Un aumento nelle concentrazioni di imidazolo propionato in circolo potrebbe essere il segnale di una disbiosi batterica associata a scompenso cardiaco e alla sua gravità. Andando a regolarizzarne i livelli, agendo direttamente sulla popolazione batterica responsabile della sua produzione e su fattori che ne influenzano l’espressione, potrebbe rivelarsi una strategia vincente nel trattamento o nella prevenzione di patologie cardiache quali lo scompenso. 

È quanto conclude lo studio condotto da Sajan C. Raju e colleghi dell’Ospedale Universitario di Oslo (Norvegia), recentemente pubblicato su Genome Medicine. 

Microbioma e problemi cardiologici

Numerose evidenze hanno confermato come la composizione del microbiota intestinale e le sue funzionalità possano differenziare soggetti con o senza problematiche cardiache. 

Nel primo gruppo si ha, per esempio, una carenza di Lachnospiraceae o Ruminococcaceae. Tuttavia, a causa dell’elevata eterogeneità interindividuale del microbiota e, spesso, del ridotto numero di soggetti coinvolti negli studi, non si ha ancora una chiara composizione associata a una determinata patologia cardiaca. 

Gli autori hanno quindi caratterizzato composizione e funzionalità della popolazione batterica intestinale di una delle più estese coorti con scompenso cardiaco (n=166 pazienti), confrontandoli con controlli sani (n=69). Ecco quanto emerso dall’analisi di campioni fecali (n=253) e, da una coorte indipendente, di plasma (n=53). 

Con lo scopo di individuare specifiche correlazioni tra caratteristiche batteriche e scompenso cardiaco, i ricercatori hanno iniziato con il sequenziamento genomico del materiale fecale aggiustando i risultati per fattori confondenti quali genere, BMI, età.

Scompenso cardiaco

Il microbiota del gruppo con scompenso cardiaco ha mostrato una differenza significativa dalla controparte sana. In particolare, nel gruppo con scompenso si è registrato:

• una ridotta diversità e ricchezza batterica
• a livello di phyla, una significativa riduzione di Firmicutes e Actinobacteria, un aumento di Bacteroidetes
• a livello di genere, una maggiore espressione di Hungatella, Oribacterium, Campylobacter, Coprobacillus, Intestinimonas, Lachnoclostridium, e Eisenbergiella contrapposta a una diminuzione di Actinomyces, Adlercreutzia, Bifidobacterium, Asaccharobacter, Gemmiger, Coprococcus, Faecalibacterium, Fusicatenibacter, Enterorhabdus, Olsenella, Dorea, Anaerostipes e Roseburia
• quattro specie (Clostridium bolteae, Anaerotruncus colihominis, Clostridium symbiosum e Streptococcus mutans) hanno poi mostrato una concentrazione marcatamente più elevata, 5 inferiore (Faecalibacterium prausnitzii, Dorea formicigenerans, Actinomyces graevenitzii, Asaccharobacter celatus, e Adlercreutzia equolifaciens)
• 52 pathways variano significativamente tra i due gruppi. In quello con disturbo, ad esempio quattro pathways hanno mostrato un marcato arricchimento quali il metabolismo di amminoacidi (istidina, arginina ecc.) e la produzione di acidi grassi a corta catena (SCFA), propionato in particolare.

Tra le specie più alterate, C. bolteae, C. symbiosum, e F. prausnitzii sono noti produttori di imidazolo propionato (ImP), un metabolita dell’istidina recentemente trovato elevato in soggetti con scompenso cardiaco, risultati confermati in questa coorte. 

I ricercatori hanno quindi investigato se la generale alterazione batterica (espressa come indice di disbiosi) nel gruppo con scompenso potesse essere associata ai livelli di ImP. 

Tra tutti, un gruppo di Clostridia (clostridioforme, bolteae, symbiosum) e Ruminococcus gnavus sono risultati i principali attori nella correlazione con i livelli di ImP. 

Non solo. La concentrazione di questo metabolita è risultata essere associata a marcatori di permeabilità intestinale e infiammazione sistemica. 

Sia i livelli sierici di Proteina C-reattiva (CRP), marcatore di infiammazione, sia quelli di proteina legante acidi grassi intestinali (I-FABP), marcatore di salute intestinale, sono infatti risultati più elevati nel gruppo con scompenso cardiaco. I livelli di ImP circolanti sono inoltre risultati positivamente associati con gravità ed eziologia del disturbo. Correlazione inversa anche con la dieta. Un ridotto apporto di fibre con la dieta, segnale di una alimentazione non sana, ha infatti mostrato di sostenere aumentati livelli di ImP. 

Conclusioni

Per concludere, quindi, determinati ceppi batterici sembrerebbero essere, più di altri, correlati con i livelli di imidazolo propionato. Questo metabolita, a sua volta, ha registrato associazione con la gravità dello scompenso cardiaco oltre che con la salute intestinale e le abitudini alimentari dei pazienti. 

Ulteriori studi sono tuttavia necessari al fine di accertare la funzione di ImP nel tracciamento e potenziale trattamento di scompenso cardiaco.