Существует ли связь между кишечной микробиотой и циркулирующими метаболитами?

Actu PRO: Microbiote intestinal et métabolites circulants : quelles relations ?

Уровень многих циркулирующих метаболитов, например, липопротеинов ЛПВП и ЛПОНП, кетоновых тел, аминокислот и маркеров воспаления, по-видимому, коррелирует с составом кишечной микробиоты.

 

Роль кишечной микробиоты была продемонстрирована при многих заболеваниях (ожирение, сахарный диабет и пр.): метаболиты и другие сигнальные молекулы микроорганизмов могут влиять на уровни циркулирующих липидов, включая триглицериды и ЛПВП. В нескольких исследованиях была установлена взаимосвязь между кишечной микробиотой и несколькими аминокислотами, задействованными в патогенезе сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Основываясь на прогрессе в области метаболомики, группа ученых исследовала взаимосвязь между кишечной микробиотой и циркулирующими метаболитами. Для этого изучили характеристики метаболома (всех метаболитов) 2 309 человек из 2 проспективных когортных исследований (Rotterdam и LifeLines-DEEP). После коррекции по возрасту, полу, индексу массы тела (ИМТ) и применяемым препаратам (включая гиполипидемические препараты, ингибиторы протонного насоса и метформин) была установлена корреляция в общей сложности 32 групп бактерий с определенными циркулирующими метаболитами.

Микробиота и липопротеины

Среди 32 идентифицированных микробных таксонов для 18 установлена корреляция с частицами ЛПОНП (которые, в свою очередь, связаны с метаболическими и кардиологическими заболеваниями, а также с сахарным диабетом 2-го типа), а для 22 других - с частицами ЛПВП (хорошо известны своей защитной ролью); тем не менее, различия в размере частиц ЛПВП свидетельствуют о гетерогенности этого класса липопротеинов с точки зрения его метаболических функций и эффектов (защитных или вредных). Для 13 микробных таксонов, часть из которых хорошо известны своей связью с ИМТ (Christensenellaceae), другие - связью с метаболизмом желчных кислот (Clostridiaceae) и т.д. - была установлена корреляция как с частицами ЛПОНП, так и ЛПВП. Тем не менее, неясная связь между кишечной микробиотой и частицами ЛПНП и ЛППП* указывает на различия во взаимосвязи в зависимости от класса липопротеинов. Наконец, для 15 групп бактерий, включая группу Ruminococcus gnavus (признак менее разнообразной кишечной микробиоты, она чаще присутствует у пациентов с атеросклерозом), выявлена корреляция с сывороточными триглицеридами.

Кетоновые тела, аминокислоты и др.

Также была установлена взаимосвязь между микробиотой кишечника и следующими веществами:

• кетоновые тела, в частности, ацетаты короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), вырабатываемые бактериями толстой кишки, которые могут способствовать развитию метаболического синдрома.

• аминокислоты, включая изолейцин, связанные с сахарным диабетом и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

• маркеры воспаления острой фазы, особенно гликопротеины, вовлеченные в патогенез воспалительных заболеваний и злокачественных опухолей, для которых также установлена взаимосвязь с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

По мнению авторов, потенциальные механизмы, посредством которых микробиота кишечника способна влиять на уровни циркулирующих липидов, могут быть связаны с секрецией желчных кислот и КЦЖК. Если эта гипотеза подтвердится, кишечная микробиота может стать потенциальной мишенью для лечебных и профилактических вмешательств.

 

* ЛППП = липопротеины промежуточной плотности

 

 

Источники :

Vojinovic D, Radjabzadeh D, Kurilshikov A, et al. Relationship between gut microbiota and circulating metabolites in population-based cohorts. Nat Commun. Dec 20;10(1):5813. 2019 ; doi: 10.1038/s41467-019-13721-1.