Терапия №8 / 2023
Модуляция микробиома кишечника и кардиоваскулярные риски: механизмы формирования и коррекции
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России
Аннотация. В последние несколько десятилетий сердечно-сосудистые заболевания признаны ведущей причиной смертности в мире. Исследования демонстрируют связь микробиоты кишечника и ее метаболитов с развитием сердечно-сосудистой патологии, и некоторые из них указывают на высокую вероятность того, что измененный кишечный микробиом выступает дополнительным фактором кардиоваскулярного риска. Цель представленного обзора – анализ литературных источников о роли микробиоты кишечника в патогенезе атеросклероза коронарных артерий, ее влиянии на липидный обмен, особенностях «атерогенного микробиома» и возможностях коррекции последнего. Поиск литературы проводился в системах PubMed и Google Scholar среди полнотекстовых статей, опубликованных на русском и английском языках вплоть до августа 2023 г., по ключевым словам «атеросклероз», «кишечная микробиота», «сердечно-сосудистые заболевания», «лечение», «коррекция».
ВВЕДЕНИЕ
В последние несколько десятилетий сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), включая ишемическую болезнь сердца (ИБС), инсульт, артериальную гипертензию (АГ) и сердечную недостаточность, признаны ведущей причиной смертности в мире [1]. По данным Всемирной организации здравоохранения, опубликованным в 2019 г., в мире на тот момент было зарегистрировано 17,9 млн смертей, причиной которых стала кардиоваскулярная патология, что составило 32% от общей смертности. Этот показатель продолжает расти параллельно с увеличением продолжительности жизни населения [2, 3].
Лечение, восстановление и реабилитация больных с сердечно-сосудистой патологией – серьезная медико-социальная проблема, требующая больших экономических затрат государства и семьи больного. Для эффективной профилактики ССЗ важно проводить оценку факторов кардиоваскулярного риска (КВР), поскольку их выявление позволяет своевременно осуществлять профилактические мероприятия [4].
Известно, что 90% популяционного риска развития инфаркта миокарда определяется такими факторами, как АГ, гиперхолестеринемия, курение, недостаточное употребление фруктов и овощей, избыточная масса тела и ожирение, потребление алкоголя, стресс, сахарный диабет [5]. Последние исследования демонстрируют связь микробиоты кишечника и ее метаболитов с развитием ССЗ, и некоторые из них указывают на высокую вероятность того, что измененный кишечный микробиом выступает дополнительным фактором КВР.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МИКРОБИОТЕ КИШЕЧНИКА
Стремительное развитие методов метагеномного секвенирования и метаболомики расширило понимание структурных и функциональных возможностей микробиома. Высокая производительность, скорость и доступность геномных исследований, использование биоинформационных подходов, применяемых для анализа полученных данных, открыли перед учеными новые перспективы в области изучения структуры микробиоценозов. Стало известно, что микробиота кишечника состоит в симбиозе со своим хозяином, включает более 100 трлн микробов и содержит как минимум в 150 раз больше генов, чем геном человека [6]. Состав кишечной микрофлоры у каждого человека стабилен, индивидуален и адаптирован к его потребностям. Путем метагеномного секвенирования микробиома кишечника методом shotgun-sequencing (метод «дробовика») обнаружено 1952 неклассифицированных вида бактерий в дополнение к 553 видам, ранее выделенным из кишечника человека [7].
Микроорганизмы взаимодействуют между собой, конкурируют за питательные компоненты, паразитируют, приспосабливаются к среде обитания и усиливают функции друг друга. Микробиота кишечника продуцирует ферменты, участвующие в метаболизме углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, синтезе витаминов, короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК), антимикробных веществ, гормонов, аминокислот, а также в иммуномодуляции, детоксикации, поддержании барьера слизистой оболочки, эпителия кишечника и эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) [8]. Микрофлора толстой кишки представлена следующими типами бактерий: Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria. У взрослых доминируют Bacteroidetes и Firmicutes, на долю которых приходится более 90% популяции кишечных микроорганизмов [9].
Разнообразие бактерий выше в содержимом просвета кишечника, чем в слое пристеночной слизи [10] за счет факультативной микробиоты, поступающей с пищей; ее количество изменяется даже в течение суток. В слое пристеночной слизи состав микробиоты относительно стабилен, но во многом зависит от содержимого химуса и пищевых привычек хозяина. Те пищевые волокна, сахара и белки, которые не перевариваются ферментами макроорганизма в тонкой кишке, ферментируются микробиотой. Продуктами ферментации пищевых волокон бактериями становятся КЦЖК – ацетат, пропионат и бутират [11]. Основная функция этих веществ заключается в поддержании целостности кишечного барьера, участии в метаболизме глюкозы и липидов, регуляции артериального давления, модуляции иммунной системы и реализации противовоспалительного эффекта [12].
Помимо бактерий, микробиота толстой кишки здорового человека состоит из вирусов, грибов, архей и протистов, которые являются не менее важной частью экосистемы кишечника [13]. Благодаря полученной информации, анализу и накопленным знаниям о структурных и функциональных возможностях микробиома кишечника доказана его связь с физиологией и метаболизмом макроорганизма как в норме, так и при патологических процессах.
ВЛИЯНИЕ МИКРОБИОТЫ КИШЕЧНИКА И ЕЕ МЕТАБОЛИТОВ НА РАЗВИТИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Значительное внимание и усилия исследователей разных стран в настоящее время сосредоточено на выявлении взаимосвязей между микробиотой кишечника и ССЗ, а также факторами риска их возникновения. На 81-м конгрессе Европейского атеросклеротического общества в Лионе в 2013 г. обсуждалась теория «атеросклеротического микробиома», которая отражает ассоциацию между развитием атеросклероза с особенностями микрофлоры кишечника. Различные исследовательские группы продемо...
