Модуляція мікробіому кишківника шляхом призначення постбіотиків у пацієнтів з ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь

Автор(и)

  • Ірина Олегівна Мельничук Національний медичний університет імені О. О. Богомольця , Україна https://orcid.org/0000-0002-0659-1476

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4798.2024.300625

Ключові слова:

ішемічна хвороба серця, фібриляція передсердь, склад мікробіоти кишечника, постбіотики, пропіонова кислота, амінокислоти, гліцин

Анотація

Мета: покращити склад мікробіому кишківника тривалого прийому постбіотиків (гліцину та пропіонової кислоти) у пацієнтів з ішемічною хворобою серця (ІХС) та фібриляцією передсердь (ФП).

Матеріали і методи: 40 пацієнтів були розподілені на 3 групи: перша (ІХС) – 14 пацієнтів з ІХС, але без аритмій, друга (ІХС+ФП) – 18 пацієнти з ІХС та пароксизмом ФП, контрольна група – 8 пацієнтів без ІХС та аритмії. 16 пацієнтів І групи отримували базову терапію згідно з останніми рекомендаціями ESC та препарати постбіотиків: ребаміпід (2-(4-хлорбензоіламіно)-3-[2(1Н))хінолон-4-іл]пропіонова кислота) 100 мг 3 рази на добу та гліцин по 100 мг 3 рази на добу протягом 6 міс. Секвенування 16-S рРНК визначало склад мікробіому кишківника.

Результати. У хворих ІІ групи спостерігалося достовірне підвищення Pseudomonadota (за таксономічним аналізом), Actinobacter Spp. та зниження Blautia Spp., Bacteroides Thetaiotaomicron порівняно з І групою, P<0,05. Тривале застосування постбіотиків у пацієнтів з ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь призводить до значного зниження співвідношення Firmicutes/Bacteroides, P<0,05; значного зростання Verrucomicrobiota та зменшення Firmicutes, P<0,05; значного збільшення Lactobacillus spp., Akkermansia muciniphila, Blautia spp., Prevotella spp. і зниження Streptococcus spp. і Methanosphaera stadmanae, P<0,05. Значно нижче співвідношення F/B було виявлено у пацієнтів, які довгостроково приймали постбіотики, порівняно з пацієнтами групи плацебо, P<0,05. Значне збільшення Actinomycetota було виявлено у пацієнтів, які довго приймали постбіотики, порівняно з пацієнтами групи плацебо, P<0,05. Значне збільшення видів пробіотиків (Akkermansia muciniphila, Blautia spp., Eubacterium Rectale та Prevotella spp.) та зменшення видів, пов’язаних із кардіометаболічними розладами (Streptococcus spp.), було виявлено у пацієнтів, які довготривало приймали постбіотики, порівняно з пацієнтів групи плацебо, P<0,05.

Висновок: Tривале застосування постбіотиків пацієнтами з ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь призводить до позитивних змін мікробіому кишківника

Спонсор дослідження

  • Department's scientific research work "Changes in protein, carbohydrate and lipid metabolism in patients with coronary heart disease and arterial hypertension with heart rhythm disorders, possibilities of drug correction" 2021–2023 (state registration number 0121U108875).

Біографія автора

Ірина Олегівна Мельничук, Національний медичний університет імені О. О. Богомольця

