Здоровье артерий зависит от микрофлоры кишечника

ИСТОЧНИК СЕРДЕЧНОГО ЗДОРОВЬЯ НАХОДИТСЯ В КИШЕЧНИКЕ

Подавление микробиома стареющего кишечника уменьшает возрастную артериальную дисфункцию и окислительный стресс

Почему кровеносные сосуды естественным образом сжимаются и затвердевают с возрастом, повышая риск сердечно-сосудистых заболеваний? Новое исследование Колорадского университета в Боулдере (CU Boulder) выявило нового удивительного виновника этого процесса - и он находится в кишечнике.

«Это первое исследование, которое показало, что изменения в микробиоме кишечника при старении оказывают неблагоприятное влияние на здоровье сосудов», - говорит ведущий автор Вена Брант (Vienna Brunt), научный сотрудник отделения интегративной физиологии. «Это открывает целый новый путь потенциальных вмешательств для предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний».

Для исследования, опубликованного в журнале физиологии (Journal of Physiology), исследователи дали молодым мышам и старым мышам антибиотики широкого спектра действия, чтобы убить большинство бактерий, живущих в их кишечнике, то есть в их кишечном микробиоме. Затем они оценили состояние эндотелия их сосудов (внутренняя оболочка кровеносных сосудов) и жесткость крупных артерий.

Они также измерили уровни воспалительных соединений в крови, повреждающих ткани свободных радикалов, антиоксидантов и соединения азота, расширяющего кровеносные сосуды, в обеих группах.

После трех-четырех недель лечения у молодых мышей не увидели изменений в состоянии сосудов. Однако у старых мышей наблюдалось значительное улучшение всех показателей.

«Когда мы подавили микробиом у старых мышей, их сосудистое здоровье было восстановлено до состояния молодых мышей», - сказал старший автор исследования и профессор Дуглас Силс (Douglas Seals), директор Лаборатории интегративной физиологии старения. «Это говорит о том, что что-то есть в тех микроорганизмах, которые вызывают сосудистую дисфункцию».

Более старая кишка, больше «плохих» бактерий

Чтобы оценить, что это может быть, исследователи затем взяли образцы фекалий у другой группы мышей и провели их генетическое секвенирование, сравнивая кишечные бактерии, живущие у старых мышей, с таковыми у молодых.

«В целом, у старых мышей мы наблюдали увеличение распространенности провоспалительных микробов, которые ранее были связаны с заболеваниями», - сказала Вена Брант.

Например, у старых мышей было значительно больше протеобактерий (Proteobacteria), такого типа, который включает сальмонеллу (Salmonella) и другие патогены, а также провоспалительные бактерии Desulfovibrio. Прим.: Desulfovibrio (лат.) — род грамотрицательных, облигатно анаэробных сульфатредуцирующих бактерий. Род содержит около 65 действительно опубликованных видов. Обитают в анаэробных осадках водоёмов, морей, а также в кишечнике некоторых животных, в навозе и испражнениях.

Чтобы продолжить исследование, исследователи измерили уровень метаболитов в крови - небольших молекул, которые вырабатываются кишечными микроорганизмами и всасываются в кровоток - у старых и молодых мышей.

У старых мышей было в три раза больше ТМАО (триметиламин N-оксид). Этот метаболит, показанный в ранних исследованиях, был связан с повышенным риском атеросклероза, инфаркта и инсульта.

По данным Американской кардиологической ассоциации, уже в 45 лет риск сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) начинает нарастать. К 60–79 годам у 70 процентов людей в Соединенных Штатах есть эти заболевания. После 80 лет менее одного из пяти свободны от ССЗ.

Но то, что заставляет здоровые артерии с возрастом становиться жесткими и терять свои функции, остается чем-то вроде медицинской загадки.

«Мы давно знаем, что окислительный стресс и воспаление вовлекают в нездоровье артерии с течением времени, но мы не знали, почему артерии начинают воспаляться и подвергаться стрессу. Что-то вызывает это», говорит профессор Силс. «Теперь мы подозреваем, что с возрастом микробиота кишечника начинает производить токсичные молекулы, включая ТМАО, которые попадают в кровоток, вызывают воспаление и окислительный стресс и повреждают ткани».

Новые решения для укрепления здоровья сердца

Дуглас Силс и Вена Брант подчеркивают, что они абсолютно не предлагают людям использовать антибиотики в качестве сердечно-сосудистого источника молодости.

«Мы использовали антибиотики исключительно в качестве экспериментального инструмента. Существует слишком много побочных эффектов и других проблем с их широким использованием», - сказал Брант.

Но они верят, что диеты с высоким содержанием пробиотической ферментируемой пищи (йогурт, кефир, кимчи) ​​и пищевых волокон могут сыграть роль в профилактике сердечных заболеваний, способствуя здоровому кишечному микробиому. Недавно они запустили исследование на людях, чтобы выяснить, как различные диеты влияют на кишечник и, в свою очередь, риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Они также изучают соединение под названием диметилбутанол, которое содержится в некоторых оливковых маслах, уксусах и красных винах, которое блокирует бактериальный фермент, необходимый для производства ТМАО. В конечном счете, это могло быть развито в пищевую добавку.

Как отмечается в редакционной заметке, сопровождающей статью о об описанных выше результатах научной работы в Journal of Physiology, наряду с исследованиями, связывающими стареющий микробиом с желудочно-кишечным, иммунным и мозговым старением, новое исследование предлагает еще одну причину для поддержания здоровья наших кишечных бактерий. Как говорят редакторы: «Источник молодости на самом деле может лежать в кишечнике».

Дополнительно см.:

Кишечная микрофлора, ТМАО и атеросклероз

Кишечный микробиом влияет на жесткость артерий

Дисбиоз кишечника при атеросклеротических сердечно-сосудистых заболеваниях (ACVD)

Источник: Материалы предоставлены университетом Колорадо в Боулдере.

Статья в журнале: Vienna E. Brunt, Douglas R. Seals, et al. Suppression of the gut microbiome ameliorates age-related arterial dysfunction and oxidative stress in mice. The Journal of Physiology, 2019