Tarm-hjärna-hjärta-axeln
Tarm-hjärna-hjärta-axeln: Hur mikrober kontrollerar ditt blodtryck
Högt blodtryck och hjärtsvikt drabbar miljontals människor världen över. Ändå kan läkare inte helt förklara för sina patienter varför hjärtat blir stelt och kämpar för att slappna - ett tillstånd som kallas diastolisk dysfunktion.
Forskare vid Dr. Suphansa Sawamiphaks laboratorium vid Max Delbrück Center, har identifierat en direkt kommunikationslinje mellan tarmbakterier, hjärnan och hjärtat.
Med hjälp av zebrafiskar som modeller upptäckte teamet att visa tarmmikrober producerar en liten molekyl som kallas indol-3-ättiksyra (IAA) från den kostbaserade aminosyran tryptofan. IAA verkar på neuroner i hjärnan, som i sin tur kontrollerar hjärtat. Studien publicerades i "Circulation Research".
Spåra signaler från tarm till hjärna
För att förstå hur tarmbakterier kan påverka hjärtat fokuserade forskarna på en distinkt grupp neuroner i hypotalamus som kallas hypokretin (Hcrt) hos zebrafisklarver. Dessa celler producerar Hcrt-neuropeptider, även kända som orexiner, som reglerar många ofrivilliga funktioner i kroppen, såsom sömn och ätmönster, men även hjärtaktivitet.
När IAA-nivåerna sjönk blev Hrct-neuronerna överaktiva. Detta ökade sympatiska nervsignaler till hjärtat, vilket fick hjärtmuskeln att stelna och försämra dess förmåga att slappna av ordentligt. När forskarna kompletterade larverna med IAA normaliserades neuroaktiviteten, hjärtfunktionen och blodtrycket förbättrades, och även relaterade hormoner som renin och angiotensinogen återgick till hälsosammare nivåer.
De undersökte sedan data från en patientkohort - människor har också Hcrt-neuroner - och fann att IAA-nivåerna var reducerade hos patienter med högt blodtryck. Det är värt att notera att de observerade en könsspecifik effekt där kvinnor med högt blodtryck uppvisade signifikant lägre nivåer av IAA i sina serumprover än män.
"Vi blev förvånade över att en enda bakteriell metabolit kunde påverka det centrala nervsystemet, hjärtat och de viktigaste hormonsystemen samtidigt", säger Bhakti Zakarauskas-Seth, huvudförfattare till artikeln. "Det visar att hjärnan kan fungera som ett centralt nav i kommunikationen mellan tarm och hjärta."
Implikationer för patienter och förebyggande
Diastolisk dysfunktion är mycket vanligt - upp till hälften av alla personer över 70 år har någon grad av funktionsnedsättning. Det är också den underliggande funktionella mekanismen för hjärtsvikt med bevarad systolisk funktion (HFpEF), som står för över 50% av alla fall av hjärtsvikt.
För dessa patienter öppnar resultaten för flera potentiella vägar för bättre vård, säger Zakarauskas-Seth.
"IAA-nivåer kan fungera som en biomarkör för att identifiera patienter med hög risk för högt blodtryck eller hjärtsvikt. En behandling där en ökning av IAA-produktionen - till exempel genom kost, probiotika eller tillskott - kan bli en ny strategi för att förebygga eller behandla hjärt-kärlsjukdomar."
Att en enda bakteriell metabolit kan påverka det centrala nervsystemet, hjärtat och det stora hormonsystemet understryker också ett bredare budskap, tillägger hon.
"Kroppen fungerar inte i isolerade silos. Tarmhälsa, mikrobiell balans och kost formar direkt hur väl hjärtat fungerar."
Forskarna kommer att behöva validera sina resultat i andra djurmodeller och kliniska studier kommer att behövas för att avgöra om återställandet av IAA kan. gynna patienter.
3 Snabba:
1. Hur kommunicerar min tarm med mitt hjärta?
Svar: Den använder hjärnan som mellanhand! Dina tarmbakterier producerar en kemikalie som kallas IAA från maten du äter. Denna kemikalie säger åt din hjärna att hålla sig lugn.
Om din tarm inte producerar tillräckligt med IAA blir din hjärna "stressad" och skickar signaler som gör ditt hjärta stelt och ditt blodtryck stiger.
2. Kan jag äta mig till ett friskare hjärta?
Svar: Studien tyder på att livsmedel rika på tryptofan (som kalkon, ägg och ost) kan hjälpa, eftersom tarmbakterier omvandlar tryptofan till IAA. Nyckeln är dock att ha rätt mikrober till att göra jobbet. Probiotika eller IAA-tillskott kan vara framtidens vård för hjärtat.
3. Varför är detta särskilt viktigt för kvinnor?
Svar: Forskarna fann att kvinnor med högt blodtryck hade signifikant lägre nivåer av IAA än män. Detta tyder på att kopplingen mellan tarm-hjärna-hjärta kan spela en särskilt avgörande roll för kvinnors hjärt-kärlhälsa.
Kommentarer
Skicka en kommentar