Les changements dans les bactéries intestinales peuvent être un signe avant-coureur d’une maladie cardiaque

Dans la présente étude, les chercheurs ont cherché à examiner la relation entre les micro-organismes intestinaux, les voies fonctionnelles et la maladie coronarienne.

Ils ont sélectionné des participants de l’étude de cohorte Kangbuk Samsung. Ils ont exclu les participants présentant certains facteurs de risque, tels que des antécédents de cancer ou une utilisation récente d'antibiotiques.

Ils ont choisi 14 personnes atteintes d'une maladie coronarienne et 28 témoins, en collectant des échantillons fécaux de chacun. Trois participants étaient des femmes et l'âge moyen des participants était d'environ 53 ans.

Les chercheurs ont utilisé une technique appelée métagénomique du fusil de chasse pour obtenir une image complète des différences entre les bactéries et les changements fonctionnels.

Patrick Kee, MD, PhD, cardiologue à Vital Heart & Vein, qui n'a pas participé à cette étude, a expliqué davantage les méthodes de recherche pour Actualités médicales aujourd'hui. Kee nous a dit que :

« Cette approche (métagénomique de chasse) identifie non seulement les microbes présents, mais reconstruit également le potentiel métabolique de la communauté microbienne – quelles voies biochimiques ces microbes sont capables d'effectuer (…) Pour donner un sens aux vastes données ADN, les chercheurs ont utilisé des algorithmes pour regrouper les fragments apparentés en génomes microbiens complets ou presque complets, connus sous le nom de génomes assemblés par métagénome (MAG). »

Les chercheurs ont identifié 520 espèces bactériennes en examinant les données de tous les participants. Bien que la diversité bactérienne soit similaire pour les deux groupes, les chercheurs ont trouvé 15 espèces bactériennes dont les quantités présentes étaient très différentes entre les deux groupes.

Sept espèces bactériennes ont été considérablement augmentées dans le groupe des maladies coronariennes et huit espèces ont été épuisées par rapport aux témoins sains.

Les auteurs suggèrent que l'un des changements qui pourraient se produire chez les personnes atteintes d'une maladie coronarienne est une augmentation de certaines bactéries et une diminution des quantités d'espèces bactériennes responsables de la maladie coronarienne. acides gras à chaîne courte.

Les données ont également révélé des différences dans plusieurs voies métaboliques entre les deux groupes. Certaines voies se sont enrichies, tandis que d’autres ont été épuisées.

Les bactéries spécifiques contribuant à ces voies différaient. Il y avait également des différences dans le métabolisme des acides aminés et des glucides dans le groupe coronarien par rapport aux témoins.

L'auteur de l'étude, Han-Na Kim, PhD, professeur adjoint à l'Université Sungkyunkwan (SAIHST) à Séoul, en République de Corée, a expliqué à MNT:

« Ce que nous avons découvert n'était pas seulement une différence dans la présence de bactéries, mais aussi dans les fonctions biologiques qu'elles remplissaient. Les personnes atteintes de (maladie coronarienne) avaient nettement moins de microbes protecteurs qui produisent des acides gras à chaîne courte (AGCC), des molécules qui aident à réduire l'inflammation et à soutenir la santé vasculaire. En revanche, nous avons observé une activité plus élevée dans les voies métaboliques microbiennes telles que le cycle de l'urée et la biosynthèse de la L-citrulline, qui sont liées à l'inflammation et au stress cardiovasculaire. Ces changements fonctionnels suggèrent un changement d'un équilibre. à un environnement intestinal pro-inflammatoire.

Les chercheurs ont également identifié certains métabolitesqui sont des composants produits ou utilisés dans le métabolisme, qui diffèrent entre les deux groupes.

Un métabolite, l'inosine, a été considérablement augmenté chez les participants atteints de maladie coronarienne, tandis que deux autres étaient significativement plus faibles dans ce groupe.

Les chercheurs ont cherché à voir si la prise en compte des métabolites et des taxons bactériens pouvait aider à identifier les cas de maladie coronarienne à l’aide d’un modèle appelé modèle de classification forestière aléatoire.

La prise en compte de ces deux facteurs semble utile. Pour le modèle prenant en compte les espèces bactériennes, Kim a expliqué que « le profil microbien a montré de fortes performances prédictives (…), indiquant que les données sur le microbiome intestinal pourraient contribuer à une meilleure compréhension du risque cardiovasculaire lorsqu’elles sont combinées à des mesures cliniques établies ».

À l’aide de génomes assemblés par métagénome, ou MAG, les chercheurs ont identifié des espèces bactériennes partagées par les participants atteints de maladie coronarienne et les témoins, ainsi que certaines uniquement dans le groupe de maladies coronariennes et d’autres uniquement dans le groupe témoin.

Certaines fonctions métaboliques étaient également plus élevées chez les participants atteints d’une maladie coronarienne, tandis que d’autres fonctions métaboliques étaient plus élevées chez le groupe témoin.

