La composizione del microbiota intestinale sembrerebbe longitudinalmente associata alle malattie cardiometaboliche.
Lo conclude lo studio prospettico di Barbara J. H. Verhaar e colleghi dell’Università di Amsterdam (Olanda), pubblicato su Gut Microbes and Cardiovascular Events.
Il microbiota intestinale umano è noto per essere associato a diversi esiti di salute, in particolare in ambito cardiovascolare e metabolico. Tuttavia, la maggior parte delle evidenze disponibili a oggi tralascia gli effetti a lungo termine della composizione e della funzionalità del microbiota sulla salute umana.
Precedenti analisi condotte sulla coorte multietnica HELIUS (Healthy Life in an Urban Setting) hanno prodotto informazioni sulle associazioni tra varianti genetiche, differenze nel microbiota e fattori cardiometabolici. Per supportare un ruolo causale del microbiota intestinale nella salute cardiometabolica, è tuttavia fondamentale stabilire una sequenza temporale degli eventi, richiedendo un periodo di follow-up più lungo.
Su queste basi, i ricercatori hanno quindi voluto indagare l’impatto della composizione del microbiota intestinale sugli esiti cardiometabolici a lungo termine partendo dall’ipotesi che le associazioni tra i microrganismi intestinali e, rispettivamente, la pressione sanguigna e i profili lipidici, si traducano in una maggiore incidenza di eventi cardiovascolari avversi maggiori (MACE, Major Adverse Cardiovascular Events), nonché di nuovi casi di diabete, dislipidemia e ipertensione. Per verificarlo, hanno sfruttato i dati di follow-up della coorte multietnica HELIUS collegandoli ai registri di popolazione e ospedalieri per condurre analisi di sopravvivenza.
Dei 6.028 partecipanti dalle diverse nazionalità, 4.792 sono stati inclusi in questo studio con un follow-up di circa 10 anni. Al termine del periodo di osservazione il 2,7% ha mostrato un MACE, fenomeno osservato soprattutto in individui asiatici-surinamesi. Casi di MACE+ (angina pectoris, aritmia, scompenso cardiaco) sono stati del 3,8%.
Composizione del microbiota intestinale ed effetti collaterali cardiovascolari
- La diversità alfa è significativamente associata a un minor impatto di MACE/+, perdendo però di validità statistica una volta introdotte valirabili come genere, BMI e alcol.
- La diversità beta è significativa solo per MACE+ con minori differenze tra i gruppi etnici.
- Le analisi hanno identificato 37 varianti di sequenza di ampliconi (ASV) in relazione ai MACE, di cui tre sono rimaste significative dopo le correzioni: Lachnospiraceae spp., Akkermansia muciniphila associate a una minore incidenza di MACE, e Allisonella histaminiformans a un loro aumento.
- 62 ASV sono stati invece associati a MACE+, di cui 22 significativi post-correzione.
- Il gruppo Ruminococcus gnavus spp. ha mostrato correlazione con una maggiore incidenza di MACE+; associazione contraria per Lachnospiraceae spp. e Akkermansia muciniphila.
- Il gruppo Eubacterium xylanophilum spp. e Lachnospiraceae GCA-900066575 spp. hanno presentato forti effetti protettivi. Di questi, Eubacterium è rimasto significativo dopo le correzioni.
Sono state poi analizzate le associazioni tra microbiota intestinale ed eventi cardiovascolari avversi maggiori (MACE) in tre gruppi etnici (olandesi, surinamesi africani e surinamesi dell’Asia meridionale).
- Nessuna interazione significativa con l’etnia e MACE/MACE+ anche se le associazioni predominanti sono state osservate nei partecipanti olandesi e surinamesi africani.
- La stratificazione per sesso ha indicato associazioni più forti negli uomini, probabilmente a causa della minore potenza statistica nei sottogruppi di surinamesi dell’Asia meridionale e femminile.
- Le variabili dietetiche, inclusi i macronutrienti e l’assunzione di sodio, non hanno mostrato associazioni significative con MACE.
Microbiota e nuove diagnosi
Lo studio ha poi esplorato la relazione tra la composizione del microbiota intestinale basale e le nuove diagnosi cardiometaboliche, tra cui ipertensione, dislipidemia e diabete, durante il periodo di follow-up.
- I pazienti con diabete, dislipidemia o ipertensione di nuova insorgenza hanno mostrato una alfa-diversity significativamente inferiore al basale.
- 69 batteri sono risultati associati al diabete di nuova insorgenza, di cui 27 sono rimasti significativi dopo l’aggiustamento per vari fattori.
- L’analisi per la dislipidemia ha identificato associazione con 18 ASV, di cui 12 sono rimaste significative. Alcune ASV sono state associate a un aumentata probabilità di dislipidemia, mentre altre, principalmente appartenenti alla famiglia Lachnospiraceae, sono state associate a un minor rischio dislipidemico.
- L’ipertensione è stata associata a 92 ASV di cui 62 significative. Quattro varianti genetiche associate al diabete (ASV) sono risultate correlate a una maggiore probabilità di ipertensione, mentre 58 a una minore probabilità.
- Interazioni etniche hanno mostrato associazioni più forti nei partecipanti di origine sud-asiatica e surinamese (Eubacterium coprostaligenes group spp., Bacteroides fragilis/ovatus e Mogibacterium spp.) rispetto ai partecipanti olandesi, in particolare per il diabete di nuova insorgenza.
- Le donne sono risultate maggiormente associate con diabete e ipertensione, oltre che per le varianti genetiche associate al diabete e quelle associate al rischio di ipertensione.
MACE predice i metaboliti intestinali e sierici
I ricercatori hanno quindi identificato i metaboliti correlati a 23 ASV emersi dalle analisi MACE in 105 partecipanti. Di questi, 13 ASV sono risultati associati a 218 metaboliti sierici. in particolare:
- solo le specie del gruppo Ruminococcus gnavus hanno mostrato una correlazione positiva con una maggiore incidenza di eventi MACE e con 20 metaboliti sierici. La correlazione più forte è stata osservata con l’isoursodesossicolato e due metaboliti della carnitina (3-idrossiesanoilcarnitina e (R)-3-idrossibutirrilcarnitina). Correlazioni negative invece con il 3-fenilpropionato e con l’11-chetoetiocolanolone glucuronide.
- Gli altri 12 ASV hanno evidenziato una minore probabilità di eventi MACE, presentando tuttavia forti correlazioni positive con metaboliti xenobiotici come il 3-fenilpropionato e la cinnamoilglicina.
- L’acido 1H-indolo-7-acetico e la 4-idrossicumarina hanno mostrato una correlazione positiva con 6 ASV; il 5α-androstano-3β,17α-diolo disolfato con 7 ASV. Correlazioni negative invece per la 3-metossitirosina e l’isoursodesossicolato.
Per concludere, questo studio mostra un legame tra microbiota e malattie cardimetaboliche, quali eventi avversi cardiovascolari maggiori (MACE), diabete, dislipidemia e ipertensione. In particolare, le analisi metabolomiche sottolineano come determinati metaboliti influenzino gli effetti mediati dai batteri del gruppo Ruminococcus gnavus e i potenziali effetti protettivi delle famiglie Lachnospiraceae e Oscillosporaceae. Tali risultati supportano ulteriori ricerche per nuovi approcci mirati al microbioma volti a ridurre il rischio cardiovascolare e a migliorare la salute cardiometabolica.
