный ответ против бактериального белка и сердечного эпитопа, вызывая кардиомиопатию [82]. Кроме того, Prevotella играет важную роль в развитии дисбиоза у пациентов с пре- и гипертензией [83], высокого риска сердечно-сосудистых заболеваний в течение жизни [84] и кальцификации клапанов сердца [85]. Выявлена ​​положительная корреляция между обогащением Catenibacterium у нынешних курильщиков и другими нездоровыми факторами, такими как уровень содержания животных жиров в рационе [86]. Исследование Nolan-Kenney R. et al. показали более слабую связь с точки зрения кишечного микробиома между бывшими курильщиками и никогда не курившими, чем сравнение нынешних курильщиков и никогда не куривших, что свидетельствует о положительном эффекте отказа от курения [36]. Класс Alphaproteobacteria, представленный у нынешних курильщиков, состоит, среди прочего, из Rickettsiales, способных вызывать серьезные поражения митрального и аортального клапанов, приводящие к необходимости замены клапана [87]. В исследовании с участием 148 пациентов, перенесших замену клапана, антитела к Rickettsia spp. были обнаружены в 12 случаях [87].

Более того, исследования новорожденных и младенцев предполагают, что как пре-, так и постнатальное воздействие табака приводило к дисбактериозу кишечного микробиома (обогащению Firmicutes), что способствует избыточной массе тела у детей [88].

2.4. Физическая активность

Физическая активность

Физическая активность, приводящая к повышению уровня кардиореспираторной выносливости, имеет решающее значение для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний [89], и предполагается, что она играет роль в формировании микробиоты кишечника человека [40,41,42,43,44,45,90,91]. Clarke S.F. и другие. обнаружили, что кишечная микробиота профессиональных игроков в регби имела большее альфа-разнообразие и, по сравнению с контрольной группой с высоким ИМТ, большую долю 48 таксонов, в то время как было только снижение Bacteroidetes [40]. Дальнейший анализ показал, что в микробиоме кишечника элитных спортсменов по сравнению с контрольной группой с низким ИМТ были выявлены значительно более высокие доли 40 таксонов с более низкими долями Lactobacillaceae, Bacteroides и Lactobacillus [40]. Интересно, что как спортсмены, так и группа с низким ИМТ продемонстрировали более высокую долю рода Akkermansia [41]. Кроме того, идентифицированная микробиота, представляющая 22 различных типа, положительно коррелировала с потреблением белка и креатинкиназой в плазме [40]. В последующем исследовании та же группа исследователей подтвердила микробное разнообразие среди элитных спортсменов по регби по сравнению с контрольной группой неместного происхождения и снова продемонстрировала более высокие уровни Akkermansia [42]. Кроме того, у активных женщин (занимающихся физическими упражнениями не менее 3 часов в неделю) по сравнению с контрольной группой, ведущими малоподвижный образ жизни, были повышены уровни Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia hominis и Akkermansia muciniphila [41,43]. В другом исследовании пожилых женщин утверждается, что аэробные упражнения могут увеличить количество бактерий в кишечнике в связи с улучшением кардиореспираторной выносливости [44]. Два обзора за 2019 год показали, что основным типом, реагирующим на упражнения, является Firmicutes (особенно включая SCFA-продуцирующие роды, из типа Firmicutes) [90,91].

В интервенционном исследовании на 26 субъектах с аномальным метаболизмом глюкозы, включенных в тренировочные модули, было выявлено увеличение числа Bacteroidetes и уменьшение соотношения Firmicutes/Bacteroidetes [45].

Что это может означать для сердца?

СЕРДЦЕНаиболее важным изменением в составе кишечного микробиома, которое может быть связано с физическими упражнениями, является обогащение типа Firmicutes [40,90,91] и типа Verrucomicrobia, который содержит лишь несколько описанных видов [41,42,43]. Одним из них является аккермансия (Akkermansia), которая, как упоминалось ранее, в настоящее время рассматривается как терапевтическое средство нового поколения при ожирении [41,92,93]. Внеклеточные везикулы, происходящие от Akkermansia muciniphila, по-видимому, играют роль в регуляции проницаемости кишечника [94]. В модели мышей с диабетом, вызванным диетой с высоким содержанием жиров, их введение усиливало функцию плотных соединений и экспрессию окклюдина, снижая прирост массы тела и улучшая толерантность к глюкозе [94]. Кроме того, не только внеклеточные везикулы, но и сама Akkermansia увеличивали плотные контакты, такие как окклюдин, клаудин 4, zonula occludens 1–3 (ZO-1, ZO-2, ZO-3), и экспрессию Toll-подобных рецепторов 2 и 4 (TLR2, TLR4), которые участвуют в регуляции иммунной системы хозяина [95]. Akkermansia muciniphila также увеличивает количество бокаловидных клеток и секрецию слизи, восстанавливая густоту кишечной слизи, вызванную диетой с высоким содержанием жиров [96]. Низкое содержание Akkermansia muciniphila также было связано с повышенной массой тела, уровнем холестерина в крови и уровнем глюкозы в крови натощак [97]. Положительное влияние на здоровье, связанное с обогащением Roseburia благодаря физическим упражнениям, может быть связано с тем фактом, что эта бактерия в исследовании, проведенном на 4672 субъектах из 6 различных этнических групп, участвующих в программе «Здоровый образ жизни в городской среде» (HELIUS), была доказана как лучший предиктор из модели машинного обучения артериального давления. Более высокая численность Roseburia была связана с более низким кровяным давлением [98]. Roseburia играет роль в поддержании здоровья кишечника благодаря антимикробным метаболитам и иммунной защите, такой как регуляторный гомеостаз Т-клеток, в первую очередь за счет продукции SCFAs (особенно бутирата) [99]. Эти бактерии влияют на перистальтику толстой кишки и выполняют функции поддержания иммунитета и обладают противовоспалительными свойствами [99].

Еще один потенциально положительный аспект для сердца может быть связан с увеличением числа SCFA-продуцирующих родов Firmicutes, таких как Faecalibacterium prausnitzii [100]. У больных хронической сердечной недостаточностью наблюдали дисбиоз кишечного микробиома, выраженный в случае этих бактерий в виде истощения численности [101].

3. Ассоциация микробиома с немодифицируемыми факторами риска

3.1. Возраст

Возраст и микробиом

Новые данные из литературы свидетельствуют о том, что старение связано с эволюцией микробиома кишечника человека [46,47,48,49,50,102,103,104,105]. Сравнительная оценка микробиоты фекалий младенцев, взрослых и пожилых людей, проведенная в 2009 г., показала, что микробиота младенцев в целом характеризовалась низким уровнем общего бактериального обилия [46]. Виды Clostridium leptum и Clostridium coccoides были широко представлены в микробиоте младенцев, в то время как у пожилых людей были обнаружены высокие уровни Escherichia coli и Bacteroidetes [46]. Более того, соотношение Firmicutes/Bacteroidetes меняется от младенцев к взрослым и пожилым людям: 0,4, 10,9 и 0,6 соответственно [46]. Другое исследование, основанное на 367 здоровых японцах в возрасте от 0 до 104 лет, показало изменения в группах совместного обилия (CAGs), связанные с возрастом [47]. Доминирование Bifidobacterium (тип Actinobacteria) выявлено у младенцев/детей, тогда как Enterobacteriaceae (тип Proteobacteria) выявлено у младенцев и пожилых [47]. Кроме того, Lachnospiraceae (тип Firmicutes) был характерен для взрослых, а Bacteroides и Eubacterium и Clostridiaceae, Megamonas и Peptoniphilus (тип Bacteroidetes, Firmicutes) — для пожилых [97]. Более того, в детском и подростковом возрасте происходили последовательные изменения относительного содержания Bacteroides, Lachnospiraceae и Bifidobacterium в микробиоте кишечника [47]. Кроме того, Salazar N. и соавт. показали, что присутствие кластера Bacteroides, Bifidobacterium, Faecalibacterium и Clostridium XIVa уменьшалось с возрастом до возраста 66–80 лет, причем различия достигали статистической значимости для последней группы [50]. Интересно, что количество некоторых из этих микроорганизмов снова изменилось в очень пожилой возрастной группе (> 80 лет), причем у этих пожилых людей было значительно более высокое количество Akkermansia и Lactobacillus, чем у взрослых и более молодых пожилых людей [50].

