מחקר מגלה תפקיד חשוב של מיקרוביום המעי בהזדקנות ומחלות לב

במחקר שפורסם לאחרונה בNature Medicine, קבוצה של מדענים סיניים ערכה ניתוח פרוספקטיבי של אשכולות ריבוי תחלואה מטבוליים בהתבסס על 21 פרמטרים מטבוליים כדי לחקור את החתימות הקשורות למיקרוביום במעיים עם חילוף חומרים וגיל, ולהבין טוב יותר את הקשר בין חילוף חומרים, גיל וסיכון ארוך טווח למחלות לב וכלי דם.

מחלות לב וכלי דם הן הגורם המוביל לתמותה עולמית, והפרעות מטבוליות וגיל, שגם הם קשורים קשר הדוק, נחשבים כמגבירים באופן משמעותי את הסיכון למחלות לב וכלי דם. הפרעות מטבוליות הופכות מורכבות ונפוצות יותר עם הגיל, ובמבוגרים יותר, מחלות לב וכלי דם מתפתחות בדרך כלל בהקשר של ריבוי תחלואה.

עדויות הולכות וגדלות לדפוסי הזדקנות הקשורים למגוון המיקרוביום של המעי באוכלוסיות שונות מצביעות על כך שהמיקרוביום של המעי מקשר בין חסינות וחילוף חומרים, עובר שינויים הקשורים לגיל, ועשוי לעמוד בבסיס הזדקנות בריאה. מחקרים הראו שמגוון Bacteroides נמוך וגיוון מוגבר של taxa ייחודי במיקרוביום המעי קשורים להזדקנות בריאה. עם זאת, דפוסי האינטראקציות בין המיקרוביום של המעי, חילוף החומרים והגיל והמידה שבה אינטראקציות אלו משפיעות על בריאות הלב וכלי הדם עדיין לא ברורים.

במחקר זה, החוקרים התחילו בזיהוי אשכולות רב-תחלואה בהתבסס על פרמטרים מטבוליים ספציפיים ולאחר מכן בחנו את החתימות של מיקרוביום המעי הקשורים לגיל ואשכולות רב-תחלואה אלו. יתר על כן, בהתבסס על שונות בחתימות המיקרוביום של המעי ו-55 מינים של חיידקים הקשורים לגיל, הם הגדירו את המושג של גיל חיידקים, אשר שימש לאחר מכן לקביעת התפקיד של הרכב המיקרוביום של המעי וגיל החיידקים באשכולות ריבוי תחלואה ספציפיים.

הקבוצות המקוריות כללו מבוגרים בגילאי 40 עד 93 שנים. נתונים על מאפיינים דמוגרפיים, היסטוריה רפואית, משתנים מטבוליים וגורמי אורח חיים כגון צריכת אלכוהול, עישון ורמת פעילות גופנית נאספו בשנים 2010 ו-2014. נתוני המעקב כללו מידע על מחלות לב וכלי דם שאובחנו. ארבעה מערכי נתונים מטאנומי צואה מישראל, הולנד, צרפת, גרמניה, ארה"ב ובריטניה שימשו כקבוצות אימות.

צבירי תחלואה מטבוליים המבוססים על 21 פרמטרים מטבוליים היו קשורים לסיכון למחלות לב וכלי דם. הפרמטרים כללו משקל גוף, גובה, היקף מותניים, כולסטרול בצפיפות גבוהה ונמוכה (HDL-C ו-LDL-C), אפוליפופרוטאין A-1, כולסטרול כולל, רמות אינסולין בצום, אפוליפופרוטאין B, γ-גלוטמילטרנספראז, אספרטאט אמינוטרנספראז, אלנין aminotransferase, סבילות לגלוקוז, חומצת שתן, טריגליצרידים, המוגלובין A1c וגלוקוז פלזמה בצום.