Кандидат медичних наук, доцент

Кафедра внутрішньої медицини № 4

Посилання

  1. Adak, A., Khan, M. R. (2018). An insight into gut microbiota and its functionalities. Cellular and Molecular Life Sciences, 76 (3), 473–493. https://doi.org/10.1007/s00018-018-2943-4
  2. Gawałko, M., Agbaedeng, T. A., Saljic, A., Müller, D. N., Wilck, N., Schnabel, R. et al. (2021). Gut microbiota, dysbiosis and atrial fibrillation. Arrhythmogenic mechanisms and potential clinical implications. Cardiovascular Research, 118 (11), 2415–2427. https://doi.org/10.1093/cvr/cvab292
  3. Hindricks, G., Potpara, T., Dagres, N., Arbelo, E., Bax, J. J., Blomström-Lundqvist, C. et al. (2020). 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS). European Heart Journal, 42 (5), 373–498. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaa612
  4. Knuuti, J., Wijns, W., Saraste, A., Capodanno, D., Barbato, E., Funck-Brentano, C. et al. (2019). 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes. European Heart Journal, 41 (3), 407–477. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz425
  5. Choroszy, M., Litwinowicz, K., Bednarz, R., Roleder, T., Lerman, A., Toya, T. et al. (2022). Human Gut Microbiota in Coronary Artery Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Metabolites, 12 (12), 1165. https://doi.org/10.3390/metabo12121165
  6. Nataraj, B. H., Ali, S. A., Behare, P. V., Yadav, H. (2020). Postbiotics-parabiotics: the new horizons in microbial biotherapy and functional foods. Microbial Cell Factories, 19 (1). https://doi.org/10.1186/s12934-020-01426-w
  7. Tain, Y.-L., Hou, C.-Y., Chang-Chien, G.-P., Lin, S., Tzeng, H.-T., Lee, W.-C. et al. (2023). Reprogramming Effects of Postbiotic Butyrate and Propionate on Maternal High-Fructose Diet-Induced Offspring Hypertension. Nutrients, 15 (7), 1682. https://doi.org/10.3390/nu15071682
  8. Vrzáčková, N., Ruml, T., Zelenka, J. (2021). Postbiotics, Metabolic Signaling, and Cancer. Molecules, 26 (6), 1528. https://doi.org/10.3390/molecules26061528
  9. Muralitharan, R. R., Jama, H. A., Xie, L., Peh, A., Snelson, M., Marques, F. Z. (2020). Microbial Peer Pressure: The Role of the Gut Microbiota in Hypertension and Its Complications. Hypertension, 76 (6), 1674–1687. https://doi.org/10.1161/hypertensionaha.120.14473
  10. Rom, O., Liu, Y., Liu, Z., Zhao, Y., Wu, J., Ghrayeb, A. et al. (2020). Glycine-based treatment ameliorates NAFLD by modulating fatty acid oxidation, glutathione synthesis, and the gut microbiome. Science Translational Medicine, 12 (572). https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aaz2841
  11. Yang, S., Zhao, J., Liu, X., Wang, J., Gu, M., Cai, C. et al. (2023). Metabolomics Profiling Predicts Ventricular Arrhythmia in Patients with an Implantable Cardioverter Defibrillator. Journal of Cardiovascular Translational Research, 17 (1), 91–101. https://doi.org/10.1007/s12265-023-10413-6
  12. Faizi, N., Alvi, Y. (2023). Biostatistics Manual for Health Research. Elsevier. https://doi.org/10.1016/c2022-0-00374-3
  13. Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G. R., Merenstein, D. J., Pot, B. et al. (2014). The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 11 (8), 506–514. https://doi.org/10.1038/nrgastro.2014.66
  14. Oxman, T., Shapira, M., Klein, R., Avazov, N., Rabinowitz, B. (2001). Oral Administration of Lactobacillus Induces Cardioprotection. The Journal of Alternative and Complementary Medicine, 7 (4), 345–354. https://doi.org/10.1089/107555301750463224
  15. Li, W., Li, C., Ren, C., Zhou, S., Cheng, H., Chen, Y. et al. (2023). Bidirectional effects of oral anticoagulants on gut microbiota in patients with atrial fibrillation. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 13. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1038472
  16. Luo, Y., Zhang, Y., Han, X., Yuan, Y., Zhou, Y., Gao, Y. et al. (2022). Akkermansia muciniphila prevents cold-related atrial fibrillation in rats by modulation of TMAO induced cardiac pyroptosis. EBioMedicine, 82, 104087. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.104087
  17. Okami, Y., Arima, H., Kondo, K., Hexun, Z., Yano, Y., Kadota, A. Et al. (2024). The gut microbiota and coronary artery calcification in Japanese men. American Heart Journal, 267, 12–21. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2023.09.009
  18. Tett, A., Pasolli, E., Masetti, G., Ercolini, D., Segata, N. (2021). Prevotella diversity, niches and interactions with the human host. Nature Reviews Microbiology, 19 (9), 585–599. https://doi.org/10.1038/s41579-021-00559-y
  19. Fang, C., Zuo, K., Fu, Y., Zhu, X., Li, J., Zhong, J., Xu, L., Yang, X. (2022). Aggravated Gut Microbiota and Metabolomic Imbalances Are Associated with Hypertension Patients Comorbid with Atrial Fibrillation. Biomolecules, 12 (10), 1445. https://doi.org/10.3390/biom12101445
  20. Cisek, A. A., Szymańska, E., Wierzbicka-Rucińska, A., Aleksandrzak-Piekarczyk, T., Cukrowska, B. (2024). Methanogenic Archaea in the Pediatric Inflammatory Bowel Disease in Relation to Disease Type and Activity. International Journal of Molecular Sciences, 25 (1), 673. https://doi.org/10.3390/ijms25010673
Модуляція мікробіому кишківника шляхом призначення постбіотиків у пацієнтів з ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-03-30

Як цитувати

Мельничук, І. О. (2024). Модуляція мікробіому кишківника шляхом призначення постбіотиків у пацієнтів з ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь. ScienceRise: Medical Science, (1 (58), 4–12. https://doi.org/10.15587/2519-4798.2024.300625

Номер

№ 1 (58) (2024)

Розділ

Медичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Iryna Melnychuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.