Sammenhæng mellem hjertekarsygdom og rod i tarmmikrobiomet

Personer med hjertekarsygdom som hjertesvigt, blodprop i hjertet eller hjertekramper er ofte kendetegnet ved at have en usund livsstil og en betydelig ubalance i tarmens milliarder af bakterier.

Tiden er nu inde til, at vi får omsat vores viden om tarmmikrobiomets indflydelse på sundhed og sygdom til målrettede sundhedsinitiativer med henblik på at rette op på tarmmikrobiomet hos mennesker i høj hjertekarrisiko

Oluf Borbye Pedersen, professor, CBMR, Københavns Universitet

Det viser et nyt studie, der også peger på, hvordan ubalance i tarmene direkte er koblet til en uheldig livsstil, øget inflammation i kroppen og bakteriel syntese af stoffer, der tidligere er sat i forbindelse med udvikling af åreforkalkning med de medfølgende hjertekarrisici.

Samtidig har forskerne bag studiet også for første gang formået at afkoble deres resultater fra de tarmmikrobielle effekter af svær overvægt, type 2-diabetes og behandling med medicin.

Dermed må det ifølge en af de ledende forskere bag studiet efterhånden være slået fast, at forstyrrelser i tarmmikrobiomet udgør en ikke tidligere tilstrækkeligt bemærket risiko for at udvikle åreforkalkningssygdom.

»Vores forskning viser, at de substantielle ændringer, som man kan se i tarmmikrobiomet hos personer med åreforkalkning og hjertekarsygdom, allerede indtræder, lang tid inden personerne udvikler symptomer på åreforkalkning i hjertet,« fortæller professor Oluf Borbye Pedersen, som udførte forskningen på Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research (CBMR) på Københavns Universitet.

Han fortsætter: »Tiden er nu inde til, at vi får omsat vores omfattende viden om tarmmikrobiomets indflydelse på sundhed og sygdom til målrettede sundhedsinitiativer med henblik på at rette op på tarmmikrobiomet hos mennesker i høj hjertekarrisiko og derigennem lede til bedre hjertekarhelbred og sundhed generelt.«

Forskningen er offentliggjort i to artikler i Nature Medicine, hvoraf Oluf Borbye Pedersen har været den ledende forskere bag den ene af de videnskabelige publikationer. Den anden artikel, som Oluf Borbye Pedersen er medforfatter på, findes her.

Sund livsstil giver sunde tarme

Forskning har igen og igen slået fast, at der er en helt klar kobling mellem et sundt helbred og tarmmikrobiomets tilstand.

I analyserne af tarmmikrobiomet finder vi både ved fedme, diabetes og hjertekarsygdom, at sygdom og mindre mængde og mangfoldighed af bakterier i tarmen hænger sammen

Oluf Borbye Pedersen, professor, CBMR, Københavns Universitet

Er vi sunde og raske, har tarmmikrobiomet en stor bakteriel variation med en sammensætning med mange sundhedsfremmende bakterier, der blandt andet er kendetegnet ved, at de producerer kortkædede fedtsyrer som smørsyre, der er fremmende for et godt helbred.

Lever vi til gengæld ikke sundt og bliver kronisk syge, ser billedet anderledes ud, og så er vores tarmmikrobiom oftere kendetegnet ved smal sammensætning af tarmbakterier og hyppigere forekomst af tarmbakterier, der kan være decideret sundhedsskadelige gennem produktion af inflammations- eller åreforkalkningsfremmende stoffer.

I tidligere undersøgelser har forskere dog haft meget svært ved at adskille, om observationer omkring en ubalance i tarmmikrobiomet er resultatet af fedme og type 2-diabetes, som hyppigt går forud for en diagnose med hjertekarsygdom, eller om forandringerne i tarmbakterier skyldes den medicinske behandling for enten type 2-diabetes eller hjertekarsygdom.

»For at komme tættere på en forståelse af sammenhængene har vi anvendt et forsøgsdesign, som afspejler, hvordan hjertekarsygdom ofte udvikler sig over tid. Det har vi gjort ved at undersøge tarmmikrobiomet hos raske, hos personer med overvægt og type 2-diabetes, som ikke var i behandling med medicin, hos personer med overvægt og type 2-diabetes i behandling med medicin og hos tre undergrupper af patienter med hjertesygdom,« forklarer Oluf Borbye Pedersen.

Forskningen udspringer fra den store EU-bevilling, der i 2012 blev givet til forskningsinitiativet MetaCardis, som Oluf Borbye Pedersen har været den danske projektleder bag. De danske hjertepatienter er rekrutteret fra Hjertecentret på Rigshospitalet.

Usund levevis og åreforkalkning koblet til forstyrrelser

I forskningsarbejdet har forskerne analyseret afføringsprøver og blodprøver fra 1.241 voksne danskere, franskmænd og tyskere, som enten var raske, var svært overvægtige og havde type 2-diabetes, men ikke var i medicinsk behandling, var i medicinsk behandling for type 2-diabetes eller havde kendte hjertekarsygdomme i form af hjertesvigt, hjertekramper eller blodprop i hjertet.

