Onderzoekers identificeren een door darmmicrobe gegenereerd bijproduct dat verband houdt met hart- en vaatziekten

Onderzoekers van Cleveland Clinic hebben een door darmmicrobe gegenereerd bijproduct - fenylacetylglutamine (PAG) - geïdentificeerd dat verband houdt met de ontwikkeling van hart- en vaatziekten, inclusief hartaanval, beroerte en overlijden. De studie is gepubliceerd in Cel vandaag.

Fenylalanine is een aminozuur dat in veel voedingsmiddelen voorkomt, inclusief plantaardige en dierlijke eiwitbronnen zoals vlees, bonen en soja. De onderzoekers - onder leiding van Stanley Hazen, MD, doctoraat, voorzitter van de afdeling Cardiovasculaire &Metabole Wetenschappen in het Lerner Research Institute en co-sectie hoofd van Preventive Cardiology &Rehabilitation in het Miller Family Heart, Vascular &Thoracic Institute - ontdekte dat wanneer fenylalanine wordt afgebroken door microben in de darm, het produceert een bijproduct (metaboliet) dat uiteindelijk in het bloed verschijnt, fenylacetylglutamine (PAG) genaamd, dat bijdraagt ​​aan hartaandoeningen.

"In het afgelopen decennium zijn er steeds meer gegevens die suggereren dat darmmicroben een rol spelen in de gezondheid, vooral als het gaat om hartaandoeningen, " zei dr. Hazen, die ook leiding geeft aan het Cleveland Clinic Center for Microbiome and Human Health. "We ontdekten dat de bloedspiegels van PAG op verschillende manieren bijdragen aan het risico op hart- en vaatziekten."

Analyseren van monsters van meer dan 5, 000 patiënten gedurende drie jaar onthulden dat verhoogde PAGln-spiegels voorspelden dat proefpersonen in de toekomst ongunstige cardiale gebeurtenissen zoals een hartaanval en beroerte zouden krijgen, en ook bij mensen met diabetes type 2 (een onafhankelijke risicofactor voor hart- en vaatziekten). Diermodel- en microbe-transplantatiestudies suggereren dat de door darmmicrobe geproduceerde PAG een belangrijke rol kan spelen bij het veroorzaken van hart- en vaatziekten.

De onderzoekers analyseerden ook volbloed, bloedplaatjesrijk plasma en geïsoleerde bloedplaatjes uit patiëntmonsters om te begrijpen hoe PAG celprocessen beïnvloedt. Vervolgens analyseerden ze diermodellen van arteriële schade om te zien hoe PAG-geïnduceerde cellulaire veranderingen zich manifesteren in ziekte. Dr. Hazen en zijn team ontdekten dat PAG de bloedplaatjesreactiviteit en het stollingspotentieel verbeterde, wat de kans op bloedstolsels vergroot, een belangrijke oorzaak van ongunstige cardiale gebeurtenissen zoals een hartaanval en beroerte.

Een deel van de reden waarom we zo geïnteresseerd waren om deze ontdekking te doen, is omdat we ontdekten dat PAG zich aan dezelfde receptoren bindt als bètablokkers, dat zijn medicijnen die vaak worden voorgeschreven om hartaandoeningen te helpen behandelen."

Stanley Hazen, MD, doctoraat, voorzitter van de afdeling Cardiovasculaire &Metabole Wetenschappen in het Lerner Research Institute en co-sectie hoofd van Preventive Cardiology &Rehabilitation in het Miller Family Heart, Vasculair &Thoracaal Instituut

Het toedienen van bètablokkers aan diermodellen met verhoogde PAG bleek cardiovasculaire eindpunten die door PAG worden aangestuurd, om te keren. Aanvullend, onderzoekers ontdekten dat het gebruik van genbewerkingstechnologie of medicijnen om PAG-receptorsignalering te blokkeren de stollingsactiviteit aanzienlijk verminderde.

"Wij geloven dat onze bevindingen suggereren dat sommige van de voordelen van bètablokkers kunnen worden toegeschreven aan het voorkomen van PAG-gerelateerde activiteit, " zei Hazen. "Bètablokkers zijn uitgebreid bestudeerd en worden voorgeschreven aan veel hartpatiënten, maar, voor zover we weten, dit is de eerste keer dat dit mechanisme is gesuggereerd als een verklaring voor enkele van hun voordelen."

• Onderzoekers vinden een voorheen onbekende reactie in het darmmicrobioom
• Onderzoekers identificeren mechanisme dat verklaart waarom vrouwen meer pijn ervaren dan mannen