Střevní mikrobiom může odhalit, proč cukrovka zvyšuje riziko srdečních onemocnění

Vědci odhalují kombinací fekální metagenomiky s plazmatickou metabolomikou střevní a metabolické markery, které mohou pomoci vysvětlit spojení střevo–srdce stojící za koronárními komplikacemi u diabetu 2. typu.

V nedávné studii publikované v časopise Scientific Reports výzkumníci zkoumali specifické mikrobiální a metabolické znaky pacientů s diabetem 2. typu (T2DM) a porovnali je s pacienty s T2DM v kombinaci s koronárním aterosklerotickým srdečním onemocněním (T2DM-CAD), aby objasnili, jak může být střevní dysbalance spojena s kardiovaskulárními komplikacemi.

Studie integrovala metagenomické sekvenování a plazmatickou metabolomiku, které společně identifikovaly osm střevních mikroorganismů s potenciálním diagnostickým významem a osm charakteristických metabolitů spojených s těmito patologiemi. Významné je, že Bacteroides sp._CAG_875 a metabolit kyseliny 12-ketolithocholové (12-ketoLCA) se objevily jako potenciální kandidátní biomarkery pro rozlišení T2DM-CAD od srovnávacích skupin.

Pozadí střevního mikrobiomu T2DM-CAD

Statistická data udávají, že T2DM v současnosti postihuje více než 370 milionů lidí po celém světě, přičemž prediktivní modely naznačují, že do roku 2045 tento počet dosáhne 700 milionů.

Diabetes 2. typu je nejrozšířenější formou diabetu a klinicky je klasifikován jako heterogenní porucha charakterizovaná inzulinovou rezistencí a chronickým nízkostupňovým zánětem. Tato inzulinová rezistence a zánět byly dříve spojovány s aterosklerózou a koronární aterosklerotickou srdeční chorobou (CAD), ale biologické dráhy vysvětlující tyto souvislosti zůstávají málo prozkoumány.

Současně klinický výzkum stále více usiluje o pochopení role střevního mikrobiomu, rozsáhlé komunity „komenzálních“ neboli přátelských mikroorganismů, jako „druhého genomu“, který udržuje lidskou homeostázu. Dysbióza v těchto mikrobiálních komunitách byla dříve spojována s obezitou a metabolickými dysfunkcemi.

Bohužel většina studií zkoumajících buď střevní mikrobiom, nebo krevní metabolity spojené s T2DM to dělala izolovaně, což vedlo k nedostatku klinického porozumění tomu, jak tyto dva systémy interagují u diabetických pacientů, kteří rozvíjejí koronární komplikace.

Design integrované case-study Omics

Tato pilotní studie si kladla za cíl vyplnit mezeru ve znalostech tím, že se snažila vysvětlit, jak se mohou lišit interakce mezi střevními bakteriemi a jejich malomolekulovými metabolity mezi pacienty s T2DM s CAD a bez ní. Její metodologie zahrnovala třískupinovou případovou studii s 30 účastníky: 10 zdravých kontrol a stejný počet pacientů s T2DM a T2DM-CAD, kteří byli rekrutováni v období mezi červencem a listopadem 2022. Sběr dat zahrnoval demografickou a lékařskou anamnézu účastníků, stejně jako vzorky stolice a krve.

Nálezy mikrobiálních a metabolitových biomarkerů

Souhrnná klinická data statisticky potvrdila, že index tělesné hmotnosti (BMI), glykemie (GLU), triglyceridy (TG), C-reaktivní protein (CRP) a podobné základní diagnostické biomarkery se mezi třemi studijními skupinami významně lišily (p < 0,05).

Výsledky metagenomické analýzy identifikovaly celkový katalog 1 909 245 genů a zjistily, že zatímco celková mikrobiální kvantita a diverzita zůstaly stabilní napříč skupinami (p > 0,05), specifické složení druhu se výrazně změnilo.

Data dále ukázala, že 17 klinických indikátorů bylo významně korelováno s 30 specifickými střevními mikroby, včetně Prevotella disiens (významná korelace s indikátory srdečních onemocnění) a Sutterella wadsworthensis, čímž se zdůraznil možný význam mikrobiálních rozdílů na úrovni druhu pro kardiovaskulární komplikace u T2DM.

Studie identifikovala Bacteroides sp._CAG_875 jako kandidátní marker pro rozlišení T2DM-CAD vzhledem k jeho slibné AUC 0,90 při porovnání kontrol s pacienty s T2DM-CAD v této malé objevné kohortě. Podobně byl Anaerobutyricum hallii identifikován jako klíčový střevní mikrob u pacientů s T2DM-CAD (AUC = 0,82).

Metabolomická analýza zaznamenala 183 metabolitů, přičemž 42 bylo na základě skóre variabilního významu v projekci (VIP > 1,5) identifikováno jako významně rozdílné. Z nich 12-ketolithocholová kyselina (12-ketoLCA) vynikla jako opakující se kandidátní marker ve dvou skupinových porovnáních: objevila se v obou porovnáních T2DM a T2DM-CAD s diagnostickým AUC 0,80.

Nakonec lineární regresní analýzy odhalily, že fruktóza byla pozitivně korelována s bakteriemi g-Megamonas a g-Alistipes, což vedlo autory k předpokladu, že mohou být spojeny s rizikem T2DM-CAD v důsledku jejich souvislosti s metabolismem fruktózy.

Klinické důsledky osy střevo–srdce

Tato studie patří mezi jednu z mála, které využívají integrovanou omickou analýzu k prokázání, že významné posuny v hostitelské dráze střevní mikrobiota–metabolit úzce souvisejí s patogenezí T2DM-CAD. Slibný nález Bacteroides sp._CAG_875 a 12-ketoLCA (AUC > 0,80) naznačuje, že tyto molekuly by mohly sloužit jako kandidátní molekulární indikátory pro včasné varování před onemocněním a pro přesnou diagnostiku, pokud by byly ověřeny ve větších, nezávislých kohortách.

Ačkoliv je studie omezena relativně malým vzorkem a výsledky založenými na korelaci (nikoli příčinné souvislosti), zdůrazňuje klinický potenciál osy střevo–srdce jako cíle pro budoucí terapeutické intervence k prevenci makrovaskulárních komplikací u diabetických pacientů.

Zdroje:

• NEWS Medical Life Sciences
• Huang L, et al. (2026). The gut microbiota and metabolomics in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus combined with coronary atherosclerotic heart disease.
• Vědecké zprávy. DOI – 10.1038/s41598-026-51805-3. https://www.nature.com/articles/s41598-026-51805-3