Некоторые авторы пытались определить профили кишечного микробиома, ответственные за долголетие. В 2015 г. Wang F. и соавт. сравнили микробиом кишечника восьми долгожителей (100–108 лет) с восемью более молодыми долгожителями (85–99 лет) и восемью пожилыми людьми (80–92 года), выявив снижение Lactobacillus, Faecalibacterium, Parabacteroides, Butyricimonas, Coprococcus, Megamonas, Mitsuokella, Sutterella и Akkermansia, а также рост Roseburia и Escherichia [49]. В исследовании Ruminococcaceae, Clostridiaceae и Lachnospiraceae были охарактеризованы как возрастные операционные таксономические единицы (OTUs), причем первые две были увеличены у долгожителей [49]. Odamaki T. и соавт. показали снижение Faecalibacterium, Roseburia, Coprococcus и Blautia и увеличение Enterobacteriaceae в группах анализа 90- и 100-летних испытуемых [47]. Интересно, что способность бифидобактерий увеличивать продолжительность жизни за счет усиления биосинтеза бактериальных полиаминов была показана на животных моделях [103]. Bifidobacterium breve была обнаружена примерно у 70% детей в возрасте до 3 лет. После отъема преобладали группы Bifidobacterium Teenis и Bifidobacterium catenulatum. Bifidobacterium bifidum выявляли практически во всех возрастах, от 0 до 104 лет. Частота выявления Bifidobacterium dentium была выше у пожилых людей, чем в других возрастных группах [48]. В другом исследовании совместное культивирование видов Bifidobacterium привело к увеличению транскрипции гена, необходимого для биосинтеза экзополисахаридов [104]. Это может влиять на взаимодействие между Bifidobacterium и хозяином, включая способность комменсальных бактерий оставаться иммунологически «молчащими» и, в свою очередь, обеспечивать защиту от патогенов [104].

Более того, снижение микробного разнообразия стула показано при учете не хронологического, а биологического возраста [105]. В одном исследовании индекс хрупкости (слабости) субъекта (FI) и хронологический возраст были отнесены к низкому, среднему и высокому тертилям для анализа дифференциальной численности OTUs. Субъекты с высокими показателями индекса хрупкости по сравнению с субъектами с низким индексом хрупкости демонстрировали повышенное содержание типов Firmicutes (Coprobacillus, Dialister) и типов Saccharibacteria (тип-кандидат TM7). Высокий индекс хрупкости был связан со снижением количества типов Bacteroidetes и Proteobacteria (Paraprevotella, Rikenellaceae и Sutterella соответственно). Средний индекс хрупкости по сравнению с низким индексом хрупкости был связан с большей распространенностью TM7-кандидатного типа [104]. Кроме того, в исследовании авторы, используя оценку разреженной обратной ковариации для экологической ассоциации и статистического вывода, а также анализ сети взвешенной коэкспрессии генов, определили модули сопутствующих микробных родов, связанных с биологическим или хронологическим возрастом [105]. Роды Eggerthella, Coprobacillus и Ruminococcus с положительным совмещением были значительно связаны с биологическим возрастом после поправки на другие вмешивающиеся факторы, например, индекс массы тела, пол и использование антибиотиков за последние 6 месяцев [105]. Следовательно, этот модуль можно считать индикатором биологического возраста.

Что это может означать для сердца?

СЕРДЦЕДанные литературы показали, что обогащение таксонов у пожилых людей потенциально патогенно [106,107]. Первый из них - кишечная палочка (Escherichia coli), которая может быть причиной эндокардита [106]. Вид Clostridium difficile [107] был обнаружен на наивных патологически измененных клапанах сердца, которые были эксплантированы [107].

Несмотря на то, что результаты различных исследований различаются по распространенности Megamonas по отношению к пожилому возрасту [46, 49, 108], этот таксон был истощен у пациентов с сердечной недостаточностью [109] и у пациентов с кальцификацией сердечных клапанов [85]. Кроме того, согласно ассоциации с дислипидемией, Megamonas, среди прочего, рассматривался как потенциальный возбудитель сердечно-сосудистых заболеваний [85].

Кроме того, одной из OTUs, связанных с возрастом, был Ruminococcaceae [49,51], таксон, связанный со здоровой диетой с высоким содержанием клетчатки [49] и усиленным производством короткоцепочечных жирных кислот [109,110,111]. Однако этот таксон обнаружен и в группе с концентрацией витамина D < 50 нмоль/л [112].

3.2. Пол

Различия в сердечно-сосудистых заболеваниях между полами связаны с генетическими и гормональными различиями между женщинами и мужчинами [113]. Кроме того, это может быть частично связано с их различными профилями кишечного микробиома

Различия в сердечно-сосудистых заболеваниях между полами связаны с генетическими и гормональными различиями между женщинами и мужчинами [113]. Кроме того, это может быть частично связано с их различными профилями кишечного микробиома [52, 53, 54, 55, 56]. Другим важным открытием является тот факт, что данные из литературы свидетельствуют о том, что женщины могут иметь более высокое соотношение Firmicutes/Bacteroidetes, чем мужчины [52,53,54], и более высокие доли Firmicutes после поправки на ИМТ [55]. Кроме того, среди людей с ИМТ > 33 у женщин наблюдалось значительно более высокое соотношение Firmicutes/Bacteroidetes по сравнению с мужчинами, в то время как у лиц с ИМТ < 33 наблюдалось противоположное значение соотношения [55]. Другие исследования показали увеличение Treponema у женщин и увеличение Eubacterium и Blautia у мужчин [56]. Кроме того, три вида из Clostridia, один из Bacteroidetes и два из Proteobacteria имели более высокую численность у представителей мужского пола, чем женского [53].

Более того, анализ, проведенный на 277 здоровых японцах в возрасте 20–89 лет, выявил увеличение в различных родах, связанных с возрастом и в зависимости от пола [51]. Увеличение Prevotella, Megamonas, Fusobacterium и Megasphaera было обнаружено у мужчин, тогда как Bifidobacterium, Ruminococcus и Akkermansia - у женщин [51].

Что это может означать для сердца?

СЕРДЦЕБолее высокое соотношение Firmicutes/Bacteroidetes, о котором сообщалось у женщин, обычно считается индикатором дисбактериоза кишечника. Сообщается о его повышенном значении при диетах промышленно развитых стран [56] и при многих кардиологических заболеваниях, таких как ишемическая болезнь сердца (ИБС) [114, 115] и миокардит [116]. Бифидобактерии могут быть как полезными, так и неблагоприятными для нашего здоровья. Увеличение бифидобактерий способствует образованию благоприятных микробных метаболитов [117], уменьшает повреждение сердца в результате ишемии-реперфузии [118], но также это увеличение было обнаружено у пациентов с сердечной недостаточностью [108]. Бифидобактерии часто используются в качестве пробиотика и могут действовать путем модификации микробиоты кишечника, конкурентной адгезии к слизистой оболочке и эпителию, укрепления эпителиального барьера кишечника и модуляции иммунной системы для передачи преимущества хозяину [119]. Гомеостаз с хозяином может быть опосредован Toll-подобными рецепторами (TLRs) и NOD-подобными рецепторами (NLRs), ядерным фактором-ĸB (NF-kB) и митоген-активируемой протеинкиназой (MAPK) [119].

Кроме того, при кальцификации клапана обнаружено истощение родов Blautia [85]. Prevotella была связана с диетой, богатой неперевариваемыми углеводами, количество которой уменьшалось при повышенном потреблении алкоголя [120], и она была связана с пре- и гипертензией [83].

4. Соотношение Firmicutes / Bacteroidetes

Соотношение Firmicutes к Bacteroidetes - Релевантность маркера дисбиоза кишечника у пациентов с ожирением

В литературе различная микробиота кишечника была связана с факторами риска, особенно сердечно-сосудистых заболеваний; однако одним из наиболее распространенных результатов является изменение соотношения Firmicutes/Bacteroidetes [19,83-87,114-116,121-123]. Было обнаружено, что более высокое значение связано с аномальной массой тела, отсутствием физической активности и женским полом (рис. 1) [19,52-54,90,112,113]. Кроме того, соотношение Firmicutes/Bacteroidetes меняется с возрастом (рис. 1) [46].

