Метаболит кишечной микробиоты снижает артериальное давление

Диета с высоким содержанием соли опасна для здоровья сердечно-сосудистой системы, в основном из-за увеличение артериального давления (АД). Однако у некоторых людей давление под действием соли повышается значительно сильнее чем у других. Механизмы высокого АД, вызванного солью, и развитие повышенной чувствительности связаны с дисфункцией симпатической нервной и ренин-ангиотензин-альдостероновой систем. Свою роль играют генетика и микробиота кишечника. Исследование на крысах показало, что диета с высоким содержанием соли повышает уровень кортикостерона за счет снижения количества Bacteroides fragilis и уровня арахидоновой кислоты, что в итоге приводит к повышению давления. Исследователи из Китая заинтересовались связью микробиоты, метаболитов и солевой чувствительности.

В первом исследовании MetaSalt 503 участника в течение трех дней придерживались нормальной диеты, 10 дней — диеты с низким содержанием соли, 10 дней — с высоким. Средние уровни систолического АД и диастолического АД составили 129,32 мм рт. ст. и 80,83 мм рт. ст. Давление, а также натрий и калий в моче снизились при меньшем содержании соли в диете и выросли при повышенном. На основании полученных данных участников разделили на три группы: 247 человек, не сильно чувствительных к изменению содержания соли в диете, 168 со средней чувствительность и 88 очень чувствительных.

Микробиота была разнообразнее на низкосолевой диете и обедненной на высокосолевой. Повышенная чувствительность к соли была связана с ростом альфа-разнообразия кишечного микробиома.

Авторы выделили 531 вид кишечных микробов, 323 функциональных пути кишечных микробов и 221 метаболит. Уровни 79 видов снижались при повышении содержания соли в диете (60 из них относились к Bacillota). Уровень изовалерилкарнитина в плазме снизился при переходе от низкого содержания соли в диете к высокому.

Изменения в 24 микробных видах, трех метаболических путях и девяти метаболитах были связаны с повышенной чувствительностью к соли в диете. Из них 22 вида были отрицательно связаны с чувствительностью к соли, 21 вид принадлежал к Bacillota. Семь метаболитов были отрицательно связаны с чувствительностью, а один — положительно. Изовалерилкарнитин и 3-гидроксиизовалериановая кислота имели самую сильную ассоциацию. Три гена — caiB, caiC и TC.BCT — были положительно связаны с изовалерилкарнитином.

В исследовании GenSalt сравнили 113 участников, очень чувствительных к изменению уровня соли в диете, и столько же резистентных участников. Изменение давление под влиянием соли в чувствительной группе было достоверно связано с изменениями изовалерилкарнитина.

У крыс на диете с высоким содержанием соли концентрация изовалерилкарнитина в плазме уменьшалась, как и в исследованиях на людях. Если вводить это вещество крысам, у них снижается давление даже на диете с высоким содержанием соли. Масса тела крыс не менялась.

Изовалерилкарнитин улучшал ответ артерий на ацетилхолин, восстанавливал экспрессию NOS эндотелия и оказывал протективное действие на другие ткани и органы. Антибиотики снижали уровень этого вещества, так что одним из его источников служит микробиота.

Увеличение концентрации изовалерилкарнитина в плазме было связано со снижением риска прогрессирования гипертензии на 14% в проспективной когорте (3907 человек, медиана периода наблюдения 5,5 лет).

Таким образом, диета с высоким содержанием соли может изменить видовой состав кишечных микробов и уровни метаболитов плазмы. А метаболит, полученный из кишечной микробиоты, изовалерилкарнитин, существенно замедляет рост артериального давления и развитие гипертонии.

Диета с высоким содержанием соли вызывает симптомы депрессии у мышей через рост уровня IL-17A