בהתבסס על פרמטרים אלו, זוהו חמישה אשכולות של תחלואה מטבולית, כולל פרופיל מטבולי בריא, וכן אשכולות עם רמות נמוכות של HDL-C ואפוליפופרוטאין A1, רמות גבוהות של LDL-C, אפוליפופרוטאין B וכולסטרול כולל, תנגודת לאינסולין, השמנת יתר, עלייה באנזימי כבד והיפרגליקמיה.

דגימות צואה נאספו מכל המשתתפים וביצוע רצף מטאנומים באמצעות ה-DNA המופק. נתוני מטאנום שימשו לפרופיל מטאנומי של העוקבה המקורית.

המשתתפים חולקו לשתי קבוצות גיל (מתחת לגיל 60 או מעל), ויחסי סיכון ל-CVD חושבו עבור ארבעת אשכולות ריבוי תחלואה לא בריאים בהשוואה לאשכול הפרופיל המטבולי הבריא. יחסי סיכון למחלות לב וכלי דם חושבו גם עבור קבוצות גיל צעירות ומבוגרות יותר.

הוערכה ההשפעה של גורמים סביבתיים ומארחים על המיקרוביום של המעי, וחושבו מדדי הייחודיות והמגוון של המיקרוביום של המעי. לאחר מכן בדקנו מאפיינים הקשורים לגיל ולמטבוליזם של המיקרוביום של המעי, וזיהינו קשרים בין מטבוליזם, גיל חיידקים וסיכון למחלות לב וכלי דם.

התוצאות הראו שבהשוואה לאשכול הפרופיל המטבולי הבריא, לאשכולות ההיפרגליקמיה והשמנה היה סיכון גבוה ב-117% ו-75% למחלות לב וכלי דם במשך 11.1 שנים, בהתאמה. תוצאות אלו אושרו בקבוצת האימות.

בנוסף, נתוני מטאנום צואה הראו שהרכב המיקרוביום של המעי היה קשור הן לגיל והן לאשכולות ריבוי תחלואה. בקרב אנשים מעל גיל 60, הסיכון המוגבר למחלות לב וכלי דם הקשורות להיפרגליקמיה והשמנת יתר היה גדול יותר באלה עם גיל מיקרוביאלי גבוה יותר וירד באלה עם גיל מיקרוביאלי נמוך יותר, ללא קשר למין, גיל, גורמים תזונתיים או אורח חיים.

גיל מיקרוביאלי צעיר יותר, שהתאפיין בירידה בשפע של מיני Prevotella, היה קשור בסיכון מופחת למחלות לב וכלי דם בקרב מבוגרים מקבוצות מטבוליות לא בריאים, ללא תלות בתרופות, גורמים תזונתיים, רמת השכלה, מין, גיל או אורח חיים.

המחקר חשף סימנים מובהקים הקשורים לגיל של מיקרוביום המעי, כגון ירידה משמעותית במינים של Bacteroides ועלייה בייחודיות ובעושר של חיידקים אנאירוביים פקולטטיביים כגון Enterobacteriaceae ו-Streptococcus. נראה שהעליות הללו במסלולים פרו-דלקתיים ובדפוסי הזדקנות מיקרוביאליים קשורים לירידה הקשורה לגיל בחסינות, בעיכול ובתפקוד הפיזיולוגי.

לסיכום, המחקר בדק את האינטראקציה בין הרכב המיקרוביום של המעי והמגוון, גיל ומטבוליזם והקשר שלו עם סיכון למחלות לב וכלי דם. הרכב המיקרוביום של המעי נמצא קשור לגיל ולפרמטרים ריבוי תחלואה מטבוליים.

בנוסף, בהתבסס על הרכב המינים של המיקרוביום של המעי, גיל חיידקים צעיר נמצא כמפחית את הסיכון למחלות לב וכלי דם הקשורות לתפקוד מטבולי, דבר המצביע על כך שהמיקרוביום של המעי מווסת את בריאות הלב וכלי הדם במבוגרים עם הפרעות בתפקוד מטבולי.