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 de groupes de multimorbidité métabolique basée sur 21 paramètres métaboliques pour explorer les signatures du microbiome intestinal associées. Avec le métabolisme et l'âge, et mieux comprendre la relation entre le métabolisme, l'âge et le risque à long terme de maladie cardiovasculaire.

Les maladies cardiovasculaires sont l'une des principales causes de mortalité mondiale, et les troubles métaboliques et l'âge, qui sont également étroitement liés, augmenteraient considérablement le risque de maladie cardiovasculaire. Les troubles métaboliques deviennent plus complexes et plus répandus avec l'âge, et chez les personnes âgées, les maladies cardiovasculaires se développent généralement dans un contexte de multimorbidité.

De plus en plus de preuves de 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 peut être à l'origine d'un vieillissement en bonne santé. La recherche a 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 modèles d'interactions entre le microbiome intestinal, le métabolisme et l'âge ainsi que la mesure dans laquelle ces interactions influencent la santé cardiovasculaire restent flous.

Dans cette étude, les chercheurs ont commencé par identifier des groupes de multimorbidité sur la base de paramètres métaboliques spécifiques, puis ont examiné les signatures du microbiome intestinal associées à l'âge et à ces groupes de multimorbidité. De plus, sur la base de la variation des signatures du microbiome intestinal et de 55 espèces microbiennes associées à l'âge, ils ont défini le concept d'âge microbien, qui a ensuite été utilisé 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. Les 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 le niveau d'activité physique ont été collectées en 2010 et 2014. Les données de suivi comprenaient des informations sur les maladies cardiovasculaires diagnostiquées. Quatre ensembles de données métagénomiques fécales provenant d'Israël, des Pays-Bas, de France, d'Allemagne, des États-Unis et du Royaume-Uni ont été utilisés comme cohortes de validation.

Des groupes de multimorbidité métabolique basés sur 21 paramètres métaboliques ont été associés au risque de maladie cardiovasculaire. Les paramètres comprenaient le poids corporel, la taille, le tour de taille, le cholestérol de haute et basse densité (HDL-C et LDL-C), l'apolipoprotéine A-1, le cholestérol total, les taux d'insuline à jeun, l'apolipoprotéine B, la γ-glutamyltransférase, l'aspartate aminotransférase, l'alanine. Aminotransférase, tolérance au glucose, à l'acide urique, aux triglycérides, à l'hémoglobine A1c et à la glycémie à jeun.

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

Des échantillons de selles ont été collectés auprès de tous les participants et le séquençage du métagénome a été effectué à l'aide de l'ADN extrait. Les données métagénomiques ont été utilisées pour le profilage métagénomique de la cohorte d'origine.

Les participants ont été divisés en deux groupes d'âge (moins ou plus de 60 ans) et les rapports de risque de maladies cardiovasculaires ont été calculés pour les quatre groupes de multimorbidité malsaine par rapport au groupe de profil métabolique sain. Les rapports de risque de maladie cardiovasculaire 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. Nous avons ensuite examiné les caractéristiques du microbiome intestinal liées à l'âge et au métabolisme, identifiant les associations entre le métabolisme, l'âge microbien et le risque de maladie cardiovasculaire.

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

De plus, les données sur le métagénome fécal ont montré que la composition du microbiome intestinal était associée à la fois à des groupes d'âge et à des groupes de multimorbidité. Parmi les individus de plus de 60 ans, le risque accru de maladie cardiovasculaire associée aux groupes d’hyperglycémie et d’obésité était plus élevé chez ceux ayant un âge microbien plus élevé et diminuait chez ceux ayant un âge microbien plus faible, quels que soient le sexe, l’âge, les facteurs alimentaires ou le mode de vie.

Un âge microbien plus jeune, caractérisé par une diminution de l'abondance des espèces de Prevotella, était associé à une réduction du risque de maladies cardiovasculaires chez les personnes âgées dues à des groupes métaboliques malsains, indépendamment des 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 liées à l'âge du microbiome intestinal, telles qu'une diminution significative des espèces de Bacteroides et une augmentation du caractère unique et de la richesse des bactéries anaérobies facultatives telles que les Enterobacteriaceae et les Streptococcus. Ces augmentations des voies pro-inflammatoires et des schémas de vieillissement microbien semblent être associées à un déclin de l'immunité, de la digestion et de la fonction physiologique lié à l'âge.

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 démontré que la composition du microbiome intestinal est associée à des paramètres d'âge et de multimorbidité métabolique.

De plus, sur la base de la composition spécifique du microbiome intestinal, il a été démontré que le jeune âge microbien réduit le risque de maladie cardiovasculaire associée à un dysfonctionnement métabolique, ce qui suggère que le microbiome intestinal module la santé cardiovasculaire des personnes âgées présentant un dysfonctionnement métabolique.