МІКРОБІОМ КИШКІВНИКА ТА КАРДІОМЕТАБОЛІЧНІ ФАКТОРИ РИЗИКУ У ПАЦІЄНТІВ З ІШЕМІЧНОЮ ХВОРОБОЮ СЕРЦЯ ТА ФІБРИЛЯЦІЄЮ ПЕРЕДСЕРДЬ
ARTICLE PDF (English)

Ключові слова

мікробіом кишківника
фібриляція передсердь
ішемічна хвороба серця

Як цитувати

Мельничук, І. О. (2023). МІКРОБІОМ КИШКІВНИКА ТА КАРДІОМЕТАБОЛІЧНІ ФАКТОРИ РИЗИКУ У ПАЦІЄНТІВ З ІШЕМІЧНОЮ ХВОРОБОЮ СЕРЦЯ ТА ФІБРИЛЯЦІЄЮ ПЕРЕДСЕРДЬ. Клінічна та профілактична медицина, (4), 57-65. https://doi.org/10.31612/2616-4868.4(26).2023.09

Анотація

Мета: виявити особливості складу мікробіому кишківника у пацієнтів з ішемічною хворобою серця (ІХС) та фібриляцією передсердь (ФП) та оцінити їх зв’язок з відомими кардіометаболічними факторами ризику (КФР).

Матеріали та методи: 300 пацієнтів сформували 3 групи: І група – 149 хворих на ІХС без порушень ритму, ІІ група – 124 пацієнти з ІХС та пароксизмом ФП та контрольна група (КГ) – 27 пацієнтів без ІХС та аритмій. Склад мікробіоти кишківника визначався шляхом 16-S рРНК секвенування. Досліджувались наступні КФР є загальний холестерин (ХС), тригліцериди (ТГ), ліпопротеїди низької щільності (ЛПНЩ), ліпопротеїди високої щільності (ЛПВЩ), ліпопротеїн α (Lpα), аполіпопротеїн А1 (ApoA1), аполіпопротеїн В (ApoB), С-реактивний протеїн (CRP), інтерлейкін-6 (IL-6), триметиламін (TMA) та триметиламін-N-оксид (TMAO).

Результати: Виявлено суттєві зміни складу мікробіому кишківника у пацієнтів з ІХС та пароксизмом ФП порівняно з пацієнтами з ІХС без аритмії у вигляді збільшення Actinomycetota phulum (P<0,05); також збільшення Actinobacter Spp. і зменшення Blautia Spp., Roseburia Inulinivorans, Bacteroides Thetaiotaomicron (P<0,05). Крім того, Actinobacter Spp., Akkermansia Muciniphila, Streptococcus Spp., Bacteroides Thetaiotaomicron, Bifidobacterium Spp. мають найбільшу кількість значущих кореляцій з КФР (індекс маси тіла, рівні ЛПНЩ; P<0,05). ROC-аналізом ми виявили важливу роль Lactobacillus Spp., Bifidobacterium Spp., Bacteroides Thetaiotaomicron, Blautia Spp., Actinobacter Spp. і Eubacterium Rectale у виникненні пароксизму ФП у пацієнтів з ІХС (площа під ROC-кривою (AUC)<0,7). Виявлено комбінації кишкової мікробіоти з найвищою AUC для пароксизму ФП у пацієнтів із ІХС: усі вони включають Actinobacter Spp. (Actinobacter Spp. + 0,32 * Streptococcus Spp., AUC = 0,9008; 1,56 * Actinobacter Spp. – Blautia Spp., AUC = 0,9008;1,84 * Actinobacter Spp. – Akkermansia Muciniphila, AUC = 0,9008). Тривалість пароксизму ФП у хворих на ІХС залежала від плазмених IL-6, ТМАО, фекальних Actinobacter Spp. та Akkermansia Muciniphila за результатами лінійного багатофакторного регресійного аналізу (тривалість пароксизму ФП = 0,68*(Actinobacter Spp., lg/КУО/мл) – 3,33*(Akkermansia Muciniphila, lg/КУО/мл) – 0,6*IL6 – 0,34*TMAO – 0,98 ).

