Tarmmikrobiomet är nära sammankopplat med kroppens fysiologi. Bevisen fortsätter att öka att det kardiovaskulära systemet, till synes avlägset ifrån tarmen, också påverkas av tarmmikrobiotan (tarmfloran). Tarmmikrobiomet förmedlar och modulerar vägar som påverkar kardiovaskulär risk och utveckling av kardiovaskulär sjukdom, inklusive hjärtsvikt.
En av huvudmekanismerna engagerar mikrobiellt producerade små molekyler som verkar vid eller bortom tarmbarriären. Biologiska processer vid hjärtsvikt, påverkas av metaboliter som produceras av vår tarmmikrobiom, bland annat kortkedjiga fettsyror. Flera av dessa är direkta metaboliter (restprodukter) av näringsämnen som vi konsumerar dagligen, och detta är en av mekanismerna hur vår kost kan påverka den kardiovaskulära risken.
Antonio Molinaro med kollegor publicerar i en studie det första beviset för att en metabolit producerad av tarmmikrobiotan kan ha samband för utvecklingen av hjärt-kärlsjukdom.
Studien av Molinaro fokuserade på imidazolpropionat (ImP), en tarmmikrobiell metabolit av aminosyran histidin (en förändring vid nedbrytningen av aminosyran histidin, leder till ökad produktion av imidasolpropionat, molekylen som förhindrar insulinets blodsockersänkande effekter).
Efter att tidigare ha funnit att cirkulerande ImP i blodet är förhöjt hos patienter med typ 2-diabetes, och i en djurmodell orsakade insulinresistens, försökte forskarna utforska sambandet mellan cirkulerande ImP och hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt i 2 stora, oberoende grupper; en europeisk grupp (MetaCardis) (n = 1 985) och en nordamerikansk grupp med sjukhuspatienter (GeneBank) (n = 2 155).
Den europeiska gruppen hade en mindre andel patienter med hjärtsvikt (n = 133) och hjärt-kärlsjukdom (n = 282), och en stor grupp personer utan känd hjärt-kärlsjukdom, men bestående av metaboliskt sjuka (övervikt och Typ-2 diabetes) samt friska individer (n = 1 569). Individer med etablerad hjärt-kärlsjukdom eller hjärtsvikt hade signifikant högre nivåer av cirkulerande ImP, jämfört med de utan, och de högsta nivåerna fann man hos personer med hjärtsvikt. När man jämförde de med lägst ImP-nivåer, hade de med högst nivåer 3 gånger högre risk för att ha hjärtsvikt (även efter justering för flera kända riskfaktorer för hjärt-kärlsjukdom).
Dessa fynd fann man även i den nordamerikanska gruppen, som till stor del utgjordes av sjuka patienter (hjärtsvikt, n = 407; hjärt-kärlsjukdom, n = 1 331; ingen sjukdom, n = 417).
Under den 5-åriga uppföljningen såg man att dödligheten ökade med nivåerna ImP dvs hög dödlighet om Imp var högt.
Sammantaget stöder denna studie sambandet mellan mikrobiellt producerad ImP i tarmen och både hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt. Dessutom visar det att cirkulerande ImP kan förutsäga en ökad risk för att dö oavsett orsak.
Även om ImP verkar tydligt associerat med hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt, är kopplingen med ökad dödlighet inte lika stark.
Tarmfloran vid hjärtsjukdom
Om ImP verkligen visar sig vara toxiskt för hjärtat skulle detta kunna vara en fysiologisk koppling mellan tarmmikrobiomet, insulinresistens / Typ-2 diabetes och hjärtsvikt. Diabetes kan orsaka kardiomyopati och kronisk hjärtsvikt, och insulinresistens kan utvecklas sekundärt till hjärtsvikt. Hjärtsvikt och insulinresistens / Typ-2 diabetes delar många av tarmmikrobiomets mönster, inklusive låg mångfald (liten variation av nyttiga mikroorganismer) i mikrobiomet, överväxt av pro-inflammatoriska mikrober och försvagning av de nyttiga, kortkedjiga fettsyraproducerande bakterierna. Det är möjligt att tarmmikrobiomets sammansättning och förändringar, inklusive ökad kapacitet för biosyntes (processer som katalyseras dvs påskyndas av enzymer i cellerna) av ImP, bidrar till utvecklingen av hjärtproblem i samband med redan existerande typ-2 diabetes, och till utvecklingen av insulinresistens hos individer med hjärtsvikt.
Kosten påverkar tarmfloran som i sin tur påverkar sjukdomsutveckling
Vad som redan är klart är att kostvanorna är relaterade till de cirkulerande ImP-nivåerna. I Molinaros tidigare studier av den europeiska MetaCardis-gruppen visade man att ImP-nivåerna inte var relaterade till mängden histidin som konsumerades i kosten, utan snarare till ohälsosam kost.
Till exempel var ImP direkt korrelerad med intaget av mättade fetter (t.ex. ost) och var omvänt korrelerat dvs låga nivåer ImP vid intag av fiber och omättat fett (t.ex. grönsaker och nötter). Sådana kostmönster har tidigare associerats med tarmdysbios (en störning av bakteriefloran i mag-tarmkanalen, och det gäller både mängden och sammansättningen av bakterier som lever i tarmarna); denna studie fann på liknande sätt att ImP-nivåer direkt korrelerade med låg mikrobiell rikedom i tarmen, pro-inflammatorisk mikrobiotasammansättning (obalans av mikroorganismerna med färre goda bakterier och fler onda) som leder till ökad ImP produktion och höga cirkulerande inflammatoriska markörer. ImP kan därför vara en biomarkör för en tarmflora (mikrobiom) i obalans – orsakad av ohälsosam kost eller sjukdom. Om det är en del av orsaken till hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt, kan kostförändring vara ett rimligt ingrepp för att minska ImP. Faktum är att det är troligt att om man äter hälsosammare kost, rika på obearbetade livsmedel som grönsaker, frukt, fullkorn, baljväxter, nötter och frön, och med lågt innehåll av processade livsmedel och animaliska produkter, så skulle det leda till mindre cirkulerande ImP och till kardiologiska fördelar.
Molinaro kommer att prioritera ytterligare forskning om ImP och tarmmikrobiomet vid hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt i nya studier. Men som dom själva påpekar är detta verkligen bara början, och mycket forskning återstår innan vi verkligen kan förstå betydelsen av ImP som orsak till och utveckling av hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt. Även om den uppenbarligen befinner sin i en ”högkonjunktur”, är forskningen om tarmmikrobiom fortfarande i sin linda. Det vi vet hittills representerar sannolikt bara toppen av isberget. Den aktuella studien har avslöjat mer av detta isberg för oss, men tills vi dyker djupare under ytan kommer vi inte helt att förstå komplexiteten i vår tarmmikrobiom.