Кишечная микробиота и болезни сердечно-с осудистой системы

В статье представлен обзор публикаций в отечественной и зарубежной литературе, посвященный современным взглядам на роль метаболитов микробов кишечника как факторов риска возникновения сердечно- сосудистых заболеваний. Технические возможности последнего десятилетия позволили достаточно точно охарактеризовать кишечную микробиоту, что способствовало более глубокому пониманию происходящих процессов при развитии ряда заболеваний и установить, что на исход их лечения влияют выраженные изменения в составе, разнообразии и метаболической активности микробиоты кишечника человека. Ряд вопросов по взаимодействию кишечной микробиоты и организма хозяина остаются открытыми. Дальнейшие исследования по изучению связи микробиоты кишечника, продуктов ее метаболизма с факторами риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний открывает уникальные возможности в лечении и профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы с использованием манипулятивных технологий составом микробиоты и ее функцией.

1. Бельмер С. В., Хавкин А. И., Алешина Е. О., Алешкин А. В., Бехтерева М. К., Богданова Н. М. и др. Кишечная микробиота у детей: норма, нарушения, коррекция. Под редакцией С. В. Бельмера и А. И. Хавкина. Москва: Медпрактика; 2020: 472. (Второе издание, переработанное и дополненное)

2. Карпеева Ю. С., Новикова В. П., Хавкин А. И. Микробиота и болезни человека. Вопросы диетологии. 2020; 10(4):45–53. doi: 10.20953/2224–5448–2020–4–45–53

3. Барышникова Н. В., Гурова М. М., Иванова И. И., Кузьмина Д. А., Мельникова И. Ю., Новикова В. П. и др. Микробиота желудочно- кишечного тракта при хроническом гастрите. Под редакцией А. Н. Суворова, В. П. Новиковой, И. Ю. Мельниковой. Санкт-Петербург, 2014.

4. Беляева И. А., Бомбардирова Е. П., Митиш М. Д., Потехина Т. В., Харитонова Н. А. Онтогенез и дизонтогенез микробиоты кишечника у детей раннего возраста: триггерный механизм нарушений детского здоровья. Вопросы современной педиатрии.2017;16(1):29–38. doi: 10.15690/vsp.v16i1.1692

5. Шаповалова Н. С., В. П. Новикова Ось кишечник– мозг и ее роль в развитии функциональных гастроинтестинальных расстройств. Children’s medicine of the North- West 2021;9(4):33–51.

6. Agostino Di Ciaula, Piero Portincasa et al. Liver Steatosis, Gut-L iver Axis, Microbiome and Environmental Factors. ANever-E nding Bidirectional Cross-T alk J. Clin. Med. 2020, 9(8), 2648.

7. Wu L., Li J., Feng J., Ji J., Yu Q., Li Y., Zheng Y., Dai W., Wu J., Guo C. Crosstalk between PPARs and gut microbiota in NAFLD. Biomed Pharmacother. 2021 Apr;136:111255. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111255

8. Alshehri D., Saadah O., Mosli M., Edris S., Alhindi R., Bahieldin A. Dysbiosis of gut microbiota in infl ammatory bowel disease: Current therapies and potential for microbiota-m odulating therapeutic approaches. Bosn J Basic Med Sci. 2021 Jun 1;21(3):270–283. doi: 10.17305/bjbms.2020.5016

9. Гурова М. М., Новикова В. П., Хавкин А. И. Состояние кишечной микробиоты и клинико-м етаболические особенности у детей с избыточной массой тела и ожирением. Доказательная гастроэнтерология. 2018. Т. 7. № 3. С. 4–10. DOI: 10.17116/dokgastro201870314

10. Vorontsov P.V., Gurova M. M., Novikova V. P., Procopeva N. E. Рroatherogenic composition of intestinal microbiota in overweight and obese children. Obesity Facts. 2019;12(S1):193. ID: 38193081

11. Новикова В. П., Барышникова Н. В. Микробиота ЖКТ и ожирение у детей. В книге: Мультидисциплинарные проблемы ожирения у детей. Санкт- Петербург, 2018. С. 83–93. ID: 36924774

12. Новикова В. П., Гурова М. М., Хавкин А. И. Микробиота кишечника и ожирение. В книге: Кишечная микробиота у детей: норма, нарушения, коррекция. Бельмер С. В., Хавкин А. И., Алешина Е. О., Алешкин А. В., Бехтерева М. К., Богданова Н. М., Бойцова Е. А. и др. Москва, 2019. С. 336–347.