L’étude explique que les signatures métaboliques dans les MAG dérivés de la maladie coronarienne étaient liées à des problèmes cardiovasculaires et à des changements inhabituels dans les bactéries inflammatoires de l’intestin (dysbiose).

Ils ont en outre identifié un certain nombre de gènes importants, qui différaient pour les MAG des deux groupes, et même des différences de caractéristiques fonctionnelles entre les mêmes types de bactéries.

« Grâce à l'analyse du génome assemblé par métagénome (MAG), nous avons en outre découvert que les bactéries de la même espèce peuvent se comporter très différemment en fonction de l'état de santé de l'hôte », a déclaré Kim.

« Même les microbes traditionnellement considérés comme bénéfiques, comme Akkermansie ou Faecalibactérieont montré des différences au niveau des souches : certaines portaient des traits génétiques liés à l’inflammation ou à la production de triméthylamine (TMA), un composé associé à l’athérosclérose », a détaillé le chercheur.

Cette recherche a des limites. Les participants faisaient déjà partie de l’étude de cohorte Kangbuk Samsung, ce qui pourrait affecter l’échantillon disponible.

Par exemple, cet échantillon était composé uniquement d'adultes âgés de 23 à 77 ans. Comme cette étude était transversale, elle ne peut pas en déterminer la cause, et les chercheurs soulignent la nécessité d'études à long terme.

Les chercheurs ont également reconnu que même si la métagénomique par fusil de chasse aide à montrer le potentiel métabolique, il s’agit encore d’une approche limitée et que les recherches futures pourraient aborder un angle plus direct.

De plus, les chercheurs n’ont inclus une espèce microbienne que si au moins 10 % des échantillons en possédaient. Ainsi, des bactéries plus rares pourraient faire l’objet de recherches futures.

L'étude a reçu un financement via une subvention du gouvernement coréen, et le document principal ne précise pas l'implication des bailleurs de fonds de l'étude.

Kee a également souligné plusieurs limites de la recherche, soulignant :

• « Petite taille d’échantillon et manque de diversité ethnique : 42 participants (principalement des hommes et seulement 14 sujets atteints de maladies coronariennes). Les sujets étaient tous coréens, avec des caractéristiques génétiques, alimentaires et environnementales différentes, ce qui rend difficile la généralisation des données de ce groupe ethnique à d'autres populations.
• Conception à un moment unique: La maladie coronarienne se développe sur plusieurs décennies, mais les échantillons de cette étude ont été collectés à un moment donné et peuvent ne pas refléter les changements historiques du microbiote intestinal au cours de la vie des individus.
• Manque de validation métabolomique : Toutes les inférences fonctionnelles (changements de voie, prédictions de métabolites) sont basées sur l'abondance de l'ADN ; aucune validation métatranscriptomique ou métabolomique n'a été effectuée, l'activité métabolique réelle n'est donc pas vérifiée.
• L’apparent favorable (performance prédictive) doit être considéré avec prudence: Cette étude est basée sur une base incroyablement petite, une étude transversale avec seulement 42 sujets (avec seulement 14 patients atteints de maladie coronarienne), et les intervalles de confiance sont larges (59 à 100 %), ce qui indique un risque élevé de surapprentissage.

Cette étude examine les facteurs pouvant avoir un impact sur la maladie coronarienne et, par conséquent, les domaines potentiels à cibler pour réduire le risque de maladie cardiovasculaire.

La prise en compte de ces minuscules micro-organismes pourrait également faire une différence en aidant à identifier le risque élevé de maladie coronarienne.

Kim a noté que :

« Bien que notre étude n’ait pas testé directement les interventions cliniques, la composition microbienne et les voies fonctionnelles que nous avons identifiées étaient étroitement liées à l’inflammation et au stress métabolique, qui sont des mécanismes clés des maladies cardiovasculaires (…) À l’avenir, des recherches plus approfondies devraient évaluer si la surveillance ou la modulation du microbiome intestinal peut améliorer la détection précoce ou la stratification du risque dans les maladies cardiaques. »

Kevin Shah, MD, cardiologue certifié et directeur du programme de sensibilisation à l'insuffisance cardiaque au MemorialCare Heart & Vascular Institute du Long Beach Medical Center à Long Beach, en Californie, était également enthousiasmé par les recherches futures dans ce domaine.

Shah a dit MNT que « la possibilité d’intégrer les signatures du microbiome intestinal dans le profilage du risque cardiovasculaire est passionnante pour l’avenir. »

« Pour l'instant, notre priorité reste les interventions fondées sur des preuves telles que l'exercice et les thérapies médicales guidées par des lignes directrices, tandis que la communauté des chercheurs étudiera plus en détail les stratégies axées sur le microbiome dans le cadre d'essais prospectifs plus vastes », a-t-il ajouté.