Висновки: Стан мікробіому кишківника тісно пов’язаний з виникненням пароксизму ФП у хворих на ІХС. У майбутніх дослідженнях буде цікаво знайти нові способи корекції кишкового мікробіому та КФР.

https://doi.org/10.31612/2616-4868.4(26).2023.09
ARTICLE PDF (English)

Посилання

Hindricks, G, Potpara, T, Dagres, N, Arbelo, E, Bax JJ, Blomstrom-Lundqvist C, et all. (2020) ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS). European Heart Journal, 42,373498. doi:10.1093/eurheartj/ehaa612

Knuuti, J, Wijns, W, Saraste, A, Capodanno, D, Barbato, E, Funck-Brentano, C, et all. (2019) ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes. European Heart Journal, 41,407477. doi:10.1093/eurheartj/ehz425

Michniewicz, E., Mlodawska, E., Lopatowska, P., Tomaszuk-Kazberuk, A., & Malyszko, J. (2018). Patients with atrial fibrillation and coronary artery disease - Double trouble. Advances in medical sciences, 63(1), 30–35. https://doi.org/10.1016/j.advms.2017.06.005

Agirman, G., Yu, K. B., & Hsiao, E. Y. (2021). Signaling inflammation across the gut-brain axis. Science (New York, N.Y.), 374(6571), 1087–1092. https://doi.org/10.1126/science.abi6087

Chen, W., Zhang, S., Wu, J., Ye, T., Wang, S., Wang, P., & Xing, D. (2020). Butyrate-producing bacteria and the gut-heart axis in atherosclerosis. Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry, 507, 236–241. https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.04.037

Lizogub, V.G., Kramarova, V.N., Melnychuk, I.O. (2019) The role of gut microbiota changes in the pathogenesis of heart disease. Zaporizkiy medical journal, 21, 5 (116), 672–678. doi: 10.14739 / 2310-1210.2019.5.179462

Chávez-Talavera, O., Tailleux, A., Lefebvre, P., & Staels, B. (2017). Bile Acid Control of Metabolism and Inflammation in Obesity, Type 2 Diabetes, Dyslipidemia, and Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Gastroenterology, 152(7), 1679–1694.e3. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2017.01.055

Takiishi, T., Fenero, C. I. M., & Câmara, N. O. S. (2017). Intestinal barrier and gut microbiota: Shaping our immune responses throughout life. Tissue barriers, 5(4), e1373208. https://doi.org/10.1080/21688370.2017.1373208

Li, J. J., Liu, H. H., & Li, S. (2022). Landscape of cardiometabolic risk factors in Chinese population: a narrative review. Cardiovascular diabetology, 21(1), 113. https://doi.org/10.1186/s12933-022-01551-3

Andrikoula, M., & McDowell, I. F. (2008). The contribution of ApoB and ApoA1 measurements to cardiovascular risk assessment. Diabetes, obesity & metabolism, 10(4), 271–278. https://doi.org/10.1111/j.1463-1326.2007.00714.x

Kamstrup, P. R. (2021). Lipoprotein(a) and Cardiovascular Disease. Clinical chemistry, 67(1), 154–166. https://doi.org/10.1093/clinchem/hvaa247

Scheff, SW Fundamental Statistical Principles for the Neurobiologist. A Survival Guide. Lexington: Academic Press;2016.

Mandrekar J. N. (2010). Receiver operating characteristic curve in diagnostic test assessment. Journal of thoracic oncology : official publication of the International Association for the Study of Lung Cancer, 5(9), 1315–1316. https://doi.org/10.1097/JTO.0b013e3181ec173d

Chen, M., Fang, CY, Guo, JC, et all. (2023) Predictive value of atherogenic index of plasma and atherogenic index of plasma combined with low-density lipoprotein cholesterol for the risk of acute myocardial infarction Front Cardiovasc Med, 10, 1117362. doi: 10.3389/fcvm.2023.1117362. eCollection 2023.

Gawałko, M., Linz, D., & Dobrev, D. (2021). Gut-microbiota derived TMAO: A risk factor, a mediator or a bystander in the pathogenesis of atrial fibrillation? International journal of cardiology. Heart & vasculature, 34, 100818. https://doi.org/10.1016/j.ijcha.2021.100818

Dong, H., Wang, J., Hu, P., & Lu, N. (2023). Association of Apolipoprotein A1, High Density Lipoprotein Cholesterol, and Their Ratio with Inflammatory Marker in Chinese Adults with Coronary Artery Disease. Angiology, 74(8), 765–773. https://doi.org/10.1177/00033197221121002

Wang, J., Gu, X., Yang, J., Wei, Y., & Zhao, Y. (2019). Gut Microbiota Dysbiosis and Increased Plasma LPS and TMAO Levels in Patients With Preeclampsia. Frontiers in cellular and infection microbiology, 9, 409. https://doi.org/10.3389/fcimb.2019.00409