Соотношение Firmicutes / Bacteroidetes и сердечно-сосудистые факторы риска и патологии

Рисунок 1. Соотношение Firmicutes / Bacteroidetes и сердечно-сосудистые факторы риска и патологии. Некоторые сердечно-сосудистые факторы риска влияют на соотношение Firmicutes/Bacteroidetes, а соотношение Firmicutes/Bacteroidetes может влиять на сердечно-сосудистые факторы риска и сердечно-сосудистые патологии. Сомнительно, является ли более высокое соотношение Firmicutes/Bacteroidetes причиной или результатом сердечно-сосудистых патологий и могут ли сердечно-сосудистые патологии влиять на соотношение Firmicutes/Bacteroidetes.

5. Короткоцепочечные жирные кислоты и сердечно-сосудистые факторы риска

Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFAs) являются продуктами ферментации неперевариваемых углеводов кишечной микробиотой в пищеварительном тракте человека [124]. Среди них пропионат и бутират, по-видимому, играют наиболее важную роль в укреплении здоровья [125]. SCFAs всасываются путем диффузии или через GPR41 и GPR43 в кишечнике [126]. Нормальный эпителий толстой кишки получает 60-70% своей энергии из бутирата [127]. Пропионат транспортируется в печень и используется в качестве предшественника для глюконеогенеза, липонеогенеза и синтеза белка [128], в то время как ацетат может быть использован в качестве субстрата для липогенеза и глюконеогенеза [125, 129]. SCFAs могут также воздействовать на печень, снижая выработку глюкозы в печени и накопление липидов посредством активации AMPK [126]. SCFAs могут напрямую подавать сигналы в жировую ткань через GPR43/GPR41 и усиливать адипогенез и выработку разобщающего белка-1, одновременно сдерживая липолиз и воспаление [126]. Кроме того, SCFAs могут воздействовать на мозг через GPR41, а также стимулировать выработку гормонов сытости (глюкагоноподобный пептид 1 и пептид YY) [126]. В исследовании Frost G. и соавт. было показано, что ацетат накапливается в гипоталамусе и индуцирует активацию ацетил-кофермента карбоксилазы А (ACC), вызывая изменение профиля экспрессии регуляторных нейропептидов и приводя к подавлению аппетита [130].

В этом обзоре мы подчеркнули тот факт, что некоторые бактерии, связанные с определенными факторами риска, участвуют в производстве SCFAs (рис. 2).

Потенциал продукции короткоцепочечных жирных кислот перечисленными бактериями и их связь с определенными сердечно-сосудистыми факторами риска

Рисунок 2. Потенциал продукции короткоцепочечных жирных кислот перечисленными бактериями и их связь с определенными сердечно-сосудистыми факторами риска.

6. Резюме

В этом обзоре мы обсудили, почему определенные микробы встречаются у людей и как они могут влиять на сердечно-сосудистую систему хозяина в норме и при болезни, особенно в контексте модифицируемых и немодифицируемых сердечно-сосудистых факторов риска.

Мы выявили множество бактерий, которые связаны с факторами риска и ответственны за конкретные заболевания; однако основной вывод заключается в том, что наиболее важным фактором является состав микробиома всего кишечника и изменения в нем. Обычно предполагается, что соотношение Firmicutes/Bacteroidetes является индикатором дисбактериоза кишечника, и одно исследование показало его увеличение при избыточном весе и ожирении, а также его изменения в зависимости от старения и пола. Кроме того, мы подчеркнули тот факт, что некоторые бактерии, связанные с сердечно-сосудистыми факторами риска, участвуют в производстве SCFAs. Несмотря на огромные знания о факторах риска сердечно-сосудистых заболеваний и кишечном микробиоме, некоторые влияния, взаимозависимости и отношения до сих пор полностью не выяснены. Поэтому следует проводить исследования, основанные на большей популяции, с использованием передовых, новых методов «омики».

7. Будущая область исследований

Важно знать, что состав микробиома кишечника подвержен многим факторам, отличным от тех, которые описаны в этой рукописи, например, лекарствам, диете [131] и факторам окружающей среды (температура, привычки, загрязнение). Кроме того, до сих пор до конца не выяснено, являются ли изменения в микробиоме причиной или следствием сердечно-сосудистых заболеваний. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимы проспективные когортные исследования больших популяций, изучающие состав микробиома кишечника до и после начала заболевания. Другим важным аспектом является включение анализа микробиома в рандомизированные контролируемые исследования. В будущем особые преимущества могут быть получены в результате интервенционных исследований по модификации факторов сердечно-сосудистого риска путем трансплантации микробиоты.

В связи с тем фактом, что многие механизмы, касающиеся микробиоты кишечника, описанные в этой рукописи, были протестированы только на животных моделях, значение этих явлений должно быть задокументировано и на человеческих моделях, с акцентом на особенности микробиоты кишечника у отдельных видов.

Дополнительная информация

  1. Кишечный микробиом и сердечно-сосудистые заболевания
  2. Дисбиоз кишечника при атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваниях (ACVD)
  3. Кишечный микробиом, атеросклероз и кальцификация сосудов
  4. Пробиотики и атеросклероз
  5. Микробиота кишечника и фиброз органов
  6. Бифидобактерии, экзема и гиперхолестеринемия
  7. Кишечный микробиом как диагностический инструмент при ССЗ
  8. Кишечный микробиом и ишемическая болезнь сердца (ИБС)
  9. Микрофлора, ТМАО и атеросклероз
  10. Кишечный микробиом влияет на жесткость артерий
  11. Здоровье артерий зависит от микрофлоры кишечника
  12. Триметиламин N-оксид, вырабатываемый кишечной микробиотой, ассоциируется с воспалением сосудов
  13. Микробиота кишечника и ее влияние на развитие атеросклероза и сопутствующих  сердечно-сосудистых заболеваний
  14. Пробиотики и атеросклероз
  15. Иммунопатология атеросклероза и кишечная микробиота
  16. Бактерии из рода Bilophila могут снизить риск ССЗ за счет предотвращения образования ТМАО
  17. Кишечный микробиом, болезни легких и сердца и пробиотики