13. Новикова В. П., Листопадова А. П., Косенкова Т. В., Павлова С. Е., Демченкова О. А. Кишечная микробиота у детей с бронхиальной астмой. Про филактическая и клиническая медицина. 2017. № 4 (65). С. 30–34.

14. Гурова М. М., Новикова В. П. Эволюционные аспекты неонатальной гастроэнтерологии (часть 2): формирование кишечного микробиома и значение фактора питания в первые месяцы жизни. Вопросы детской диетологии. 2018. Т. 16. № 1. С. 34–41. doi: 10.20953/1727-5784–2018–1–34–41/

15. Kosenkova T.V., Novikova V. P., Lavrova O. V., Boitsova E. A. Vaginal microbiota as an epigenetic factor of early debut of allergic diseases in children born from mothers with bronchial asthma. В сборнике: Scientifi c research of the SCO countries: synergy and integration. Materials of the International Conference. 2019. pp. 58–65. ID: 38226616

16. Хавкин А. И., Косенкова Т. В., Бойцова Е. А., Новикова В. П., Богданова Н. М. Микробиота кишечника как эпигенетический фактор формирования пищевой аллергии. В книге: Кишечная микробиота у детей: норма, нарушения, коррекция. Бельмер С. В., Хавкин А. И., Алешина Е. О., Алешкин А. В., Бехтерева М. К., Богданова Н. М., Бойцова Е. А. и др. Под редакцией С. В. Бельмера и А. И. Хавкина. Москва, 2020. С. 324–337.

17. Yu D., Meng X., de Vos W. M., Wu H., Fang X., Maiti A. K. Implications of Gut Microbiota in Complex Human Diseases. Int J Mol Sci. 2021 Nov 23;22(23):12661. doi: 10.3390/ijms222312661

18. Cho I., Blaser M. J.. Th e human microbiome: at the interface of health and disease. Nat Rev Genet. 2012;13(4):260– 270. Published 2012 Mar 13. doi:10.1038/nrg3182

19. Fujimura K.E., Sitarik A. R., Havstad S., et al. Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T cell diff erentiation. Nat Med. 2016;22(10):1187-1191. doi: 10.1038/nm.4176.

20. Donia M. S., Fischbach M. A. Small molecules from the human microbiota science. Science. 2015; 349 (6246): 1254766. doi: 10.1126/science.1254766

21. Biedermann L., Rogler G. Th e intestinal microbiota: its role in health and disease. Eur. J. Pediatr. 2015; 174 (2): 151–167. doi: 10.1007/s00431–014–2476–2. PMID: 25563215.

22. Fujimura K.E., Sitarik A. R., Havstad S., et al. Neonatal gut microbiota associates with childhood multi sensitized atopy and T cell diff erentiation. Nat Med. 2016;22(10):1187-1191. doi: 10.1038/nm.4176.

