Uno studio rivela il ruolo importante del microbioma intestinale nell'invecchiamento e nelle malattie cardiache

In uno studio pubblicato di recente su Nature Medicine, un gruppo di scienziati cinesi ha condotto un'analisi prospettica di cluster di multimorbilità metabolica basata su 21 parametri metabolici per studiare le firme del microbioma intestinale associate al metabolismo e all'età e comprendere meglio la relazione tra metabolismo, età e rischio di malattie cardiovascolari a lungo termine.

Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di mortalità globale e si ritiene che i disturbi metabolici e l'età, anch'essi strettamente correlati, aumentino significativamente il rischio di malattie cardiovascolari. I disturbi metabolici diventano più complessi e diffusi con l'età e, nelle persone anziane, le malattie cardiovascolari si sviluppano solitamente in un contesto di multimorbilità.

Prove sempre più numerose sui modelli di invecchiamento associati alla diversità del microbioma intestinale in diverse popolazioni suggeriscono che il microbioma intestinale collega immunità e metabolismo, subisce cambiamenti legati all'età e potrebbe essere alla base di un invecchiamento sano. Studi hanno dimostrato che una bassa diversità di Bacteroides e una maggiore diversità di taxa specifici nel microbioma intestinale sono associati a un invecchiamento sano. Tuttavia, i modelli di interazione tra microbioma intestinale, metabolismo ed età e la misura in cui queste interazioni influenzano la salute cardiovascolare rimangono poco chiari.

In questo studio, i ricercatori hanno iniziato definendo cluster di multimorbilità in base a specifici parametri metabolici e hanno poi esaminato le firme del microbioma intestinale associate all'età e a questi cluster di multimorbilità. Hanno quindi definito il concetto di età microbica basandosi sulle variazioni nelle firme del microbioma intestinale e su 55 specie microbiche associate all'età, che hanno poi utilizzato per determinare il ruolo della composizione del microbioma intestinale e dell'età microbica in specifici cluster di multimorbilità.

Le coorti iniziali includevano adulti di età compresa tra 40 e 93 anni. Nel 2010 e nel 2014 sono stati raccolti dati su caratteristiche demografiche, anamnesi, variabili metaboliche e fattori legati allo stile di vita, come consumo di alcol, fumo e attività fisica. I dati di follow-up includevano informazioni sull'incidenza di malattie cardiovascolari. Quattro set di dati metagenomici fecali provenienti da Israele, Paesi Bassi, Francia, Germania, Stati Uniti e Regno Unito sono stati utilizzati come coorti di validazione.

Cluster di multimorbilità metabolica, costruiti a partire da 21 parametri metabolici, sono stati associati al rischio di malattia cardiovascolare incidente. I parametri includevano peso corporeo, altezza, circonferenza vita, lipoproteine ad alta densità (HDL-C) e lipoproteine a bassa densità (LDL-C), apolipoproteina A-1, colesterolo totale, livelli di insulina a digiuno, apolipoproteina B, γ-glutamiltransferasi, aspartato aminotransferasi, alanina aminotransferasi, tolleranza al glucosio, acido urico, trigliceridi, emoglobina glicata (HbA1c) e glicemia a digiuno.

Sulla base di questi parametri, sono stati identificati cinque cluster di multimorbilità metabolica, tra cui un profilo metabolico sano, nonché cluster con bassi livelli di HDL-C e apolipoproteina A1, alti livelli di LDL-C, apolipoproteina B e colesterolo totale, resistenza all'insulina, obesità, enzimi epatici elevati e iperglicemia.

Sono stati raccolti campioni di feci da tutti i partecipanti ed è stato eseguito il sequenziamento del metagenoma utilizzando il DNA estratto. I dati del metagenoma sono stati utilizzati per la profilazione metagenomica della coorte originale.

I partecipanti sono stati suddivisi in due fasce d'età (inferiori o superiori a 60 anni) e sono stati calcolati i rapporti di rischio cardiovascolare per i quattro cluster di multimorbilità patologica rispetto al cluster di profilo metabolico sano. Sono stati calcolati anche i rapporti di rischio cardiovascolare per le fasce d'età più giovani e più anziane.

È stata valutata l'influenza di fattori ambientali e legati all'ospite sul microbioma intestinale e ne sono stati calcolati gli indici di unicità e diversità. Sono state quindi esaminate le caratteristiche del microbioma intestinale correlate all'età e al metabolismo, e sono state determinate le associazioni tra metabolismo, età microbica e rischio di malattie cardiovascolari.

I risultati hanno mostrato che, rispetto al cluster con profilo metabolico sano, i cluster con iperglicemia e obesità presentavano un rischio di malattie cardiovascolari rispettivamente del 117% e del 75% più elevato in 11,1 anni. Questi risultati sono stati confermati nella coorte di validazione.

Inoltre, i dati del metagenoma fecale hanno mostrato che la composizione del microbioma intestinale era associata sia all'età che ai cluster di multimorbilità. Tra gli individui di età superiore ai 60 anni, l'aumento del rischio di malattie cardiovascolari associato ai cluster di iperglicemia e obesità era maggiore negli individui con età microbica più elevata e minore in quelli con età microbica più bassa, indipendentemente da sesso, età, fattori dietetici o stile di vita.

La giovane età microbica, caratterizzata da una ridotta abbondanza di specie di Prevotella, è stata associata a un rischio ridotto di malattie cardiovascolari negli anziani con cluster metabolici non sani, indipendentemente dall'uso di farmaci, da fattori dietetici, dal livello di istruzione, dal sesso, dall'età o dallo stile di vita.

Lo studio ha rilevato distintivi profili del microbioma intestinale correlati all'età, come una significativa diminuzione delle specie di Bacteroides e un aumento dell'unicità e della ricchezza di batteri anaerobi facoltativi come Enterobacteriaceae e Streptococcus. Questo aumento delle vie pro-infiammatorie e dei modelli di invecchiamento microbico sembra essere associato a un declino dell'immunità, della digestione e delle funzioni fisiologiche correlato all'età.

In conclusione, lo studio ha esaminato l'interazione tra composizione e diversità del microbioma intestinale, età e metabolismo, e la sua associazione con il rischio di malattie cardiovascolari. È emerso che la composizione del microbioma intestinale era associata all'età e ai parametri di multimorbilità metabolica.

Inoltre, in base alla composizione delle specie del microbioma intestinale, si è scoperto che la giovane età microbica riduce il rischio di malattie cardiovascolari associate a disfunzioni metaboliche, il che suggerisce che il microbioma intestinale modula la salute cardiovascolare negli anziani con disfunzioni metaboliche.