La connessione intestino-cuore: un intestino sano per un cuore sano

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Premessa

Alcuni studi recenti suggeriscono che il microbiota intestinale potrebbe avere una correlazione con lo sviluppo delle malattie del cuore e che potrebbe essere una nuova strada da esplorare per la prevenzione delle patologie cardiache.

In questo articolo discutiamo circa le evidenze secondo le quali un’alimentazione a prevalente componente vegetale rispetto a quella costituita da una prevalenza di cibi di origine animale possa diminuire il rischio di malattie cardiache grazie alla riduzione di alcuni metaboliti prodotti dal microbiota intestinale.

Studi

L’interesse crescente verso il microbiota intestinale nella modulazione delle patologie extra-intestinali deriva dall’evidenza che, a seconda del tipo di alimentazione dell’individuo, un genere batterico può risultare prevalente dando origine a corrispondenti enterotipi diversi; per fare un esempio, i vegetariani evidenziano una prevalenza dell’enterotipo Ruminococcus, mentre coloro che seguono una dieta di tipo occidentale hanno una prevalenza dell’enterotipo Bacteroides.

I soggetti che seguono un regime alimentare a componente prevalentemente vegetale si è visto che hanno una prevalenza dell'enterotipo Ruminococcus nel profilo del loro microbiota intestinale. Intestino sano cuore sano
Figura 1 – L’enterotipo Ruminococcus prevale nei soggetti che seguono una dieta vegetariana

I ricercatori hanno scoperto che seguire una dieta varia e sana, ricca di cibi vegetali può ridurre il rischio di malattie cardiache riducendo i livelli di una molecola chiamata trimetilammina N-ossido (TMAO).

È noto sicuramente come una dieta sana che preveda un limitato consumo di cibi di origine animale possa creare una condizione che favorisce uno stato di intestino sano e questo sembrerebbe garantire anche un cuore sano.

Metaboliti microbici

Il TMAO è un metabolita tossico prodotto dai batteri, più precisamente dal metabolismo microbico di colina e L-carnitina (presenti nella carne rossa, nel pesce, nel pollame, nelle uova) che arrivano al colon (non assorbite dal tenue perché in eccesso); la TMA viene ossidata a TMAO nel fegato ad opera di enzimi chiamati mono-ossigenasi.

I nutrienti contenenti colina che raggiungono il cieco e l'intestino crasso possono servire da carburante per il microbiota intestinale, producendo trimetilammina (TMA). 
La TMA viene ulteriormente ossidata rapidamente a trimetilammina-N-ossido (TMAO) dalle monoossigenasi contenenti flavina epatica (FMO). Il TMAO aumenta l'accumulo di colesterolo nei macrofagi, l'accumulo di cellule schiumose nelle pareti delle arterie e l'aterosclerosi, tutti fattori associati ad un aumentato rischio di infarto, ictus e morte.
Se non si ha un consumo elevato di cibi animali si produce meno disbiosi e meno TMAO. Possiamo quindi dire che per avere un cuore sano dobbiamo mantenere un intestino sano. Intestino sano cuore sano
Figura 2 – Rapporto tra TMAO e rischio cardiaco [ Fonte: New Engl. Journal Medical 2013; 368 (17): 1575 – 1584]

L’enzima mono-ossigenasi è un importante regolatore della sintesi di TMAO ed è regolato dal recettore farnesoide X (FXR) la cui espressione può essere sovra regolata dagli acidi biliari.

TMAO promuove nelle cellule endoteliali la produzione di ​ l’interleuchina-6, ciclossigenasi-2, molecola di adesione intercellulare-1 ed E-caderina (attraverso la via di segnalazione del NF-κB) favorendo l’instaurarsi del processo aterosclerotico.

Alcuni dei batteri coinvolti

Alcune tipologie di batteri (Prevotella) sono associate ad alte concentrazioni plasmatiche di TMAO, mentre altri batteri, come Clostridium, Proteus, Anaerococcus, Edwardsiella, sono capaci di processare la colina.
Alcuni ceppi invece trasformano i nitrati alimentari delle foglie verdi in nitriti precursori dell’ossido nitrico (NO) ad azione vasodilatatrice e ipotensiva con effetti cardioprotettivi

Alti livelli di TMAO sono associati nei coronaropatici ad un maggior carico aterosclerotico, un alterato “signaling” del calcio che provoca iperattività piastrinica e fenotipo protrombotico in vivo con conseguente aumento del rischio di condizioni cardiache o del sistema circolatorio, come infarto o ictus.