Литература

  1. Roth, G.A.; Mensah, G.A.; Johnson, C.O.; Addolorato, G.; Ammirati, E.; Baddour, L.M.; Barengo, N.C.; Beaton, A.Z.; Benjamin, E.J.; Benziger, C.P.; et al. Global Burden of Cardiovascular Diseases and Risk Factors, 1990–2019: Update from the GBD 2019 Study. J. Am. Coll. Cardiol. 2020, 76, 2982–3021. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  2. Nichols, M.; Townsend, N.; Scarborough, P.; Rayner, M. Cardiovascular disease in Europe: Epidemiological update. Eur. Heart J. 2013, 34, 3028–3034. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  3. Available online: http://www.ehes.info/manuals/national_manuals/national_manual_Poland_PL.pdf (accessed on 17 August 2021).
  4. Al-Kindi, S.G.; Brook, R.D.; Biswal, S.; Rajagopalan, S. Environmental determinants of cardiovascular disease: Lessons learned from air pollution. Nat. Rev. Cardiol. 2020, 17, 656–672. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  5. Brown, J.C.; Gerhardt, T.E.; Kwon, E. Risk Factors For Coronary Artery Disease. StatPearls 2021. Available online: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32119297/ (accessed on 17 August 2021).
  6. Stokes, J., 3rd; Kannel, W.B.; Dawber, T.R.; Kagan, A.; Revotskie, N. Factors of risk in the development of coronary heart disease-six year follow-up experience. The Framingham Study. Ann. Intern. Med. 1961, 55, 33–50. [Google Scholar]
  7. Townsend, N.; Wilson, L.; Bhatnagar, P.; Wickramasinghe, K.; Rayner, M.; Nichols, M. Cardiovascular disease in Europe: Epidemiological update 2016. Eur. Heart J. 2016, 37, 3232–3245. [Google Scholar] [CrossRef]
  8. Li, X.; Liu, L.; Cao, Z.; Li, W.; Li, H.; Lu, C.; Yang, X.; Liu, Y. Gut microbiota as an “invisible organ” that modulates the function of drugs. Biomed. Pharmacother. 2020, 121, 109653. [Google Scholar] [CrossRef]
  9. Clarke, G.; Stilling, R.M.; Kennedy, P.J.; Stanton, C.; Cryan, J.F.; Dinan, T.G. Minireview: Gut microbiota: The neglected endocrine organ. Mol. Endocrinol. 2014, 28, 1221–1238. [Google Scholar] [CrossRef]
  10. Kayama, H.; Okumura, R.; Takeda, K. Interaction Between the Microbiota, Epithelia, and Immune Cells in the Intestine. Annu Rev. Immunol. 2020, 38, 23–48. [Google Scholar] [CrossRef]
  11. Qin, J.; Li, Y.; Cai, Z.; Li, S.; Zhu, J.; Zhang, F.; Liang, S.; Zhang, W.; Guan, Y.; Shen, D.; et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature 2012, 490, 55–60. [Google Scholar] [CrossRef]
  12. Rothschild, D.; Weissbrod, O.; Barkan, E.; Kurilshikov, A.; Korem, T.; Zeevi, D.; Costea, P.I.; Godneva, A.; Kalka, I.N.; Bar, N.; et al. Environment dominates over host genetics in shaping human gut microbiota. Nature 2018, 555, 210–215. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  13. Turnbaugh, P.J.; Ley, R.E.; Mahowald, M.A.; Magrini, V.; Mardis, E.R.; Gordon, J.I. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 2006, 444, 1027–1031. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  14. Bäckhed, F.; Ley, R.E.; Sonnenburg, J.L.; Peterson, D.A.; Gordon, J.I. Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science 2005, 307, 1915–1920. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  15. Xu, J.; Gordon, J.I. Honor thy symbionts. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003, 100, 10452–10459. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  16. Chow, J.; Lee, S.M.; Shen, Y.; Khosravi, A.; Mazmanian, S.K. Host-bacterial symbiosis in health and disease. Adv. Immunol. 2010, 107, 243–274. [Google Scholar]
  17. Witkowski, M.; Weeks, T.L.; Hazen, S.L. Gut Microbiota and Cardiovascular Disease. Circ. Res. 2020, 127, 553–570. [Google Scholar] [CrossRef]
  18. Battson, M.L.; Lee, D.M.; Weir, T.L.; Gentile, C.L. The gut microbiota as a novel regulator of cardiovascular function and disease. J. Nutr. Biochem. 2018, 56, 1–15. [Google Scholar] [CrossRef]
  19. Koliada, A.; Syzenko, G.; Moseiko, V.; Budovska, L.; Puchkov, K.; Perederiy, V.; Gavalko, Y.; Dorofeyev, A.; Romanenko, M.; Tkach, S.; et al. Association between body mass index and Firmicutes/Bacteroidetes ratio in an adult Ukrainian population. BMC Microbiol. 2017, 17, 120. [Google Scholar] [CrossRef]
  20. Khan, M.J.; Gerasimidis, K.; Edwards, C.A.; Shaikh, M.G.J. Role of gut microbiota in the aetiology of obesity: Proposed mechanisms and review of the literature. Obesity 2016, 2016, 7353642. [Google Scholar] [CrossRef]
  21. Ridaura, V.K.; Faith, J.J.; Rey, F.E.; Cheng, J.; Duncan, A.E.; Kau, A.L.; Griffin, N.W.; Lombard, V.; Henrissat, B.; Bain, J.R.; et al. Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science 2013, 341, 1241214. [Google Scholar] [CrossRef]
  22. Nicolucci, A.C.; Hume, M.P.; Martínez, I.; Mayengbam, S.; Walter, J.; Reimer, R.A. Prebiotics Reduce Body Fat and Alter Intestinal Microbiota in Children Who Are Overweight or With Obesity. Gastroenterology 2017, 153, 711–722. [Google Scholar] [CrossRef]
  23. Gomes, A.C.; Hoffmann, C.; Mota, J.F. The human gut microbiota: Metabolism and perspective in obesity. Rev. Gut Microbes 2018, 9, 308–325. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  24. Fu, J.; Bonder, M.J.; Cenit, M.C.; Tigchelaar, E.F.; Maatman, A.; Dekens, J.A.; Brandsma, E.; Marczynska, J.; Imhann, F.; Weersma, R.K.; et al. The Gut Microbiome Contributes to a Substantial Proportion of the Variation in Blood Lipids. Circ. Res. 2015, 117, 817–824. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  25. Gérard, P.; Lepercq, P.; Leclerc, M.; Gavini, F.; Raibaud, P.; Juste, C. Bacteroides sp. strain D8, the first cholesterol-reducing bacterium isolated from human feces. Appl. Environ. Microbiol. 2007, 73, 5742–5749. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  26. Freier, T.A.; Beitz, D.C.; Li, L.; Hartman, P.A. Characterization of Eubacterium coprostanoligenes sp. nov., a cholesterol-reducing anaerobe. Int. J. Syst. Bacteriol. 1994, 44, 137–142. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  27. Lye, H.S.; Rusul, G.; Liong, M.T. Removal of cholesterol by lactobacilli via incorporation and conversion to coprostanol. J. Dairy Sci. 2010, 93, 1383–1392. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  28. Wu, Y.; Zhang, Q.; Ren, Y.; Ruan, Z. Effect of probiotic Lactobacillus on lipid profile: A systematic review and meta-analysis of randomized, controlled trials. PLoS ONE 2017, 12, e0178868. [Google Scholar] [CrossRef]
  29. Schaafsma, G.; Meuling, W.J.A.; Van Dokkum, W.; Bouley, C. Effects of a milk product, fermented by Lactobacillus acidophilus and with fructo-oligosaccharides added, on blood lipids in male volunteers. Eur. J. Clin. Nutr. 1998, 52, 436–440. [Google Scholar] [CrossRef]
  30. Bertolami, M.C.; Faludi, A.A.; Batlouni, M. Evaluation of the effects of a new fermented milk product (Gaio) on primary hypercholesterolemia. Eur. J. Clin. Nutr. 1999, 53, 97–101. [Google Scholar] [CrossRef]
  31. Ruscica, M.; Pavanello, C.; Gandini, S.; Macchi, C.; Botta, M.; Dall’Orto, D.; Del Puppo, M.; Bertolotti, M.; Bosisio, R.; Mombelli, G.; et al. Nutraceutical approach for the management of cardiovascular risk—A combination containing the probiotic Bifidobacterium longum BB536 and red yeast rice extract: Results from a randomized, double-blind, placebo-controlled study. Nutr. J. 2019, 18, 13. [Google Scholar] [CrossRef]
  32. Rebolledo, C.; Cuevas, A.; Zambrano, T.; Acuña, J.J.; Jorquera, M.A.; Saavedra, K.; Martínez, C.; Lanas, F.; Serón, P.; Salazar, L.A.; et al. Bacterial Community Profile of the Gut Microbiota Differs between Hypercholesterolemic Subjects and Controls. Biomed. Res. Int. 2017, 2017, 8127814. [Google Scholar] [CrossRef]
  33. Just, S.; Mondot, S.; Ecker, J.; Wegner, K.; Rath, E.; Gau, L.; Streidl, T.; Hery-Arnaud, G.; Schmidt, S.; Lesker, T.R.; et al. The gut microbiota drives the impact of bile acids and fat source in diet on mouse metabolism. Microbiome 2018, 6, 134. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  34. Jones, M.L.; Martoni, C.J.; Prakash, S. Cholesterol lowering and inhibition of sterol absorption by Lactobacillus reuteri NCIMB 30242: A randomized controlled trial. Eur. J. Clin. Nutr. 2012, 66, 1234–1241. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  35. Savin, Z.; Kivity, S.; Yonath, H.; Yehuda, S. Smoking and the intestinal microbiome. Arch. Microbiol. 2018, 200, 677–684. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  36. Nolan-Kenney, R.; Wu, F.; Hu, J.; Yang, L.; Kelly, D.; Li, H.; Jasmine, F.; Kibriya, M.G.; Parvez, F.; Shaheen, I.; et al. The association between smoking and gut microbiome in Bangladesh. Nicotine Tob. Res. 2020, 22, 1339–1346. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  37. Lee, S.H.; Yun, Y.; Kim, S.J.; Lee, E.J.; Chang, Y.; Ryu, S.; Shin, H.; Kim, H.L.; Kim, H.N.; Lee, J.H. Association between Cigarette Smoking Status and Composition of Gut Microbiota: Population-Based Cross-Sectional Study. J. Clin. Med. 2018, 7, 282. [Google Scholar] [CrossRef]
