การศึกษาค้นหาบทบาทสำคัญของไมโครไบโอมในลำไส้ต่อการสูงวัยและโรคหัวใจ

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้ใน เวชศาสตร์ธรรมชาติ กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ทำการวิเคราะห์แบบไปข้างหน้าของกลุ่มอาการป่วยหลายโรคทางเมตาบอลิซึม โดยอาศัยพารามิเตอร์เมตาบอลิซึม 21 ตัว เพื่อสำรวจลักษณะเฉพาะของไมโครไบโอมในลำไส้ที่เกี่ยวข้อง กับการเผาผลาญและอายุ และเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการเผาผลาญ อายุ และความเสี่ยงระยะยาวของโรคหัวใจและหลอดเลือดได้ดีขึ้น

โรคหัวใจและหลอดเลือดเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตทั่วโลก และความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมและอายุ ซึ่งมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เชื่อว่าจะเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจอย่างมีนัยสำคัญ ความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมจะซับซ้อนและแพร่หลายมากขึ้นตามอายุ และในผู้สูงอายุ โรคหัวใจและหลอดเลือดมักพัฒนาในบริบทของการเจ็บป่วยหลายโรค

หลักฐานที่เพิ่มขึ้นของรูปแบบการแก่ชราที่เกี่ยวข้องกับความหลากหลายของไมโครไบโอมในลำไส้ในประชากรที่แตกต่างกัน แสดงให้เห็นว่าไมโครไบโอมในลำไส้เชื่อมโยงภูมิคุ้มกันและเมแทบอลิซึม ผ่านการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุ และอาจรองรับการสูงวัยที่ดี การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายของแบคเทอรอยเดสต่ำและความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นของแท็กซ่าเฉพาะในไมโครไบโอมในลำไส้สัมพันธ์กับการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี อย่างไรก็ตาม รูปแบบของปฏิสัมพันธ์ระหว่างไมโครไบโอมในลำไส้ เมแทบอลิซึม และอายุ รวมถึงขอบเขตที่ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้ส่งผลต่อสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดยังไม่ชัดเจน

ในการศึกษานี้ นักวิจัยเริ่มต้นด้วยการระบุกลุ่มอาการป่วยหลายกลุ่มโดยพิจารณาจากพารามิเตอร์เมตาบอลิซึมจำเพาะ จากนั้นตรวจสอบลักษณะเฉพาะของไมโครไบโอมในลำไส้ที่เกี่ยวข้องกับอายุและกลุ่มอาการป่วยหลายกลุ่มเหล่านี้ นอกจากนี้ จากการแปรผันของลักษณะเฉพาะของจุลินทรีย์ในลำไส้และจุลินทรีย์ 55 สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับอายุ พวกเขาได้กำหนดแนวคิดเรื่องอายุของจุลินทรีย์ ซึ่งจากนั้นจึงถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดบทบาทขององค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้และอายุของจุลินทรีย์ในกลุ่มที่มีโรคหลายตัวโดยเฉพาะ

กลุ่มร่วมรุ่นดั้งเดิมรวมผู้ใหญ่อายุ 40 ถึง 93 ปี ข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางประชากร ประวัติทางการแพทย์ ตัวแปรการเผาผลาญ และปัจจัยการดำเนินชีวิต เช่น การบริโภคเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ การสูบบุหรี่ และระดับการออกกำลังกาย ได้รับการเก็บรวบรวมในปี 2010 และ 2014 ข้อมูลการติดตามผลประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับโรคหลอดเลือดหัวใจที่ได้รับการวินิจฉัย ชุดข้อมูลเมตาจีโนมิกของอุจจาระสี่ชุดจากอิสราเอล เนเธอร์แลนด์ ฝรั่งเศส เยอรมนี สหรัฐอเมริกา และสหราชอาณาจักรถูกนำมาใช้เป็นกลุ่มร่วมรุ่นในการตรวจสอบความถูกต้อง

กลุ่มอาการป่วยหลายทางทางเมตาบอลิซึมตามพารามิเตอร์เมตาบอลิซึม 21 ตัว มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด พารามิเตอร์ประกอบด้วยน้ำหนักตัว ส่วนสูง รอบเอว คอเลสเตอรอลความหนาแน่นสูงและต่ำ (HDL-C และ LDL-C) อะโพลิโพโปรตีน A-1 คอเลสเตอรอลรวม ระดับอินซูลินขณะอดอาหาร อะโพลิโปโปรตีนบี γ-กลูตามิลทรานสเฟอเรส แอสพาเทต อะมิโนทรานสเฟอเรส อะลานีน อะมิโนทรานสเฟอเรส ความทนทานต่อกลูโคส กรดยูริก ไตรกลีเซอไรด์ ฮีโมโกลบิน A1c และกลูโคสในพลาสมาขณะอดอาหาร

ตามพารามิเตอร์เหล่านี้ มีการระบุกลุ่มอาการป่วยหลายโรคจากเมตาบอลิซึมห้ากลุ่ม รวมถึงโปรไฟล์เมตาบอลิซึมที่ดีต่อสุขภาพ เช่นเดียวกับกลุ่มที่มีระดับ HDL-C และอะโพลิโปโปรตีน A1 ในระดับต่ำ, LDL-C ในระดับสูง, อะโพลิโพโปรตีน B และคอเลสเตอรอลรวม ความต้านทานต่ออินซูลิน โรคอ้วน เอนไซม์ตับสูง และน้ำตาลในเลือดสูง

