"Detta är den första studien som visar att förändringar i tarmmikrobiomet med åldrande har en negativ inverkan på kärlhälsan, "sa huvudförfattaren Vienna Brunt, en postdoktor vid Institutionen för integrativ fysiologi. "Det öppnar upp en helt ny väg för potentiella insatser för att förebygga hjärt -kärlsjukdom."
För studien, publicerad i Journal of Physiology , forskare gav unga möss och gamla möss bredspektrumantibiotika för att döda majoriteten av bakterier som lever i tarmen, aka deras tarmmikrobiom. Därefter bedömde de hälsan hos deras vaskulära endotel (det inre fodret i deras blodkärl) och stelheten i deras stora artärer.
De mätte också blodnivåer av inflammatoriska föreningar, vävnadsskadande fria radikaler, antioxidanter och den blodkärlsexpanderande föreningen kväveoxid i båda grupperna.
Efter tre till fyra veckors behandling, de unga mössen såg ingen förändring i kärlhälsan. De gamla mössen, dock, såg stora förbättringar av alla åtgärder.
"När du undertryckte mikrobiomen hos de gamla mössen, deras kärlhälsa återställdes till unga möss, "sa seniorförfattaren och professorn Doug Seals, chef för Integrative Physiology of Aging Laboratory. "Detta tyder på att det är något med de mikroorganismerna som orsakar vaskulär dysfunktion."
För att bedöma vad det kan vara, forskarna tog sedan avföringsprover från en annan uppsättning möss och fick dem genetiskt sekvenserade, att jämföra tarmbakterierna som lever i de gamla mössen med de hos unga.
"I allmänhet, i de gamla mössen, vi såg en ökad förekomst av mikrober som är proinflammatoriska och som tidigare har associerats med sjukdomar, Sa Brunt.
Till exempel, de gamla mössen var betydligt fler Proteobakterier, en fila som inkluderar Salmonella och andra patogener, och pro-inflammatorisk Desulfovibrio.
För att gå vidare, forskarna mätte blodnivåer av metaboliter-små molekyler som produceras av tarmmikroorganismerna och absorberas i blodomloppet-hos gamla och unga möss.
Gamla möss hade tre gånger så mycket TMAO (trimetylamin N-oxid), en metabolit som visats i tidigare studier vara kopplad till ökad risk för åderförkalkning, hjärtinfarkt och stroke.
Redan 45, risken för hjärt -kärlsjukdom börjar krypa upp, enligt American Heart Association. Vid 60-79 år, 70 procent av människorna i USA har det. Efter 80 års ålder, färre än var femte är fria från det.
Men precis vad som får friska artärer att stelna och tappa funktion med åldern har förblivit något av ett medicinskt mysterium.
"Vi har länge vetat att oxidativ stress och inflammation är involverade i att göra artärer ohälsosamma över tiden, men vi visste inte varför artärer börjar bli inflammerade och stressade. Något utlöser detta, "Seals sa." Vi misstänker nu att, med ålder, tarmmikrobioten börjar producera giftiga molekyler, inklusive TMAO, som kommer in i blodet, orsaka inflammation och oxidativ stress och skada vävnad. "
Sälar och Brunt betonar att de absolut inte föreslår att människor använder antibiotika som en kardiovaskulär källa för ungdomar.
"Vi använde rent antibiotika som ett experimentellt verktyg. Det finns alldeles för många biverkningar och andra problem med att använda det i stort, Sa Brunt.
Men de tror att dieter med hög probiotisk rik odlad mat (yoghurt, kefir, kimchi) och prebiotiska fibrer kan spela en roll för att förebygga hjärtsjukdomar genom att främja ett hälsosamt tarmmikrobiom.
De studerar också en förening som heter dimetylbutanol, finns i vissa olivoljor, vinäger och röda viner, som blockerar det bakteriella enzym som krävs för att producera TMAO. I sista hand, det kan utvecklas till ett kosttillskott.
Större bild, tidningen-tillsammans med studier som kopplar ett åldrande mikrobiom till mag-tarmkanalen, immun- och hjärnåldring-erbjuder ytterligare en anledning att hålla våra bosatta bakterier friska, konstaterar en ledare som följer med tidningsartikeln.
Som författarna uttryckte det:
"Ungdomens fontän kan faktiskt ligga i tarmen."