Микрофлора старит артерии
По мере старения кровеносные сосуды человека утрачивают эластичность и деградируют, что обуславливает повышение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Исследователи университета Колорадо в Боулдере, работающие под руководством профессора Дуга Силса (Doug Seals) обнаружили ранее неизвестную и достаточно неожиданную причину этого процесса.
Значимое повышение уровня риска развития сердечно-сосудистых заболеваний начинается уже после 45 лет, а согласно данным Американской ассоциации изучения сердечных заболеваний, к 60-79 годам в группу риска входит около 70% людей, тогда как после 80 лет отсутствием риска не может похвастаться даже один из пяти. Однако причина, по которой здоровые артерии с возрастом утрачивают эластичность и функциональность, до сих пор оставалась медицинской загадкой.
По словам профессора Силса, давно известно, что возрастное снижение функциональности сосудов обусловлено окислительным стрессом и воспалением. Однако почему артерии воспаляются и подвергаются воспалительному стрессу? Авторы решили попытаться найти вопрос на этот вопрос в кишечнике.
В рамках своего исследования они давали молодым и старым мышам антибиотики широкого спектра действия для уничтожения большей части бактерий, населяющих их кишечник. После этого они оценивали состояние сосудистого эндотелия (внутренней оболочки кровеносных сосудов) животных, а также эластичность их крупных артерий.
Помимо этого проводился анализ содержания в крови обеих групп животных провоспалительных соединений, повреждающих ткани свободных радикалов, антиоксидантов и расширяющего сосуды оксида азота.
После 3-4 недель терапии состояние сердечно-сосудистой системы молодых животных не изменялось, тогда как у старых наблюдалось улучшение всех оцениваемых параметров.
По словам профессора Силса, уничтожение микрофлоры кишечника старых мышей восстанавливало состояние их сердечно-сосудистой системы до состояния, характерного для молодых животных. Это свидетельствует о существовании механизмов, посредством которых микрофлора может вызывать дисфункцию сосудов.
В поисках этих механизмов авторы провели секвенирование генома в образцах кала другой группы мышей и сопоставили состав микрофлоры кишечника молодых и старых животных. Оказалось, что в целом в кишечнике старых мышей содержалось большее количество микроорганизмов, оказывающих провоспалительное действие и ранее ассоциированных с развитием различных заболеваний.
В частности, микрофлора старых животных содержала значительно больше протеобактерий, к которым относятся сальмонелла и другие патогены, а также оказывающих провоспалительное действие бактерий рода Desulfovibrio, окисляющих углеводороды.
Для более глубокого изучения вопроса исследователи измерили содержание в крови молодых и старых мышей метаболитов – малых молекул, продуцируемых микроорганизмами и абсорбирующихся в кровоток через стенки кишечника. В результате они установили, что кровь старых животных содержит в три раза больше TMAO (триметиламин-N-оксида), взаимосвязь между концентрацией которого и повышенным риском развития атеросклероза, инфаркта миокарда и инсульта была продемонстрирована в более ранних исследованиях.
Эти наблюдения подталкивают к выводу, что с возрастом микрофлора кишечника начинает продуцировать токсичные молекулы, в том числе TMAO, которые попадают в кровоток и запускают повреждающие сосудистую стенку окислительные механизмы и воспалительные процессы.
Авторы подчеркивают, что применение антибиотиков не является выходом из положения. В исследовании антибиотики использовались исключительно в качестве экспериментального инструмента, тогда как их широкое клиническое применение ассоциировано со слишком большим количеством нежелательных явлений и других проблем.
Однако они считают, что введение в рацион питания богатых пробиотиками продуктов (йогурт, кефир и др.), а также пребиотической клетчатки может быть эффективным методом профилактики сердечно-сосудистых заболеваний через улучшение состава микрофлоры кишечника. Недавно они начали клиническое исследование, целью которого является изучение влияния разных рационов питания на микрофлору кишечника и, соответственно, на риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Помимо этого они занимаются изучением свойств диметилбутанола – соединения, входящего в состав определенных сортов оливкового масла, уксуса и красного вина. Это вещество блокирует бактериальные ферменты, необходимые для синтеза TMAO и в конечном итоге может стать активным ингредиентом новых пищевых добавок.
Статья Vienna E. Brunt et al. Suppression of the gut microbiome ameliorates age-related arterial dysfunction and oxidative stress in mice опубликована в The Journal of Physiology.
Евгения Рябцева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Colorado at Boulder: Fountain of youth for heart health may lie in the gut.