Quasi la metà degli adulti negli Stati Uniti soffre di ipertensione, una condizione che aumenta il rischio di malattie cardiache e ictus, che sono le principali cause di morte negli Stati Uniti
Al Baylor College of Medicine, il dottor David J. Durgan ei suoi colleghi si dedicano a comprendere meglio l’ipertensione, in particolare le prove emergenti che suggeriscono che l’interruzione del microbiota intestinale, nota come disbiosi intestinale, può avere effetti negativi sulla pressione sanguigna.
“Precedenti studi del nostro laboratorio hanno dimostrato che la composizione del microbiota intestinale in modelli animali di ipertensione, come il modello SHRSP (ratto soggetto a ictus spontaneamente iperteso), è diversa da quella negli animali con pressione sanguigna normale”, ha detto Durgan, assistente professore di anestesiologia presso Baylor.
I ricercatori hanno anche dimostrato che il trapianto di microbiota intestinale disbiotico da un animale iperteso in un normoteso (con una pressione sanguigna sana) provoca nel ricevente lo sviluppo di ipertensione.
“Questo risultato ci ha detto che la disbiosi intestinale non è solo una conseguenza dell’ipertensione, ma è effettivamente coinvolta nel provocarla”, ha detto Durgan. “Questo lavoro di base ha portato all’attuale studio in cui abbiamo proposto di rispondere a due domande. Primo, possiamo manipolare il microbiota disbiotico per prevenire o alleviare l’ipertensione? Secondo, come i microbi intestinali influenzano la pressione sanguigna dell’animale?”
La manipolazione del microbiota intestinale può regolare la pressione sanguigna?
Per rispondere alla prima domanda, Durgan ei suoi colleghi hanno attinto a ricerche precedenti che dimostrano che il digiuno era sia uno dei principali motori della composizione del microbiota intestinale sia un promotore di effetti cardiovascolari benefici. Questi studi, tuttavia, non avevano fornito prove che collegassero il microbiota e la pressione sanguigna.
Lavorando con il modello SHRSP di ipertensione spontanea e ratti normali, i ricercatori hanno creato due gruppi. Un gruppo aveva SHRSP e ratti normali che venivano nutriti a giorni alterni, mentre l’altro gruppo, chiamato controllo, aveva SHRSP e ratti normali con disponibilità di cibo illimitata.
Nove settimane dopo l’inizio dell’esperimento, i ricercatori hanno osservato che, come previsto, i ratti nel controllo SHRSP avevano una pressione sanguigna più alta rispetto ai normali ratti di controllo. È interessante notare che, nel gruppo che ha digiunato a giorni alterni, i ratti SHRSP avevano una pressione sanguigna significativamente ridotta rispetto ai ratti SHRSP che non avevano digiunato.
“Successivamente, abbiamo studiato se il microbiota fosse coinvolto nella riduzione della pressione sanguigna che abbiamo osservato nei ratti SHRSP che avevano digiunato”, ha detto Durgan.
I ricercatori hanno trapiantato il microbiota dei ratti che avevano digiunato o nutrito senza restrizioni in ratti privi di germi, che non hanno un proprio microbiota.
Durgan ei suoi colleghi erano entusiasti di vedere che i ratti privi di germi che hanno ricevuto il microbiota di ratti SHRSP alimentati normalmente avevano una pressione sanguigna più alta rispetto ai ratti privi di germi che ricevevano microbiota da ratti di controllo normali, proprio come i loro corrispondenti donatori di microbiota.
“È stato particolarmente interessante vedere che i ratti privi di germi che hanno ricevuto microbiota dai ratti SHRSP a digiuno avevano significativamente abbassato la pressione sanguigna rispetto ai ratti che avevano ricevuto microbiota dai ratti di controllo SHRSP”, ha detto Durgan. “Questi risultati hanno dimostrato che le alterazioni del microbiota indotte dal digiuno erano sufficienti a mediare l’effetto di abbassamento della pressione sanguigna del digiuno intermittente”.
Come il microbiota regola la pressione sanguigna
Il team ha proceduto a indagare sulla seconda domanda del loro progetto. In che modo il microbiota intestinale regola la pressione sanguigna?
“Abbiamo applicato l’analisi della sequenza del fucile a pompa dell’intero genoma del microbiota e l’analisi metabolomica non mirata del plasma e del contenuto luminale gastrointestinale. Tra i cambiamenti che abbiamo osservato, le alterazioni nei prodotti del metabolismo degli acidi biliari si sono distinte come potenziali mediatori della regolazione della pressione sanguigna”, ha detto Durgan .
Il team ha scoperto che gli animali ipertesi SHRSP che venivano nutriti normalmente avevano acidi biliari inferiori in circolazione rispetto agli animali normotesi. D’altra parte, gli animali SHRSP che seguivano un programma di alimentazione intermittente avevano più acidi biliari in circolazione.
“A sostegno di questa scoperta, abbiamo scoperto che l’integrazione di animali con acido colico, un acido biliare primario, ha anche ridotto significativamente la pressione sanguigna nel modello SHRSP di ipertensione”, ha detto Durgan.
Nel complesso, lo studio mostra per la prima volta che il digiuno intermittente può essere utile in termini di riduzione dell’ipertensione rimodellando la composizione del microbiota intestinale in un modello animale. Il lavoro fornisce anche la prova che la disbiosi intestinale contribuisce all’ipertensione alterando la segnalazione degli acidi biliari.
“Questo studio è importante per capire che il digiuno può avere i suoi effetti sull’ospite attraverso la manipolazione del microbiota”, ha detto Durgan. “Questa è un’idea interessante perché può potenzialmente avere applicazioni cliniche. Molti dei batteri nel microbiota intestinale sono coinvolti nella produzione di composti che hanno dimostrato di avere effetti benefici man mano che entrano nella circolazione e contribuiscono alla regolazione del la fisiologia dell’ospite. I programmi di digiuno potrebbero un giorno aiutare a regolare l’attività delle popolazioni microbiche intestinali per fornire naturalmente benefici per la salute “.
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Trovate tutti i dettagli di questo studio sulla rivista Circulation Research.