ตัวอย่างอุจจาระถูกรวบรวมจากผู้เข้าร่วมทั้งหมด และดำเนินการจัดลำดับเมตาจีโนมโดยใช้ DNA ที่สกัดได้ ข้อมูลเมตาจีโนมถูกนำมาใช้สำหรับการทำโปรไฟล์เมทาจีโนมของกลุ่มประชากรตามรุ่นดั้งเดิม

ผู้เข้าร่วมถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มอายุ (อายุต่ำกว่าหรือมากกว่า 60 ปี) และอัตราส่วนความเสี่ยง CVD ถูกคำนวณสำหรับกลุ่มอาการป่วยหลายกลุ่มที่ไม่ดีต่อสุขภาพสี่กลุ่ม เปรียบเทียบกับกลุ่มโปรไฟล์เมตาบอลิซึมที่ดีต่อสุขภาพ นอกจากนี้ อัตราส่วนความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือดยังคำนวณในกลุ่มอายุน้อยและกลุ่มอายุสูงอีกด้วย

มีการประเมินอิทธิพลของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและปัจจัยเจ้าบ้านที่มีต่อไมโครไบโอมในลำไส้ และคำนวณดัชนีความเป็นเอกลักษณ์และความหลากหลายของไมโครไบโอมในลำไส้ จากนั้น เราตรวจสอบคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องกับอายุและเมแทบอลิซึมของไมโครไบโอมในลำไส้ โดยระบุความสัมพันธ์ระหว่างเมแทบอลิซึม อายุของจุลินทรีย์ และความเสี่ยงต่อโรคหัวใจและหลอดเลือด

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับกลุ่มโปรไฟล์เมตาบอลิซึมที่ดีต่อสุขภาพ กลุ่มน้ำตาลในเลือดสูงและโรคอ้วนมีความเสี่ยงต่อโรคหลอดเลือดหัวใจสูงกว่า 117% และ 75% ในระยะเวลา 11.1 ปี ตามลำดับ ผลลัพธ์เหล่านี้ได้รับการยืนยันในกลุ่มการตรวจสอบความถูกต้อง

นอกจากนี้ ข้อมูลเมตาจีโนมของอุจจาระแสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของไมโครไบโอมในลำไส้มีความเกี่ยวข้องกับทั้งกลุ่มอายุและโรคหลายโรค ในกลุ่มผู้ที่มีอายุมากกว่า 60 ปี ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคหัวใจและหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับภาวะน้ำตาลในเลือดสูงและกลุ่มโรคอ้วนมีมากกว่าในผู้ที่มีอายุจุลินทรีย์สูงกว่า และลดลงในผู้ที่มีอายุจุลินทรีย์ต่ำกว่า โดยไม่คำนึงถึงเพศ อายุ ปัจจัยด้านอาหาร หรือรูปแบบการใช้ชีวิต

อายุของจุลินทรีย์ที่อายุน้อยกว่า ซึ่งมีลักษณะของ Prevotella สายพันธุ์ที่ลดลง มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดที่ลดลงในผู้สูงอายุจากกลุ่มเมตาบอลิซึมที่ไม่แข็งแรง โดยไม่ขึ้นกับยา ปัจจัยด้านอาหาร ระดับการศึกษา เพศ อายุ หรือรูปแบบการใช้ชีวิต

การศึกษาเผยให้เห็นลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับอายุที่ชัดเจนของไมโครไบโอมในลำไส้ เช่น การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในสายพันธุ์แบคเทอรอยเดส และการเพิ่มขึ้นในลักษณะเฉพาะและความสมบูรณ์ของแบคทีเรียแอนแอโรบิกที่มีลักษณะเฉพาะ เช่น Enterobacteriaceae และ Streptococcus การเพิ่มขึ้นของวิถีที่ทำให้เกิดการอักเสบและรูปแบบการชราของจุลินทรีย์เหล่านี้ดูเหมือนจะสัมพันธ์กับการลดลงของภูมิคุ้มกัน การย่อยอาหารและการทำงานทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับอายุ

โดยสรุป การศึกษาได้ตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบของไมโครไบโอมในลำไส้กับความหลากหลาย อายุ และเมแทบอลิซึม และความเกี่ยวข้องกับความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือด พบว่าองค์ประกอบของไมโครไบโอมในลำไส้สัมพันธ์กับอายุและพารามิเตอร์โรคหลายโรคทางเมตาบอลิซึม

นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาจากองค์ประกอบสปีชีส์ของไมโครไบโอมในลำไส้ พบว่าอายุของจุลินทรีย์อายุน้อยช่วยลดความเสี่ยงของโรคหัวใจและหลอดเลือดที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางเมตาบอลิซึม ซึ่งบ่งชี้ว่าไมโครไบโอมในลำไส้จะปรับสุขภาพหัวใจและหลอดเลือดในผู้สูงอายุที่มีความผิดปกติของการเผาผลาญ