Der er betydelig ubalance i tarmmikrobiomet i årtier, før de første symptomer på åreforkalkningssygdom melder sig

Oluf Borbye Pedersen, professor, CBMR, Københavns Universitet

Forskerne kortlagde forskelle i forekomsten og variationen af flere end 700 forskellige typer af bakterier i forsøgspersonernes tarmmikrobiom, ligesom de undersøgte koncentrationen af flere end 1.500 metabolitter i forsøgspersonernes blod, hvoraf en del helt eller delvist bliver dannet af tarmbakterier.

Efterfølgende rensede forskerne deres datasæt matematisk, så de kunne se de direkte sammenhænge mellem tarmmikrobiomets sammensætning og funktion og udviklingen af de forskellige hjertekarsygdomme, uden at data blev influeret af hverken overvægt, type 2-diabetes eller medicinering.

»I analyserne af tarmmikrobiomet finder vi både ved fedme, diabetes og hjertekarsygdom, at sygdom og mindre mængde og mangfoldighed af bakterier i tarmen hænger sammen. Det er kendetegnende, at når folk udvikler kronisk sygdom, falder mængden og mangfoldigheden i tarmmikrobiomet, og det betyder, at tarmmikrobiomet mister kompetencer i forhold til at producere stoffer, som er fremmende for sundhed generelt,« siger Oluf Borbye Pedersen og uddyber:

»Det gælder som eksempel nedsat bakteriel syntese af kortkædede fedtsyrer som smørsyre, der blandt andet tætner utætheder i tarmvæggen, hæmmer inflammation og også påvirker vores epigenetik i en positiv retning. Til gengæld ser vi ofte ved kronisk sygdom hos mennesker, der lever usundt, at tarmmikrobiomet producerer flere forgrenede aminosyrer i form af BCAA’er, som tidligere er sat i forbindelse med insulinresistens, der er et forstadie til både type 2-diabetes og åreforkalkningssygdom. Med andre ord er der betydelig ubalance i tarmmikrobiomet i årtier, før de første symptomer på åreforkalkningssygdom melder sig.«

Bakterielle stoffer hænger sammen med åreforkalkning

Specifikt vedrørende hjertekarsygdomme fandt forskerne, at tarmmikrobiomet hos denne gruppe havde nedsat produktion af gavnlige stoffer, men også øget kapacitet for produktion af trimethylamin ud fra kostens indhold af L-carnitin og kolin, der i leveren bliver oxideret til trimethylaminoxid, som øger blodpladernes evne til at klumpe sammen.

Alt i livsstilen påvirker mikrobiomet på godt og ondt, og mikrobiomet er i modsætning til genomvarianterne påvirkeligt. En ubalance kan repareres

Oluf Borbye Pedersen, professor, CBMR, Københavns Universitet

Trimethylaminoxid er også involveret i inflammation i karvæggen og øger risikoen for åreforkalkning.

Forskerne fandt også, at personer med hjertekarsygdom var karakteriseret ved et tarmmikrobiom med en ændret kapacitet for at omsætte aromatiske aminosyrer, som i studier på mus og rotter har vist sig at påvirke blodårernes opbygning.

»Vi har også identificeret flere subgruppespecifikke forskelle i tarmmikrobiomet og blodets metabolitter mellem personer med de forskellige former for hjertekarsygdom. Vi finder flere interessante sammenhænge mellem det at have ubalancer i tarmmikrobiomet og abnormiteter i blodets metabolomprofil og åreforkalkning,« forklarer Oluf Borbye Pedersen.

Lev sundt, og pas på dit mikrobiom

Oluf Borbye Pedersen mener, at der med de nye forskningsresultater nu er flere tungtvejende lodder i vægtskålen i forhold til at fremme befolkningens motivation for at omsætte de officielle livsstilsråd til daglig handling for at forebygge eller udskyde tidspunktet for udvikling åreforkalkningssygdomme.

De officielle livsstilsråd er overvejende baseret på observationsstudier af sammenhænge mellem levevis og risiko for at udvikle forskellige folkesygdomme.

»Folkesygdomme som hjertekarsygdomme, overvægt og type 2 diabetes opstår på grund af et uheldigt samspil mellem hundredvis af variationer i vores genom og så vores måde at leve på. Her er det, at tarmmikrobiomet kommer i spil, fordi tarmmikrobiomet i vid udstrækning medierer konsekvenserne af vores livsstil, vores kost, om vi ryger, eller om vi er fysisk aktive. Alt i livsstilen påvirker mikrobiomet på godt og ondt, og mikrobiomet er i modsætning til genomvarianterne påvirkeligt. En ubalance kan repareres, blandt andet ved at lade være med at ryge samt, at motionere og spise en varieret og overvejende plantebaseret kost,« siger Oluf Borbye Pedersen.