"Dette er den første studien som viser at endringer i tarmmikrobiomet med aldring har en negativ innvirkning på vaskulær helse, "sa hovedforfatter Vienna Brunt, en postdoktor ved Institutt for integrativ fysiologi. "Det åpner en helt ny måte for potensielle inngrep for å forhindre kardiovaskulær sykdom."
For studien, publisert i Journal of Physiology , forskere ga unge mus og gamle mus bredspektret antibiotika for å drepe de fleste bakterier som lever i tarmen, aka deres tarmmikrobiom. Deretter vurderte de helsen til det vaskulære endotelet (den indre foringen av blodårene) og stivheten i de store arteriene.
De målte også blodnivået av inflammatoriske forbindelser, vevsskadelige frie radikaler, antioksidanter og den blodkar-ekspanderende forbindelsen nitrogenoksid i begge grupper.
Etter tre til fire uker med behandlingen, de unge musene så ingen endring i vaskulær helse. De gamle musene, derimot, så store forbedringer på alle tiltak.
"Når du undertrykte mikrobiomet til de gamle musene, deres vaskulære helse ble gjenopprettet til unge mus, "sa seniorforfatter og professor Doug Seals, direktør for Integrative Physiology of Aging Laboratory. "Dette antyder at det er noe med de mikroorganismer som forårsaker vaskulær dysfunksjon."
For å vurdere hva det kan være, forskerne tok deretter fekale prøver fra et annet sett med mus og lot dem genetisk sekvensere, sammenligne tarmbakteriene som lever i de gamle musene med de hos ungene.
"Generelt, i de gamle musene, vi så en økt forekomst av mikrober som er proinflammatoriske og tidligere har vært assosiert med sykdommer, "Sa Brunt.
For eksempel, de gamle musene var vert for betydelig flere Proteobakterier, en phyla som inkluderer Salmonella og andre patogener, og pro-inflammatorisk Desulfovibrio.
For å bore ned ytterligere, forskerne målte blodnivået av metabolitter-små molekyler produsert av tarmmikroorganismer og absorbert i blodet-hos gamle og unge mus.
Gamle mus hadde tre ganger så mye TMAO (trimetylamin N-oksid), en metabolitt som i tidligere studier er knyttet til økt risiko for åreforkalkning, hjerteinfarkt og hjerneslag.
Så tidlig som 45, risikoen for kardiovaskulær sykdom begynner å krype opp, ifølge American Heart Association. I alderen 60-79 år, 70 prosent av befolkningen i USA har det. Etter 80 år, færre enn hver femte er fri for det.
Men akkurat det som får friske arterier til å stivne og miste funksjonen med alderen, har fortsatt vært et medisinsk mysterium.
"Vi har lenge visst at oksidativt stress og betennelse er involvert i å gjøre arteriene usunne over tid, men vi visste ikke hvorfor arteriene begynner å bli betente og stresset. Noe utløser dette, "Seals sa." Vi mistenker det nå, med alderen, tarmmikrobiota begynner å produsere giftige molekyler, inkludert TMAO, som kommer inn i blodstrømmen, forårsake betennelse og oksidativt stress og skade vev. "
Sel og Brunt understreker at de absolutt ikke antyder at folk bruker antibiotika som en kardiovaskulær fontene for ungdom.
"Vi brukte rent antibiotika som et eksperimentelt verktøy. Det er altfor mange bivirkninger og andre problemer med å bruke det bredt, "Sa Brunt.
Men de tror at dietter med mye probiotisk rik dyrket mat (yoghurt, kefir, kimchi) og prebiotisk fiber kan spille en rolle i å forebygge hjertesykdom ved å fremme et sunt tarmmikrobiom.
De studerer også en forbindelse som heter dimetylbutanol, finnes i noen olivenoljer, eddik og rødvin, som blokkerer det bakterielle enzymet som kreves for å produsere TMAO. Til syvende og sist, det kan utvikles til et kosttilskudd.
Større bilde, papiret-sammen med studier som kobler et aldrende mikrobiom til mage-tarm, immun og hjernens aldring-gir enda en grunn til å holde våre bosatte bakterier sunne, bemerker en lederartikkel som følger med tidsskriftartikkelen.
Som forfatterne uttrykte det:
"Ungdomskilden kan faktisk ligge i tarmen."