  38. Stewart, C.J.; Auchtung, T.A.; Ajami, N.J.; Velasquez, K.; Smith, D.P.; De La Garza, R., 2nd; Salas, R.; Petrosino, J.F. Effects of tobacco smoke and electronic cigarette vapor exposure on the oral and gut microbiota in humans: A pilot study. PeerJ 2018, 6, e4693. [Google Scholar] [CrossRef]
  39. McLean, C.; Jun, S.; Kozyrskyj, A. Impact of maternal smoking on the infant gut microbiota and its association with child overweight: A scoping review. World J. Pediatr. 2019, 15, 341–349. [Google Scholar] [CrossRef]
  40. Clarke, S.F.; Murphy, E.F.; O’Sullivan, O.; Lucey, A.J.; Humphreys, M.; Hogan, A.; Hayes, P.; O’Reilly, M.; Jeffery, I.B.; Wood-Martin, R.; et al. Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity. Gut 2014, 63, 1913–1920. [Google Scholar] [CrossRef]
  41. Dao, M.C.; Everard, A.; Aron-Wisnewsky, J.; Sokolovska, N.; Prifti, E.; Verger, E.O.; Kayser, B.D.; Levenez, F.; Chilloux, J.; Hoyles, L.; et al. Akkermansia muciniphila and improved metabolic health during a dietary intervention in obesity: Relationship with gut microbiome richness and ecology. Gut 2016, 65, 426–436. [Google Scholar] [CrossRef]
  42. Barton, W.; Penney, N.C.; Cronin, O.; Garcia-Perez, I.; Molloy, M.G.; Holmes, E.; Shanahan, F.; Cotter, P.D.; O’Sullivan, O. The microbiome of professional athletes differs from that of more sedentary subjects in composition and particularly at the functional metabolic level. Gut 2018, 67, 625–633. [Google Scholar] [CrossRef]
  43. Mailing, L.J.; Allen, J.M.; Buford, T.W.; Fields, C.J.; Woods, J.A. Exercise and the Gut Microbiome: A Review of the Evidence, Potential Mechanisms, and Implications for Human Health. Exerc. Sport Sci. Rev. 2019, 47, 75–85. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  44. Morita, E.; Yokoyama, H.; Imai, D.; Takeda, R.; Ota, A.; Kawai, E.; Hisada, T.; Emoto, M.; Suzuki, Y.; Okazaki, K. Aerobic Exercise Training with Brisk Walking Increases Intestinal Bacteroides in Healthy Elderly Women. Nutrients 2019, 11, 868. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  45. Motiani, K.K.; Collado, M.C.; Eskelinen, J.J.; Virtanen, K.A.; Löyttyniemi, E.; Salminen, S.; Nuutila, P.; Kalliokoski, K.K.; Hannukainen, J.C. Exercise Training Modulates Gut Microbiota Profile and Improves Endotoxemia. Med. Sci. Sports Exerc. 2020, 52, 94–104. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  46. Mariat, D.; Firmesse, O.; Levenez, F.; Guimarăes, V.; Sokol, H.; Doré, J.; Corthier, G.; Furet, J.P. The Firmicutes/Bacteroidetes ratio of the human microbota changes with age. BMC Microbiol. 2009, 9, 123. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  47. Odamaki, T.; Kato, K.; Sugahara, H.; Hashikura, N.; Takahashi, S.; Xiao, J.Z.; Abe, F.; Osawa, R. Age-related changes in gut microbiota composition from newborn to centenarian: A cross-sectional study. BMC Microbiol. 2016, 16, 90. [Google Scholar] [CrossRef]
  48. Kato, K.; Odamaki, T.; Mitsuyama, E.; Sugahara, H.; Xiao, J.Z.; Osawa, R. Age-Related Changes in the Composition of Gut Bifidobacterium Species. Curr. Microbiol. 2017, 74, 987–995. [Google Scholar] [CrossRef]
  49. Wang, F.; Yu, T.; Huang, G.; Cai, D.; Liang, X.; Su, H.; Zhu, Z.; Li, D.; Yang, Y.; Shen, P.; et al. Gut microbiota community and its assembly associated with age and diet in Chinese centenarians. J. Microbiol. Biotechnol. 2015, 25, 1195–1204. [Google Scholar] [CrossRef]
  50. Salazar, N.; Arboleya, S.; Fernández-Navarro, T.; de Los Reyes-Gavilán, C.G.; Gonzalez, S.; Gueimonde, M. Age-Associated Changes in Gut Microbiota and Dietary Components Related with the Immune System in Adulthood and Old Age: A Cross-Sectional Study. Nutrients 2019, 11, 1765. [Google Scholar] [CrossRef]
  51. Takagi, T.; Naito, Y.; Inoue, R.; Kashiwagi, S.; Uchiyama, K.; Mizushima, K.; Tsuchiya, S.; Dohi, O.; Yshida, N.; Kamada, K.; et al. Differences in gut microbiota associated with age, sex, and stool consistency in healthy Japanese subjects. J. Gastroenterol. 2019, 54, 53–63. [Google Scholar] [CrossRef]
  52. Dominianni, C.; Sinha, R.; Goedert, J.J.; Pei, Z.; Yang, L.; Hayes, R.B. Sex, body mass index, and dietary fiber intake influence the human gut microbiome. PLoS ONE 2015, 10, e0124599. [Google Scholar] [CrossRef]
  53. Li, M.; Wang, B.; Zhang, M.; Rantalainen, M.; Wang, S.; Zhou, H.; Zhang, Y.; Shen, J.; Pang, X.; Zhang, M.; et al. Symbiotic gut microbes modulate human metabolic phenotypes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 2117–2122. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  54. Mueller, S.; Saunier, K.; Hanisch, C.; Norin, E.; Alm, L.; Midtvedt, T.; Cresci, A.; Silvi, S.; Orpianesi, C.; Verdenelli, M.C.; et al. Differences in fecal microbiota in different European study populations in relation to age, gender, and country: A cross-sectional study. Appl. Environ. Microbiol. 2006, 72, 1027–1033. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  55. Haro, C.; Rangel-Zúñiga, O.A.; Alcalá-Díaz, J.F.; Gómez-Delgado, F.; Pérez-Martínez, P.; Delgado-Lista, J.; Quintana-Navarro, G.M.; Landa, B.B.; Navas-Cortés, J.A.; Tena-Sempere, M.; et al. Intestinal microbiota is influenced by gender and body mass index. PLoS ONE 2016, 11, e0154090. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  56. Schnorr, S.L.; Candela, M.; Rampelli, S.; Centanni, M.; Consolandi, C.; Basaglia, G.; Turroni, S.; Biagi, E.; Peano, C.; Severgnini, M.; et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers. Nat. Commun. 2014, 5, 3654. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  57. Kopp, W. How Western Diet And Lifestyle Drive The Pandemic Of Obesity And Civilization Diseases. Diabetes Metab. Syndr. Obes. 2019, 12, 2221–2236. [Google Scholar] [CrossRef]
  58. Koliaki, C.; Liatis, S.; Kokkinos, A. Obesity and cardiovascular disease: Revisiting an old relationship. Metabolism 2019, 92, 98–107. [Google Scholar] [CrossRef]
  59. Duca, F.A.; Lam, T.K. Gut microbiota, nutrient sensing and energy balance. Diabetes Obes. Metab. 2014, 16, 68–76. [Google Scholar] [CrossRef]
  60. De Backer, G.; Ambrosioni, E.; Borch-Johnsen, K.; Brotons, C.; Cifkova, R.; Dallongeville, J.; Ebrahim, S.; Faergeman, O.; Graham, I.; Mancia, G.; et al. Third Joint Task Force of European and other Societies on Cardiovascular Disease Prevention in Clinical Practice: (constituted by representatives of eight societies and by invited experts). Eur. J. Cardiovasc. Prev. Reh. 2003, 10, 1–78. [Google Scholar]
  61. Wong, N.D. Epidemiological studies of CHD and the evolution of preventive cardiology. Nat. Rev. Cardiol. 2014, 11, 276–289. [Google Scholar] [CrossRef]
  62. Leong, K.S.W.; Jayasinghe, T.N.; Derraik, J.G.B.; Albert, B.B.; Chiavaroli, V.; Svirskis, D.M.; Beck, K.L.; Conlon, C.A.; Jiang, Y.; Schierding, W.; et al. Protocol for the Gut Bugs Trial: A randomised double-blind placebo-controlled trial of gut microbiome transfer for the treatment of obesity in adolescents. BMJ Open 2019, 9, e026174. [Google Scholar] [CrossRef]
  63. Park, S.; Bae, J.H. Probiotics for weight loss: A systematic review and meta-analysis. Nutr. Res. 2015, 35, 566–575. [Google Scholar] [CrossRef]
  64. Suzumura, E.A.; Bersch-Ferreira, A.C.; Torreglosa, C.R.; da Silva, J.T.; Coqueiro, A.Y.; Kuntz, M.G.F.; Chrispim, P.P.; Weber, B.; Cavalcanti, A.B. Effects of oral supplementation with probiotics or synbiotics in overweight and obese adults: A systematic review and meta-analyses of randomized trials. Nutr. Rev. 2019, 77, 430–450. [Google Scholar] [CrossRef]
  65. Louis, P.; Flint, H.J. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ. Microbiol. 2017, 19, 29–41. [Google Scholar] [CrossRef]
  66. Ley, R.E.; Turnbaugh, P.J.; Klein, S.; Gordon, J.I. Microbial ecology: Human gut microbes associated with obesity. Nature 2006, 444, 1022–1023. [Google Scholar] [CrossRef]