23. O’Neill C.A., Monteleone G., McLaughlin J.T., Paus R. Th e gut-skin axis in health and disease: a paradigm with therapeutic implications. Bioessays. 2016; 38: 1167-1176. 10.1002/bies.201600008

24. Новикова В. П., Хавкин А. И., Горелов А. В., Полунина А. В. Ось “легкие-кишечник” и COVIDинфекция. Инфекционные болезни. 2021. Т. 19. № 1. С. 91–96. DOI: 10.20953/1729–9225–2021–1–91–96

25. Generoso J.S., Giridharan V. V., Lee J., Macedo D., Barichello T. Th e role of the microbiota-gut-brain axis in neuropsychiatric disorders. Braz J Psychiatry. 2021 May- Jun;43(3):293–305. doi: 10.1590/1516–4446–2020–0987

26. Sanchez-Rodrigues E., Egea -Zorrilla A., Plaza- Diaz Ju., Aragon-V ela Je., Munoz-Q uezada S., Tercedor-S anchez L., et al. Th e Gut Microbiota and Its Implication in the Development of Atherosclerosis and Related Cardiovascular Diseases. 2020 Feb 26;12(3):605. doi: 10.3390/nu12030605

27. Qin J., Li Y., Cai Z., et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature. 2012;490(7418):55–60. doi:10.1038/nature11450

28. Ranjan R., Rani A., Metwally A., McGee H.S., Perkins D. L. Analysis of the microbiome: Advantages of whole genome shotgun versus 16S amplicon sequencing. Biochem Biophys Res Commun. 2016;469(4):967-977. doi:10.1016/j.bbrc.2015.12.083

29. Zeisel S. H., Warrier M. Trimethylamine N-Oxide, the Microbiome, and Heart and Kidney Disease. Annu Rev Nutr. 2017;37:157-181. doi:10.1146/annurev-nutr-071816–064732

30. Subramaniam S., Fletcher C. Trimethylamine N-oxide: breathe new life. Br J Pharmacol. 2018;175(8):1344–1353. doi:10.1111/bph.13959

31. Heianza Y., Ma W., Manson J. E., Rexrode K. M., Qi L. Gut Microbiota Metabolites and Risk of Major Adverse Cardiovascular Disease Events and Death: A Systematic Review and Meta-A nalysis of Prospective Studies. J Am Heart Assoc. 2017;6(7): e004947. Published 2017 Jun 29. doi:10.1161/JAHA.116.004947

32. Yoshida N., Yamashita T, Hirata K-i. Gut Microbiome and Cardiovascular Diseases. Diseases 2018, 6(3): 56. doi:10.3390/diseases6030056

33. Gomes J.M.G., Costa J. A., Alfenas R. C.G. Metabolic endotoxemia and diabetes mellitus: A systematic review. Metabolism. 2017;68:133–144. doi:10.1016/j.metabol.2016.12.009

34. Louis P., Flint H. J. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol. 2017;19(1):29–41. doi:10.1111/1462–2920.13589

35. Mamic P., Chaikijurajai T., Tang W. H.W. Gut microbiome – A potential mediator of pathogenesis in heart failure and its comorbidities: State-of-the-art review. J Mol Cell Cardiol. 2021;152:105–117. doi:10.1016/j.yjmcc.2020.12.001

36. Trudy M. Wassenaar, Valentina A. Juncos and Kurt Zimmermann..Interactions between the Gut Microbiome, Lung Conditions, and Coronary Heart Disease and How Probiotics Aff ect Th ese. Int.J.Mol.Sci. 2021,22(18), 9700. doi:10.3390/ijms22189700.Mikhed

37. Mikhed Y., Daiber A., Stiven S., Mitochondrial Oxidative Stress, Mitohondrial DNA Damage and TheirRole in Age- Related Vascular Dysfunction. Int J Mol Sci. 2015;16(7):15918–15953. doi: 10.3390/ijms160715918

38. Vinolo M.A., Rodrigues H. G., Nochbar R. T., Curi R. Regulation of infl ammation by short chain fatty acids. Nutrients.2011;3(10):858–876. doi:10.3390/nu3100858

39. Tang W.H., Wang Z., Levison B. S., et al. Intestinal microbial metabolism of fh osfh atidylcholine and cardiovascular risk. N Eng J Med. 2013; 368(17):1575–1584. doi:10.1038/nm.3145

40. Pluznick J. A. A novel SCFA receptor, the microbiota, and blood pressure regulation. Gut Microbes.2014;5(2): 202–207. doi:10.4161/gmic.27492

41. Rogler G., Rosano G. Th e heart and the gut. Eur. Heart J. 2014; 35 (7): 426–430. doi: 10.1093/eurheartj/eht271. PMID: 23864132.