Nuovi studi

Per 10 anni sono state seguite 380 donne di età compresa tra 30 e 55 anni, i ricercatori hanno raccolto informazioni sulla dieta e sull’assunzione di nutrienti tramite l’uso di un questionario e hanno utilizzato un “indice di alimentazione sana”, in cui agli alimenti vegetali sani venivano assegnati punteggi positivi e ad altri alimenti invece un punteggio negativo.

Ai partecipanti è stato quindi chiesto di eseguire due prelievi di sangue a 10 anni di distanza, consentendo ai ricercatori di osservare come i livelli plasmatici di TMAO sono cambiati nel periodo di 10 anni.

È noto che i livelli di TMAO cambiano in base alla dieta e all’assunzione di nutrienti e gli autori hanno esaminato il modo in cui la qualità della dieta ha modificato l’associazione tra TMAO e malattia coronarica.

Nel complesso, hanno scoperto che le donne che hanno sviluppato la malattia coronarica avevano concentrazioni più elevate di TMAO al secondo prelievo di sangue e avevano assunto una maggiore quantità di cibi di origine animale ed una minore assunzione di cibi di origine vegetale.

Rispetto ai partecipanti con i livelli di TMAO più bassi, i partecipanti con i maggiori aumenti di TMAO avevano un rischio 1,67 volte maggiore di andare incontro a malattia coronarica.

Conclusioni

I dati scientifici suggeriscono che i microbiomi intestinali potrebbero giocare un ruolo nella prevenzione delle malattie cardiache, e consentono di concludere che il TMAO potrebbe essere utilizzato come biomarcatore predittivo per le malattie cardiache e come target mirato alla prevenzione delle malattie cardiache.

Nel complesso, questo studio sottolinea che l’adesione a una dieta diversificata ricca di alimenti di origine vegetale può ridurre il rischio di malattie cardiovascolari influenzando il tipo di metaboliti prodotti dal microbiota intestinale e, quindi, riducendo le molecole aterogene.

Sebbene molti fattori possano influenzare il rischio cardiovascolare, inclusi l’età, lo stile di vita e altri indicatori di salute, questi risultati dovrebbero essere un incoraggiamento a sostenere uno “stile alimentare” più sano.

La ricerca in questo settore costituisce al momento un ambito di ricerca intrigante da approfondire, visto che, quanto sappiamo a riguardo, è ancora limitato e pertanto necessitano studi clinici su un numero più ampio di pazienti per avere evidenze clinicamente utilizzabili.

Terapie su misura e personalizzate potrebbe offrire dei benefici riuscendo a modulare il cross-talk microbiota intestinale-organo cardiaco.

Fonti

  • Heianza Y., Ma W., Di Donato J.A., Sun Q., Rimm E.B., Hu F.B., Rexrode K.M., Manson J.A.E., and Qi L. “Long-Term Changes in Gut Microbial Metabolite Trimethylamine N-Oxide and Coronary Heart Disease Risk.” Journal of the American College of Cardiology 2020; 75 (7): 763–72.
  • Tang W.H., Wang Z., Levison B.S., Koeth R.A., Britt E.B., Fu X., Wu Y., Hazen S.L. “Intestinal microbial metabolism of phosphatidylcholine and cardiovascular risk”. N Engl J Med2013; 368: 1575-1584.
  • Romano A., Vivas E.I., Amador-Noguez D., Rey F.E. “Intestinal Microbiota Composition Modulates Choline Bioavailability from Diet and Accumulation of the Proatherogenic Metabolite Trimethylamine-N-Oxide Kymberleigh”. mBio 2015; Volume 6 Issue 2 e02481-14.
  • Foto in evidenza: Photo by Sarah Pflug from Burst

Giuseppe Chindemi

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