  67. Schwiertz, A.; Taras, D.; Schafer, K.; Beijer, S.; Bos, N.A.; Donus, C.; Hardt, P.D. Microbiota and SCFA in lean and overweight healthy subjects. Obesity 2010, 18, 190–195. [Google Scholar] [CrossRef]
  68. Chen, X.F.; Chen, X.; Tang, X. Short-chain fatty acid, acylation and cardiovascular diseases. Clin. Sci. 2020, 134, 657–676. [Google Scholar] [CrossRef]
  69. Poll, B.G.; Xu, J.; Jun, S.; Sanchez, J.; Zaidman, N.A.; He, X.; Lester, L.; Berkowitz, D.E.; Paolocci, N.; Gao, W.D.; et al. Acetate, a Short-Chain Fatty Acid, Acutely Lowers Heart Rate and Cardiac Contractility Along with Blood Pressure. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2021, 377, 39–50. [Google Scholar] [CrossRef]
  70. Pluznick, J.L.; Protzko, R.J.; Gevorgyan, H.; Peterlin, Z.; Sipos, A.; Han, J.; Brunet, I.; Wan, L.X.; Rey, F.; Wang, T.; et al. Olfactory receptor responding to gut microbiota-derived signals plays a role in renin secretion and blood pressure regulation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 4410–4415. [Google Scholar] [CrossRef]
  71. Bartolomaeus, H.; Balogh, A.; Yakoub, M.; Homann, S.; Markó, J.; Höges, S.; Tsvetkov, D.; Krannichz, A.; Wundersitz, S.; Avery, E.G.; et al. Short-Chain Fatty Acid Propionate Protects From Hypertensive Cardiovascular Damage. Circulation 2019, 139, 1407–1421. [Google Scholar] [CrossRef]
  72. Aguilar, E.C.; Leonel, A.J.; Teixeira, L.G.; Silva, A.R.; Silva, J.F.; Pelaez, J.M.; Capettini, L.S.; Lemos, V.S.; Santos, R.A.; Alvarez-Leite, J.I. Butyrate impairs atherogenesis by reducing plaque inflammation and vulnerability and decreasing NFkappaB activation. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2014, 24, 606–613. [Google Scholar] [CrossRef]
  73. Chen, Y.; Du, J.; Zhao, Y.T.; Zhang, L.; Lv, G.; Zhuang, S.; Qin, G.; Zhao, T.C. Histone deacetylase (HDAC) inhibition improves myocardial function and prevents cardiac remodeling in diabetic mice. Cardiovasc. Diabetol. 2015, 14, 99. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  74. Wei, F.; Lamichhane, S.; Orešič, M.; Hyötyläinen, T. Lipidomes in health and disease: Analytical strategies and considerations. TrAC Trends Anal. Chem. 2019, 120, 115664. [Google Scholar] [CrossRef]
  75. Lamichhane, S.; Sen, P.; Alves, M.A.; Ribeiro, H.C.; Raunioniemi, P.; Hyötyläinen, T.; Orešič, M. Linking Gut Microbiome and Lipid Metabolism: Moving beyond Associations. Metabolites 2021, 11, 55. [Google Scholar] [CrossRef]
  76. Tran, T.T.; Postal, B.G.; Demignot, S.; Ribeiro, A.; Osinski, C.; Pais de Barros, J.P.; Blachnio-Zabielska, A.; Leturque, A.; Rousset, M.; Ferré, P.; et al. Short Term Palmitate Supply Impairs Intestinal Insulin Signaling via Ceramide Production. J. Biol. Chem. 2016, 291, 16328–16338. [Google Scholar] [CrossRef]
  77. Iqbal, J.; Hussain, M.M. Intestinal lipid absorption. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009, 296, 1183–1194. [Google Scholar] [CrossRef]
  78. Kenny, D.J.; Plichta, D.R.; Shungin, D.; Koppel, N.; Hall, A.B.; Fu, B.; Vasan, R.S.; Shaw, S.Y.; Vlamakis, H.; Balskus, E.P.; et al. Cholesterol Metabolism by Uncultured Human Gut Bacteria Influences Host Cholesterol Level. Cell Host Microbes 2020, 28, 245–257. [Google Scholar] [CrossRef]
  79. Schoeler, M.; Caesar, R. Dietary lipids, gut microbiota and lipid metabolism. Rev Endocr. Metab. Disord. 2019, 20, 461–472. [Google Scholar] [CrossRef]
  80. Liu, Y.; Song, X.; Zhou, H.; Zhou, X.; Xia, Y.; Dong, X.; Zhong, W.; Tang, S.; Wang, L.; Wen, S.; et al. Gut Microbiome Associates with Lipid-Lowering Effect of Rosuvastatin in Vivo. Front. Microbiol. 2018, 9, 530. [Google Scholar] [CrossRef]
  81. Kim, M.; Gu, B.; Madison, M.C.; Song, H.W.; Norwood, K.; Hill, A.A.; Wu, W.J.; Corry, D.; Kheradmand, F.; Diehl, G.E. Cigarette Smoke Induces Intestinal Inflammation via a Th17 Cell-Neutrophil Axis. Front. Immunol. 2019, 10, 75. [Google Scholar] [CrossRef]
  82. Gil-Cruz, C.; Perez-Shibayama, C.; De Martin, A.; Ronchi, F.; van der Borght, K.; Niederer, R.; Onder, L.; Lütge, M.; Novkovic, M.; Nindl, V.; et al. Microbiota-derived peptide mimics drive lethal inflammatory cardiomyopathy. Science 2019, 366, 881–886. [Google Scholar] [CrossRef]
  83. Li, J.; Zhao, F.; Wang, Y.; Chen, J.; Tao, J.; Tian, G.; Wu, S.; Liu, W.; Cui, Q.; Geng, B.; et al. Gut microbiota dysbiosis contributes to the development of hypertension. Microbiome 2017, 5, 14. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  84. Kelly, T.N.; Bazzano, L.A.; Ajami, N.J.; He, H.; Zhao, J.; Petrosino, J.F.; Correa, A.; He, J. Gut Microbiome Associates With Lifetime Cardiovascular Disease Risk Profile Among Bogalusa Heart Study Participants. Circ. Res. 2016, 119, 956–964. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  85. Liu, Z.; Li, J.; Liu, H.; Tang, Y.; Zhan, Q.; Lai, W.; Ao, L.; Meng, X.; Ren, H.; Xu, D.; et al. The intestinal microbiota associated with cardiac valve calcification differs from that of coronary artery disease. Atherosclerosis 2019, 284, 121–128. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  86. Shin, J.H.; Sim, M.; Lee, J.Y.; Shin, D.M. Lifestyle and geographic insights into the distinct gut microbiota in elderly women from two different geographic locations. J. Physiol. Anthropol. 2016, 35, 31. [Google Scholar] [CrossRef]
  87. Chmielewski, T.; Kuśmierczyk, M.; Fiecek, B.; Roguska, U.; Lewandowska, G.; Parulski, A.; Cielecka-Kuszyk, J.; Tylewska-Wierzbanowska, S. Tick-borne pathogens Bartonella spp., Borrelia burgdorferi sensu latoCoxiella burnetii and Rickettsia spp. may trigger endocarditis. Adv. Clin. Exp. Med. 2019, 28, 937–943. [Google Scholar] [CrossRef]
  88. Tun, H.M.; Bridgman, S.L.; Chari, R.; Field, C.J.; Guttman, D.S.; Becker, A.B.; Mandhane, P.J.; Turvey, S.E.; Subbarao, P.; Sears, M.R.; et al. Roles of birth mode and infant gut microbiota in intergenerational transmission of overweight and obesity from mother to ofspring. JAMA Pediatr. 2018, 172, 368–377. [Google Scholar] [CrossRef]
  89. Lavie, C.J.; Ozemek, C.; Carbone, S.; Katzmarzyk, P.T.; Blair, S.N. Sedentary Behavior, Exercise, and Cardiovascular Health. Circ. Res. 2019, 124, 799–815. [Google Scholar] [CrossRef]
  90. Dalton, A.; Mermier, C.; Zuhl, M. Exercise influence on the microbiome-gut-brain axis. Gut Microbes 2019, 10, 555–568. [Google Scholar] [CrossRef]
  91. Mitchell, C.M.; Davy, B.M.; Hulver, M.W.; Neilson, A.P.; Bennett, B.; Davy, K.P. Does Exercise Alter Gut Microbial Composition? A Systematic Review. Med. Sci. Sports Exerc. 2019, 51, 160–167. [Google Scholar] [CrossRef]
  92. Naito, Y.; Uchiyama, K.; Takagi, T. A next-generation beneficial microbe: Akkermansia muciniphila. J. Clin. Biochem. Nutr. 2018, 63, 33–35. [Google Scholar] [CrossRef]
  93. Xu, Y.; Wang, N.; Tan, H.-Y.; Li, S.; Zhang, C.; Feng, Y. Function of Akkermansia muciniphila in Obesity: Interactions With Lipid Metabolism, Immune Response and Gut Systems. Front. Microbiol. 2020, 11, 219. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  94. Chelakkot, C.; Choi, Y.; Kim, D.K.; Park, H.T.; Ghim, J.; Kwon, Y.; Jeon, J.; Kim, M.S.; Jee, Y.K.; Gho, Y.S.; et al. Akkermansia muciniphila-derived extracellular vesicles influence gut permeability through the regulation of tight junctions. Exp. Mol. Med. 2018, 50, e450. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  95. Ashrafian, F.; Behrouzi, A.; Shahriary, A.; Ahmadi Badi, S.; Davari, M.; Khatami, S.; Rahimi Jamnani, F.; Fateh, A.; Vaziri, F.; Siadat, S.D. Comparative study of effect of Akkermansia muciniphila and its extracellular vesicles on toll-like receptors and tight junction. Gastroenterol. Hepatol. Bed. Bench. 2019, 12, 163–168. [Google Scholar] [PubMed]
  96. Everard, A.; Belzer, C.; Geurts, L.; Ouwerkerk, J.P.; Druart, C.; Bindels, L.B.; Guiot, Y.; Derrien, M.; Muccioli, G.G.; Delzenne, N.M.; et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2013, 110, 9066–9071. [Google Scholar] [CrossRef]
  97. Tilg, H.; Moschen, A.R. Microbiota and diabetes: An evolving relationship. Gut 2014, 63, 1513–1521. [Google Scholar] [CrossRef]
  98. Verhaar, B.J.H.; Collard, D.; Prodan, A.; Levels, J.H.M.; Zwinderman, A.H.; Bäckhed, F.; Vogt, L.; Peters, M.J.L.; Muller, M.; Nieuwdorp, M.; et al. Associations between gut microbiota, faecal short-chain fatty acids, and blood pressure across ethnic groups: The HELIUS study. Eur. Heart J. 2020, 41, 4259–4267. [Google Scholar] [CrossRef]
