Forskere identifiserer en tarmmikrobe generert biprodukt knyttet til kardiovaskulær sykdom

Cleveland Clinic -forskere har identifisert en tarmmikrobe generert biprodukt - fenylacetylglutamin (PAG) - som er knyttet til utvikling av kardiovaskulær sykdom, inkludert hjerteinfarkt, hjerneslag og død. Studien ble publisert i Celle i dag.

Fenylalanin er en aminosyre som finnes i mange matvarer, inkludert plante- og dyrebaserte proteinkilder som kjøtt, bønner og soya. Forskerne - ledet av Stanley Hazen, M.D., Ph.D., leder for Institutt for kardiovaskulær og metabolsk vitenskap i Lerner Research Institute og leder for forebyggende kardiologi og rehabilitering i Miller Family Heart, Vascular &Thoracic Institute - fant at når fenylalanin brytes ned av mikrober i tarmen, det produserer et biprodukt (metabolitt) som til slutt dukker opp i blod som kalles fenylacetylglutamin (PAG) som bidrar til hjertesykdom.

"I løpet av det siste tiåret har det vært en økende mengde data som tyder på at tarmmikrober spiller en rolle for helse, spesielt når det gjelder hjertesykdom, "sa Dr. Hazen, som også leder Cleveland Clinic Center for Microbiome and Human Health. "Vi fant at blodnivået av PAG bidrar til risiko for hjerte -og karsykdommer på et par forskjellige måter."

Analyse av prøver fra mer enn 5, 000 pasienter over tre år avslørte at forhøyede PAGln -nivåer spådde personer som fortsatte med å oppleve uønskede hjertehendelser som hjerteinfarkt og hjerneslag i fremtiden, og også hos de med type 2 diabetes (en uavhengig risikofaktor for hjerte- og karsykdommer). Dyremodeller og mikrobetransplantasjonsstudier antyder at tarmmikroprodusert PAG kan spille en viktig rolle i å drive hjerte- og karsykdom.

Forskerne analyserte også fullblod, blodplaterikt plasma og isolerte blodplater fra pasientprøver for å forstå hvordan PAG påvirker celleprosesser. De analyserte deretter dyremodeller for arteriell skade for å se hvordan PAG induserte cellulære endringer manifesterer seg i sykdom. Dr. Hazen og teamet hans fant at PAG forbedret blodplatereaktivitet og koagulasjonspotensial, som øker sannsynligheten for blodpropper, en hovedårsak til uønskede hjertehendelser som hjerteinfarkt og hjerneslag.

En del av grunnen til at vi var så interessert i å ha gjort denne oppdagelsen, er fordi vi fant at PAG binder seg til de samme reseptorene som betablokkere, som er medisiner som vanligvis foreskrives for å behandle hjertesykdommer. "

Stanley Hazen, M.D., Ph.D., leder for Institutt for kardiovaskulær og metabolsk vitenskap i Lerner Research Institute og leder for forebyggende kardiologi og rehabilitering i Miller Family Heart, Vaskulær og thorax institutt

Administrering av betablokkere til dyremodeller med forhøyet PAG ble vist å reversere kardiovaskulære endepunkter drevet av PAG. I tillegg forskere fant at bruk av genredigeringsteknologi eller medisiner for å blokkere PAG -reseptorsignalering reduserte koagulasjonsaktiviteten betydelig.

"Vi tror at funnene våre tyder på at noen av fordelene med betablokkere kan tilskrives forebygging av PAG -relatert aktivitet, "sa Hazen." Betablokkere har blitt studert mye og er foreskrevet for mange hjertepasienter, men, så vidt vi vet, Dette er første gang at denne mekanismen har blitt foreslått som en forklaring på noen av fordelene deres. "

• Forskere finner tidligere ukjent respons i tarmmikrobiomet
• Forskere identifiserer mekanisme som forklarer hvorfor kvinner opplever mer smerte enn menn