Studie vindt belangrijke rol van darmmicrobioom bij veroudering en hartziekten

In een onlangs gepubliceerde studie in Nature Medicine voerde een groep Chinese wetenschappers een prospectieve analyse uit van metabole multimorbiditeitsclusters op basis van 21 metabolische parameters om de daarmee samenhangende handtekeningen van het darmmicrobioom te onderzoeken met metabolisme en leeftijd, en een beter inzicht krijgen in de relatie tussen metabolisme, leeftijd en het langetermijnrisico op hart- en vaatziekten.

Hart- en vaatziekten zijn wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van sterfte. Er wordt aangenomen dat stofwisselingsstoornissen en leeftijd, die ook nauw met elkaar verbonden zijn, het risico op hart- en vaatziekten aanzienlijk verhogen. Metabolische stoornissen worden complexer en wijdverspreider naarmate we ouder worden, en bij oudere volwassenen ontwikkelen hart- en vaatziekten zich doorgaans in de context van multimorbiditeit.

Toenemend bewijs van verouderingspatronen geassocieerd met de diversiteit van het darmmicrobioom in verschillende populaties suggereert dat het darmmicrobioom immuniteit en metabolisme met elkaar verbindt, leeftijdsgebonden veranderingen ondergaat en mogelijk ten grondslag ligt aan gezond ouder worden. Onderzoek heeft aangetoond dat een lage Bacteroides-diversiteit en een verhoogde diversiteit aan unieke taxa in het darmmicrobioom geassocieerd zijn met gezond ouder worden. De interactiepatronen tussen het darmmicrobioom, het metabolisme en de leeftijd, en de mate waarin deze interacties de cardiovasculaire gezondheid beïnvloeden, blijven echter onduidelijk.

In deze studie begonnen de onderzoekers met het identificeren van multimorbiditeitsclusters op basis van specifieke metabolische parameters en onderzochten vervolgens de kenmerken van het darmmicrobioom die verband houden met leeftijd en deze multimorbiditeitsclusters. Verder definieerden ze, op basis van variatie in de kenmerken van het darmmicrobioom en 55 microbiële soorten geassocieerd met leeftijd, het concept van microbiële leeftijd, dat vervolgens werd gebruikt om de rol van de samenstelling van het darmmicrobioom en de microbiële leeftijd in specifieke multimorbiditeitsclusters te bepalen.

De oorspronkelijke cohorten bestonden uit volwassenen van 40 tot 93 jaar. Gegevens over demografische kenmerken, medische geschiedenis, metabolische variabelen en leefstijlfactoren zoals alcoholgebruik, roken en fysieke activiteit werden verzameld in 2010 en 2014. Follow-upgegevens omvatten informatie over gediagnosticeerde hart- en vaatziekten. Vier fecale metagenomische datasets uit Israël, Nederland, Frankrijk, Duitsland, de VS en het VK werden gebruikt als validatiecohorten.

Metabole multimorbiditeitsclusters op basis van 21 metabolische parameters werden geassocieerd met het risico op hart- en vaatziekten. Parameters omvatten lichaamsgewicht, lengte, middelomtrek, cholesterol met hoge en lage dichtheid (HDL-C en LDL-C), apolipoproteïne A-1, totaal cholesterol, nuchtere insulineniveaus, apolipoproteïne B, γ-glutamyltransferase, aspartaataminotransferase, alanine aminotransferase, tolerantie voor glucose, urinezuur, triglyceriden, hemoglobine A1c en nuchtere plasmaglucose.

Op basis van deze parameters werden vijf clusters van metabole multimorbiditeit geïdentificeerd, waaronder een gezond metabolisch profiel, evenals clusters met lage niveaus van HDL-C en apolipoproteïne A1, hoge niveaus van LDL-C, apolipoproteïne B en totaal cholesterol. Insulineresistentie, zwaarlijvigheid, verhoogde leverenzymen en hyperglykemie.

Er werden ontlastingsmonsters verzameld van alle deelnemers en metagenoomsequencing werd uitgevoerd met behulp van het geëxtraheerde DNA. Metagenoomgegevens werden gebruikt voor metagenomische profilering van het oorspronkelijke cohort.

De deelnemers werden verdeeld in twee leeftijdsgroepen (jonger of ouder dan 60 jaar) en CVD-risicoverhoudingen werden berekend voor de vier ongezonde multimorbiditeitsclusters vergeleken met het gezonde metabolische profielcluster. Risicoverhoudingen voor hart- en vaatziekten werden ook berekend voor jongere en oudere leeftijdsgroepen.

De invloed van omgevings- en gastheerfactoren op het darmmicrobioom werd beoordeeld en de uniciteits- en diversiteitsindices van het darmmicrobioom werden berekend. Vervolgens onderzochten we leeftijds- en metabolismegerelateerde kenmerken van het darmmicrobioom, waarbij we verbanden identificeerden tussen metabolisme, microbiële leeftijd en het risico op hart- en vaatziekten.

De resultaten toonden aan dat, vergeleken met het gezonde metabolische profielcluster, de hyperglykemie- en obesitasclusters respectievelijk een 117% en 75% hoger risico op hart- en vaatziekten hadden over een periode van 11,1 jaar. Deze resultaten werden bevestigd in het validatiecohort.

Bovendien toonden fecale metagenoomgegevens aan dat de samenstelling van het darmmicrobioom geassocieerd was met zowel leeftijds- als multimorbiditeitsclusters. Onder individuen ouder dan 60 jaar was het verhoogde risico op hart- en vaatziekten geassocieerd met hyperglykemie en obesitasclusters groter bij mensen met een hogere microbiële leeftijd en afgenomen bij mensen met een lagere microbiële leeftijd, ongeacht geslacht, leeftijd, voedingsfactoren of levensstijl.

De jongere microbiële leeftijd, die werd gekenmerkt door een verminderde overvloed aan Prevotella-soorten, werd geassocieerd met een verminderd risico op hart- en vaatziekten bij oudere volwassenen als gevolg van ongezonde metabolische clusters, onafhankelijk van medicatie, voedingsfactoren, opleidingsniveau, geslacht, leeftijd of levensstijl.

/p>

De studie onthulde verschillende leeftijdsgerelateerde kenmerken van het darmmicrobioom, zoals een significante afname van Bacteroides-soorten en een toename van het unieke karakter en de rijkdom van facultatieve anaërobe bacteriën zoals Enterobacteriaceae en Streptococcus. Deze stijgingen in pro-inflammatoire routes en microbiële verouderingspatronen lijken verband te houden met leeftijdsgebonden achteruitgang in immuniteit, spijsvertering en fysiologische functie.

Concluderend onderzocht de studie de interactie tussen de samenstelling en diversiteit van het darmmicrobioom, leeftijd en metabolisme en de associatie ervan met het risico op hart- en vaatziekten. Er is vastgesteld dat de samenstelling van het darmmicrobioom verband houdt met leeftijd en metabolische multimorbiditeitsparameters.

Bovendien bleek op basis van de soortensamenstelling van het darmmicrobioom dat de jonge microbiële leeftijd het risico op hart- en vaatziekten geassocieerd met metabolische disfunctie vermindert, wat erop wijst dat het darmmicrobioom de cardiovasculaire gezondheid moduleert bij oudere volwassenen met metabolische disfunctie.