  99. Tamanai-Shacoori, Z.; Smida, I.; Bousarghin, L.; Loreal, O.; Meuric, V.; Fong, S.B.; Bonnaure-Mallet, M.; Jolivet-Gougeon, A. Roseburia spp.: A marker of health? Future Microbiol. 2017, 12, 157–170. [Google Scholar] [CrossRef]
  100. Barcenilla, A.; Pryde, S.E.; Martin, J.C.; Duncan, S.H.; Stewart, C.S.; Henderson, C.; Flint, H.J. Phylogenetic relationships of butyrate-producing bacteria from the human gut. Appl. Environ. Microbiol. 2000, 66, 1654–1661. [Google Scholar] [CrossRef]
  101. Cui, X.; Ye, L.; Li, J.; Jin, L.; Wang, W.; Li, S.; Bao, M.; Wu, S.; Li, L.; Geng, B.; et al. Metagenomic and metabolomic analyses unveil dysbiosis of gut microbiota in chronic heart failure patients. Sci. Rep. 2018, 8, 635. [Google Scholar] [CrossRef]
  102. Kane, A.E.; Howlett, S.E. Differences in Cardiovascular Aging in Men and Women. Adv. Exp. Med. Biol. 2018, 1065, 389–411. [Google Scholar]
  103. Matsumoto, M.; Kurihara, S.; Kibe, R.; Ashida, H.; Benno, Y. Longevity in mice is promoted by probiotic-induced suppression of colonic senescence dependent on upregulation of gut bacterial polyamine production. PLoS ONE 2011, 6, 23652. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  104. Fanning, S.; Hall, L.J.; Cronin, M.; Zomera, A.; MacSharrya, J.; Gouldingd, D.; O’Connell Motherway, M.; Shanahana, F.; Nallya, K.; Dougand, G.; et al. Bifidobacterial surface-exopolysaccharide facilitates commensal-host interaction through immune modulation and pathogen protection. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 2108–2113. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  105. Maffei, V.J.; Kim, S.; Blanchard, E.; Luo, M.; Jazwinski, S.M.; Taylor, C.M.; Welsh, D.A. Biological Aging and the Human Gut Microbiota. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 2017, 72, 1474–1482. [Google Scholar] [CrossRef]
  106. Akuzawa, N.; Kurabayashi, M. Native valve endocarditis due to Escherichia coli infection: A case report and review of the literature. Rev. BMC Cardiovasc. Disord. 2018, 18, 195. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  107. Oberbach, A.; Friedrich, M.; Lehmann, S.; Schlichting, N.; Kullnick, Y.; Gräber, S.; Buschmann, T.; Hagl, C.; Bagaev, E. Bacterial infiltration in structural heart valve disease. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2019, 159, 116–124.e4. [Google Scholar]
  108. Hayashi, T.; Yamashita, T.; Watanabe, H.; Kami, K.; Yoshida, N.; Tabata, T.; Emoto, T.; Sasaki, N.; Mizoguchi, T.; Irino, Y.; et al. Gut Microbiome and Plasma Microbiome-Related Metabolites in Patients with Decompensated and Compensated Heart Failure. Circ. J. 2018, 83, 182–192. [Google Scholar] [CrossRef]
  109. Monk, J.M.; Lepp, D.; Wu, W.; Pauls, K.P.; Robinson, L.E.; Power, K.A. Navy and black bean supplementation primes the colonic mucosal microenvironment to improve gut health. J. Nutr. Biochem. 2017, 49, 89–100. [Google Scholar] [CrossRef]
  110. Hao, W.; He, Z.; Zhu, H.; Liu, J.; Kwek, E.; Zhao, Y.; Ma, K.Y.; He, W.-S.; Chen, Z.-Y. Sea buckthorn seed oil reduces blood cholesterol and modulates gut microbiota. Food Funct. 2019, 10, 5669–5681. [Google Scholar] [CrossRef]
  111. Zhang, Y.; Gu, Y.; Chen, Y.; Huang, Z.; Li, M.; Jiang, W.; Chen, J.; Rao, W.; Luo, S.; Chen, Y.; et al. Dingxin Recipe IV attenuates atherosclerosis by regulating lipid metabolism through LXR-α/SREBP1 pathway and modulating the gut microbiota in ApoE -/- mice fed with HFD. J. Ethnopharmacol. 2021, 266, 113436. [Google Scholar] [CrossRef]
  112. Waterhouse, M.; Hope, B.; Krause, L.; Morrison, M.; Protani, M.M.; Zakrzewski, M.; Neale, R.E. Vitamin D and the gut microbiome: A systematic review of in vivo studies. Eur. J. Nutr. 2019, 58, 2895–2910. [Google Scholar] [CrossRef]
  113. Pérez-López, F.R.; Larrad-Mur, L.; Kallen, A.; Chedraui, P.; Taylor, H.S. Gender differences in cardiovascular disease: Hormonal and biochemical influences. Reprod. Sci. 2010, 17, 511–531. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  114. Emoto, T.; Yamashita, T.; Sasaki, N.; Hirota, Y.; Hayashi, T.; So, A.; Kasahara, K.; Yodoi, K.; Matsumoto, T.; Mizoguchi, T.; et al. Analysis of gut microbiota in coronary artery disease patients: A possible link between gut microbiota and coronary artery disease. Atheroscler. Thromb. 2016, 23, 908–921. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  115. Liu, L.; He, X.; Feng, Y. Coronary heart disease and intestinal microbiota. Coron. Artery Dis. 2019, 30, 384–389. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  116. Hu, X.F.; Zhang, W.Y.; Wen, Q.; Chen, W.J.; Wang, Z.M.; Chen, J.; Zhu, F.; Liu, K.; Cheng, L.X.; Yang, J.; et al. Fecal microbiota transplantation alleviates myocardial damage in myocarditis by restoring the microbiota composition. Pharmacol. Res. 2019, 139, 412–421. [Google Scholar] [CrossRef]
  117. Alvarez-Sieiro, P.; Montalbán-López, M.; Mu, D.; Kuipers, O.P. Bacteriocins of lactic acid bacteria: Extending the family. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2016, 100, 2939–2951. [Google Scholar] [CrossRef]
  118. Danilo, C.A.; Constantopoulos, E.; McKee, L.A.; Chen, H.; Regan, J.A.; Lipovka, Y.; Lahtinen, S.; Stenman, L.K.; Nguyen, T.-V.V.; Doyle, K.P.; et al. Bifidobacterium animalis subsp. lactis 420 mitigates the pathological impact of myocardial infarction in the mouse. Benef. Microbes 2017, 8, 257–269. [Google Scholar] [CrossRef]
  119. Bermudez-Brito, M.; Plaza-Díaz, J.; Muñoz-Quezada, S.; Gómez-Llorente, C.; Gil, A. Probiotic mechanisms of action. Ann. Nutr. Metab. 2012, 61, 160–174. [Google Scholar] [CrossRef]
  120. Walejko, J.M.; Kim, S.; Goel, R.; Handberg, E.M.; Richards, E.M.; Pepine, C.J.; Raizada, M.K. Gut microbiota and serum metabolite differences in African Americans and White Americans with high blood pressure. Int. J. Cardiol. 2018, 271, 336–339. [Google Scholar] [CrossRef]
  121. Tsai, H.J.; Tsai, W.C.; Hung, W.C.; Hung, W.W.; Chang, C.C.; Dai, C.Y.; Tsai, Y.C. Gut Microbiota and Subclinical Cardiovascular Disease in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Nutrients 2021, 13, 2679. [Google Scholar] [CrossRef]
  122. Mushtaq, N.; Hussain, S.; Zhang, S.; Yuan, L.; Li, H.; Ullah, S.; Wang, Y.; Xu, J. Molecular characterization of alterations in the intestinal microbiota of patients with grade 3 hypertension. Int. J. Mol. Med. 2019, 44, 513–522. [Google Scholar] [CrossRef]
  123. Sawicka-Smiarowska, E.; Bondarczuk, K.; Bauer, W.; Niemira, M.; Szalkowska, A.; Raczkowska, J.; Kwasniewski, M.; Tarasiuk, E.; Dubatowka, M.; Lapinska, M.; et al. Gut Microbiome in Chronic Coronary Syndrome Patients. J. Clin. Med. 2021, 10, 5074. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  124. Morrison, D.J.; Preston, T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism. Gut Microbes 2016, 7, 189–200. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  125. Velagapudi, V.R.; Hezaveh, R.; Reigstad, C.S.; Gopalacharyulu, P.; Yetukuri, L.; Islam, S.; Felin, J.; Perkins, R.; Borén, J.; Oresic, M.; et al. The gut microbiota modulates host energy and lipid metabolism in mice. Lipid Res. 2010, 51, 1101–1112. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  126. May, K.S.; den Hartigh, L.J. Modulation of Adipocyte Metabolism by Microbial Short-Chain Fatty Acids. Nutrients 2021, 13, 3666. [Google Scholar] [CrossRef]
  127. Scheppach, W. Effects of short chain fatty acids on gut morphology and function. Gut 1994, 35, 35–38. [Google Scholar] [CrossRef]
  128. Wolever, T.M.; Spadafora, P.; Eshuis, H. Interaction between colonic acetate and propionate in humans. Am. J. Clin. Nutr. 1991, 53, 681–687. [Google Scholar] [CrossRef]
  129. Wolever, T.M.; Brighenti, F.; Royall, D.; Jenkins, A.L.; Jenkins, D.J. Effect of rectal infusion of short chain fatty acids in human subjects. Am. J. Gastroenterol. 1989, 84, 1027–1033. [Google Scholar]
  130. Frost, G.; Sleeth, M.L.; Sahuri-Arisoylu, M.; Lizarbe, B.; Cerdan, S.; Brody, L.; Anastasovska, J.; Ghourab, S.; Hankir, M.; Zhang, S.; et al. The short-chain fatty acid acetate reduces appetite via a central homeostatic mechanism. Nat. Commun. 2014, 5, 3611. [Google Scholar] [CrossRef]
  131. Sawicka-Śmiarowska, E.; Moniuszko-Malinowska, A.; Kamiński, K.A. Which Microbes Like My Diet and What Does It Mean for My Heart? Nutrients 2021, 13, 4146. [Google Scholar] [CrossRef]