42. Черневская Е. А., Белобородова Н. В. Микробиота кишечника при критических состояниях (обзор). Общая реаниматология. 2018;14(5):96–119. doi: 10.15360/1813–9779–2018–5–96–119

43. Pathan N., Burmester M., Adamovic T., et al. Intestinal injury and endotoxemia in children undergoing surgery for congenital heart disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011; 184 (11): 1261–1269. doi: 10.1164/rccm.201104–0715OC

44. Lam V., Su J., Hsu A., Gross G. J., Salzman N. H., Baker J. E. Intestinal microbial metabolites are linked to severity of myocardial infarction in rats. PLoS One. 2016; 11 (8): e0160840. doi: 10.1371/journal.pone.0160840

45. Johnson B. M., Gaudreau M. C., Al-Gadban M.M., Gudi R., Vasu C. Impact of dietary deviation on disease progression and gut microbiome composition in lupusprone SNF1 mice. Clin Exp Immunol. 2015;181(2):323– 337. doi:10.1111/cei.12609

46. Ключникова О. А., Мазуров В. И., Макеева Т. И., П. Вильбурн Поражения сердца у больных системной красной волчанкой. Российский семейный врач. 2006; 4:41–43.

47. Li Y., Wang H. F., Li X., et al. Disordered intestinal microbes are associated with the activity of Systemic Lupus Erythematosus. Clin Sci (Lond). 2019;133(7):821–838. doi:10.1042/CS20180841

48. Mu Q., Zhang H., Liao X., et al. Control of lupus nephritis by changes of gut microbiota. Microbiome. 2017;5(1):73. Published 2017 Jul 11. doi:10.1186/s40168–017-0300–8

49. de la Visitación N., Robles- Vera I., Toral M., Duarte J.. Protective Effects of Probiotic Consumption in Cardiovascular Disease in Systemic Lupus Ery the mato sus. Nutrients. 2019;11(11):2676. Published 2019 Nov 5. doi:10.3390/nu11112676

50. Kasselman L.J., Vernice N. A., DeLeon J., Reiss, A. B. Th e gut microbiome and elevated cardiovascular risk in obesity and autoimmunity. Atherosclerosis. 2018, 271, 203–213. doi: 10.1016/j.atherosclerosis

51. López P., de Paz B., Rodríguez- Carrio J., et al. Th 17 responses and natural IgM antibodies are related to gut microbiota composition in systemic lupus erythematosus patients. Sci Rep. 2016;6:24072. Published 2016 Apr 5. doi:10.1038/srep24072

52. Zegarra-R uiz D.F., El Beidaq A., Iñiguez A. J., et al. A Diet-S ensitive Commensal Lactobacillus Strain Mediates TLR7-Dependent Systemic Autoimmunity. Cell Host Microbe. 2019;25(1):113–127.e6. doi:10.1016/j.chom.2018.11.009

53. Маталыгина О. А. Питание – кишечная микробиота – сердечно- сосудистые заболевания. Новое измерение. Медицина: теория и практика. 2019;4(1):271–276.

54. Ierardi E., Sorrentino C., Principi M., et al. Intestinal microbial metabolism of phosphatidylchline: a novel insight in the cardiovascular risk scenario. Hepatobiliary Surg Nutr. 2015; 4(4): 289–92. doi: 10.3978/j.issn.2304–3881.2015.02.01

55. LiuYa., Dai M. Trimethylamine N-Oxide Generated by the Gut Microbiota Is Associated with Vascular Inflammation: New Insights into Atherosclerosis. Mediators of Inflammation. 2020, Feb:4634172. doi: 10.1155/2020/4634172