La fibrillazione atriale è l’aritmia cardiaca più comune e può portare a gravi problemi come ictus e cardiomiopatie. Un recente studio condotto sui topi ha dimostrato che Ruminococcus gnavus, un batterio intestinale benefico, aiuta a proteggere il cuore dalla fibrillazione atriale producendo l’acido isovalerico, un acido grasso a catena corta in grado di inibire nelle cellule cardiache l’infiammazione e la morte cellulare.
I risultati, pubblicati su Cell Metabolism, suggeriscono dunque che ripristinare i livelli di R. gnavus o integrare l’acido isovalerico potrebbero rappresentare una promettente strategia basata sul microbiota per prevenire o trattare la fibrillazione atriale.
La fibrillazione atriale è risultata correlata ad alterazioni del microbiota intestinale, che produce composti che influenzano l’infiammazione e il metabolismo. Tuttavia, non è chiaro quali microbi o metaboliti influenzino questa condizione.
Per rispondere a questa domanda, i ricercatori guidati da Ning Ding della Xi’an Jiaotong University, in Cina, hanno studiato i batteri intestinali e i metaboliti in persone affette da fibrillazione atriale.
Effetto protettivo dell’acido isovalerico
Dai dati ottenuti è emerso che, rispetto alle persone sane, i pazienti con fibrillazione atriale presentano livelli ridotti di R. gnavus, un batterio che normalmente contribuisce alla produzione di composti benefici come gli acidi grassi a catena corta (SCFA). L’analisi dei livelli di queste molecole ha dimostrato che nelle persone con fibrillazione atriale sono presenti quantità inferiori di acido isovalerico, che si associano a una maggiore infiammazione, a una maggiore dimensione del cuore e a un rischio più elevato di recidiva di fibrillazione atriale dopo il trattamento.
Successivamente, il team ha testato l’effetto dei batteri intestinali sulla fibrillazione atriale utilizzando topi allevati in un ambiente privo di microbi, che presentano un rischio maggiore di problemi cardiaci. Quando il microbiota intestinale di questi animali è stato ripristinato, i problemi cardiaci sono migliorati. In particolare, l’integrazione con R. gnavus ha ridotto nei topi gli episodi di fibrillazione atriale, la cicatrizzazione del tessuto cardiaco e l’infiammazione.
Prevenzione della fibrillazione atriale
I ricercatori hanno dimostrato che R. gnavus produce acido isovalerico a partire dall’aminoacido leucina attraverso un enzima batterico chiamato vorC. Inoltre. è stato osservato che l’acido isovalerico, legandosi a un recettore presente sulle cellule cardiache, chiamato GPR109A, sopprime il pathway STAT3-GSDME, che induce la morte cellulare infiammatoria (piroptosi).
Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che la somministrazione di acido isovalerico ai topi riduce i problemi cardiaci e l’infiammazione. Infine, i ricercatori hanno osservato in cellule atriali prelevate da pazienti con o senza fibrillazione atriale che anche nell’uomo il pathway STAT3-GSDME contribuisce alla fibrillazione atriale e può essere inibito dall’acido isovalerico.
«Sebbene finora gli studi si siano concentrati principalmente sugli acidi grassi a catena corta, altri metaboliti potrebbero essere coinvolti nella protezione contro la fibrillazione atriale. Questi risultati rivelano inoltre che il metabolismo microbico della leucina introdotta con la dieta e la produzione di acido isovalerico svolgono un ruolo fondamentale nel prevenire l’insorgenza e la progressione della fibrillazione atriale».