Будьте здоровы!

 

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
  3. СИНБИОТИКИ
  4. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
  5. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
  6. ПРОПИОНИКС
  7. ЙОДПРОПИОНИКС
  8. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
  9. БИФИКАРДИО
  10. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
  11. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
  12. БИФИДОБАКТЕРИИ
  13. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
  14. МИКРОБИОМ ЧЕЛОВЕКА
  15. МИКРОФЛОРА ЖКТ
  16. ДИСБИОЗ КИШЕЧНИКА
  17. МИКРОБИОМ и ВЗК
  18. МИКРОБИОМ И РАК
  19. МИКРОБИОМ, СЕРДЦЕ И СОСУДЫ
  20. МИКРОБИОМ И ПЕЧЕНЬ
  21. МИКРОБИОМ И ПОЧКИ
  22. МИКРОБИОМ И ЛЕГКИЕ
  23. МИКРОБИОМ И ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА
  24. МИКРОБИОМ И ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА
  25. МИКРОБИОМ И КОЖНЫЕ БОЛЕЗНИ
  26. МИКРОБИОМ И КОСТИ
  27. МИКРОБИОМ И ОЖИРЕНИЕ
  28. МИКРОБИОМ И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  29. МИКРОБИОМ И ФУНКЦИИ МОЗГА
  30. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
  31. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
  32. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
  33. МИКРОБИОМ и ИММУНИТЕТ
  34. МИКРОБИОМ И АУТОИММУННЫЕ БОЛЕЗНИ
  35. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
  36. ПРОБИОТИКИ, БЕРЕМЕННОСТЬ, РОДЫ
  37. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
  38. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
  39. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
  40. КОРОТКОЦЕПОЧЕЧНЫЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ
  41. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
  42. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
  43. МИКРОБИОМ И ПРЕЦИЗИОННОЕ ПИТАНИЕ
  44. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
  45. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
  46. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
  47. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  48. НОВОСТИ

Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Также Вы можете войти через:
При входе и регистрации вы принимаете пользовательское соглашение
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация
Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль :
запомнить

Этот сайт использует файлы cookie и метаданные. Продолжая просматривать его, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie и метаданных в соответствии с Политикой конфиденциальности.
Продолжить