Gao, X., Du, L., Randell, E., Zhang, H., Li, K., & Li, D. (2021). Effect of different phosphatidylcholines on high fat diet-induced insulin resistance in mice. Food & function, 12(4), 1516–1528. https://doi.org/10.1039/d0fo02632h

Zysset-Burri, D. C., Keller, I., Berger, L. E., Neyer, P. J., Steuer, C., Wolf, S., & Zinkernagel, M. S. (2019). Retinal artery occlusion is associated with compositional and functional shifts in the gut microbiome and altered trimethylamine-N-oxide levels. Scientific reports, 9(1), 15303. https://doi.org/10.1038/s41598-019-51698-5

Wieland, A., Frank, D. N., Harnke, B., & Bambha, K. (2015). Systematic review: microbial dysbiosis and nonalcoholic fatty liver disease. Alimentary pharmacology & therapeutics, 42(9), 1051–1063. https://doi.org/10.1111/apt.13376

Ke, J., An, Y., Cao, B., Lang, J., Wu, N., & Zhao, D. (2020). Orlistat-Induced Gut Microbiota Modification in Obese Mice. Evidence-based complementary and alternative medicine: eCAM, 2020, 9818349. https://doi.org/10.1155/2020/9818349

Guo, G., Wu, Y., Liu, Y., Wang, Z., Xu, G., Wang, X., Liang, F., Lai, W., Xiao, X., Zhu, Q., & Zhong, S. (2023). Exploring the causal effects of the gut microbiome on serum lipid levels: A two-sample Mendelian randomization analysis. Frontiers in microbiology, 14, 1113334. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1113334

Lei, W., Cheng, Y., Gao, J., Liu, X., Shao, L., Kong, Q., Zheng, N., Ling, Z., & Hu, W. (2023). Akkermansia muciniphila in neuropsychiatric disorders: friend or foe? Frontiers in cellular and infection microbiology, 13, 1224155. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1224155

Luo, Y., Zhang, Y., Han, X., Yuan, Y., Zhou, Y., Gao, Y., Yu, H., Zhang, J., Shi, Y., Duan, Y., Zhao, X., Yan, S., Hao, H., Dai, C., Zhao, S., Shi, J., Li, W., Zhang, S., Xu, W., Fang, N., Li, Y. (2022). Akkermansia muciniphila prevents cold-related atrial fibrillation in rats by modulation of TMAO induced cardiac pyroptosis. EBioMedicine, 82, 104087. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.104087

Fang, C., Zuo, K., Zhang, W., Zhong, J., Li, J., Xu, L., & Yang, X. (2022). Association between Gut Microbiota Dysbiosis and the CHA2DS2-VASc Score in Atrial Fibrillation Patients. International journal of clinical practice, 7942605. https://doi.org/10.1155/2022/7942605

Xu, W., Yu, J., Yang, Y., Li, Z., Zhang, Y., Zhang, F., Wang, Q., Xie, Y., Zhao, B., & Wu, C. (2023). Strain-level screening of human gut microbes identifies Blautia producta as a new anti-hyperlipidemic probiotic. Gut microbes, 15(1), 2228045. https://doi.org/10.1080/19490976.2023.2228045

Costa, S. K., Antosca, K., Beekman, C. N., Peterson, R. L., Penumutchu, S., & Belenky, P. (2023). Short-Term Dietary Intervention with Whole Oats Protects from Antibiotic-Induced Dysbiosis. Microbiology spectrum, e0237623. Advance online publication. https://doi.org/10.1128/spectrum.02376-23

McMillan, A. S., Foley, M. H., Perkins, C. E., & Theriot, C. M. (2023). Loss of Bacteroides thetaiotaomicron bile acid altering enzymes impact bacterial fitness and the global metabolic transcriptome. bioRxiv : the preprint server for biology, 2023.06.27.546749. https://doi.org/10.1101/2023.06.27.546749

González-Morelo, K. J., Vega-Sagardía, M., & Garrido, D. (2020). Molecular Insights Into O-Linked Glycan Utilization by Gut Microbes. Frontiers in microbiology, 11, 591568. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.591568

Al-Kaisey, A. M., Figgett, W., Hawson, J., Mackay, F., Joseph, S. A., & Kalman, J. M. (2023). Gut Microbiota and Atrial Fibrillation: Pathogenesis, Mechanisms and Therapies. Arrhythmia & electrophysiology review, 12, e14. https://doi.org/10.15420/aer.2022.33

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.