Une étude révèle le rôle important du microbiome intestinal dans le vieillissement et les maladies cardiaques

Dans une étude récemment publiée dans Nature Medicine, un groupe de scientifiques chinois a mené une analyse prospective des groupes de multimorbidité métabolique basée sur 21 paramètres métaboliques pour étudier les signatures du microbiome intestinal associées au métabolisme et à l'âge et mieux comprendre la relation entre le métabolisme, l'âge et le risque de maladie cardiovasculaire à long terme.

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité mondiale. On estime que les troubles métaboliques et l'âge, qui sont également étroitement liés, augmentent significativement le risque de maladies cardiovasculaires. Les troubles métaboliques deviennent plus complexes et plus fréquents avec l'âge, et chez les personnes âgées, les maladies cardiovasculaires se développent généralement dans un contexte de multimorbidité.

De plus en plus de données sur les schémas de vieillissement associés à la diversité du microbiome intestinal dans différentes populations suggèrent que le microbiome intestinal relie l'immunité et le métabolisme, subit des changements liés à l'âge et pourrait contribuer à un vieillissement en bonne santé. Des études ont montré qu'une faible diversité de Bacteroides et une diversité accrue de taxons uniques dans le microbiome intestinal sont associées à un vieillissement en bonne santé. Cependant, les schémas d'interactions entre le microbiome intestinal, le métabolisme et l'âge, ainsi que leur influence sur la santé cardiovasculaire, restent flous.

Dans cette étude, les chercheurs ont commencé par définir des groupes de multimorbidité en fonction de paramètres métaboliques spécifiques, puis ont examiné les signatures du microbiome intestinal associées à l'âge et ces groupes de multimorbidité. Ils ont ensuite défini le concept d'âge microbien en se basant sur les variations des signatures du microbiome intestinal et sur 55 espèces microbiennes associées à l'âge, qu'ils ont ensuite utilisées pour déterminer le rôle de la composition du microbiome intestinal et de l'âge microbien dans des groupes de multimorbidité spécifiques.

Les cohortes initiales comprenaient des adultes âgés de 40 à 93 ans. Des données sur les caractéristiques démographiques, les antécédents médicaux, les variables métaboliques et les facteurs liés au mode de vie, tels que la consommation d'alcool, le tabagisme et l'activité physique, ont été recueillies en 2010 et 2014. Les données de suivi comprenaient des informations sur les maladies cardiovasculaires incidentes. Quatre ensembles de données métagénomiques fécales provenant d'Israël, des Pays-Bas, de France, d'Allemagne, des États-Unis et du Royaume-Uni ont servi de cohortes de validation.

Des groupes de multimorbidité métabolique, construits à partir de 21 paramètres métaboliques, ont été associés au risque de maladie cardiovasculaire incidente. Ces paramètres comprenaient le poids corporel, la taille, le tour de taille, les lipoprotéines de haute densité (HDL-C) et de basse densité (LDL-C), l'apolipoprotéine A-1, le cholestérol total, l'insulinémie à jeun, l'apolipoprotéine B, la γ-glutamyl transférase, l'aspartate aminotransférase, l'alanine aminotransférase, la tolérance au glucose, l'acide urique, les triglycérides, l'hémoglobine A1c et la glycémie à jeun.

Sur la base de ces paramètres, cinq groupes de multimorbidité métabolique ont été identifiés, comprenant un profil métabolique sain, ainsi que des groupes avec un faible taux de HDL-C et d'apolipoprotéine A1, un taux élevé de LDL-C, d'apolipoprotéine B et de cholestérol total, une résistance à l'insuline, une obésité, des enzymes hépatiques élevées et une hyperglycémie.

Des échantillons de selles ont été prélevés auprès de tous les participants et un séquençage du métagénome a été réalisé à partir de l'ADN extrait. Les données métagénomiques ont servi au profilage métagénomique de la cohorte initiale.

Les participants ont été répartis en deux groupes d'âge (moins de 60 ans ou plus de 60 ans) et les ratios de risque de MCV ont été calculés pour les quatre groupes de multimorbidité malsaine par rapport au groupe de profil métabolique sain. Les ratios de risque de MCV ont également été calculés pour les groupes d'âge plus jeunes et plus âgés.

L'influence des facteurs environnementaux et de l'hôte sur le microbiome intestinal a été évaluée, et les indices d'unicité et de diversité du microbiome intestinal ont été calculés. Les caractéristiques du microbiome intestinal liées à l'âge et au métabolisme ont ensuite été examinées, et les associations entre métabolisme, âge microbien et risque de maladie cardiovasculaire ont été déterminées.

Les résultats ont montré que, par rapport au groupe présentant un profil métabolique sain, les groupes présentant une hyperglycémie et une obésité présentaient un risque de maladie cardiovasculaire supérieur de 117 % et 75 % respectivement sur 11,1 ans. Ces résultats ont été confirmés par la cohorte de validation.

De plus, les données du métagénome fécal ont montré que la composition du microbiome intestinal était associée à l'âge et aux groupes de multimorbidité. Chez les personnes de plus de 60 ans, le risque accru de maladie cardiovasculaire associé aux groupes d'hyperglycémie et d'obésité était plus élevé chez les personnes ayant un âge microbien élevé et plus faible chez celles ayant un âge microbien plus faible, indépendamment du sexe, de l'âge, des facteurs alimentaires ou du mode de vie.

L'âge microbien jeune, caractérisé par une abondance réduite d'espèces de Prevotella, était associé à un risque réduit de MCV chez les personnes âgées issues de groupes métaboliques malsains, indépendamment de l'utilisation de médicaments, des facteurs alimentaires, du niveau d'éducation, du sexe, de l'âge ou du mode de vie.

L'étude a révélé des signatures distinctes du microbiome intestinal liées à l'âge, telles qu'une diminution significative des espèces de Bacteroides et une augmentation de la singularité et de la richesse des bactéries anaérobies facultatives telles que les Enterobacteriaceae et les Streptococcus. Cette augmentation des voies pro-inflammatoires et des schémas de vieillissement microbien semble être associée à une diminution liée à l'âge de l'immunité, de la digestion et des fonctions physiologiques.

En conclusion, l'étude a examiné l'interaction entre la composition et la diversité du microbiome intestinal, l'âge et le métabolisme, ainsi que son association avec le risque de maladie cardiovasculaire. Il a été constaté que la composition du microbiome intestinal était associée à l'âge et aux paramètres de multimorbidité métabolique.

De plus, sur la base de la composition des espèces du microbiome intestinal, il a été constaté que le jeune âge microbien réduisait le risque de maladie cardiovasculaire associée à un dysfonctionnement métabolique, suggérant que le microbiome intestinal module la santé cardiovasculaire chez les personnes âgées souffrant de dysfonctionnement métabolique.