GUT MICROBIOTA METABOLITES AND HOLTER ECG MONITORING IN CORONARY ARTERY DISEASE PATIENTS WITH ATRIAL FIBRILLATION

I.O. Melnychuk

doi:10.21802/artm.2024.1.29.99

Автор(и)

I.O. Melnychuk Bogomolets National Medical University, internal medicine department №4, Kyiv, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0659-1476

DOI:

https://doi.org/10.21802/artm.2024.1.29.99

Ключові слова:

ішемічна хвороба серця, ішемія, фібриляція передсердь, холтерівське моніторування ЕКГ, мікробіом кишківника, жирні кислоти, метаболоміка, серцева недостатність

Анотація

Мета. Виявити зв’язки між показниками холтерівського моніторування (ХМ) ЕКГ і метаболітами кишкової мікробіоти в пацієнтів із ішемічною хворобою серця (ІХС) та фібриляцією передсердь (ФП).

Матеріали й методи: 300 пацієнтів було розподілено на 3 групи: перша (ІХС) – 149 пацієнтів із ІХС без аритмій, друга (ІХС+ФП) – 124 пацієнти з ІХС та пароксизмом ФП, контрольна група (КГ) – 27 пацієнтів без ІХС і аритмії. ХМ ЕКГ проводили хворим із пароксизмом ФП упродовж 24 годин після відновлення синусового ритму, а пацієнтам без ФП – у першу добу спостереження. Рівень триметиламіну (ТМА), триметиламін-N-оксиду (ТМАО) в плазмі та фекальних коротко ланцюгових жирних кислот (КЛЖК) визначали за допомогою газової хроматографії з мас-електронною детекцією.

Результати. Ізокапронова й ізомасляна ЖК у калі з’являлись у пацієнтів І та ІІ груп порівняно з КГ. У хворих ІІ групи виявлено підвищення рівнів ТМА (16,13%), ТМАО (57,54%) та зниження їх співвідношення (26,16%) порівняно з І групою, Р<0,05. У пацієнтів ІІ групи спостерігалося підвищення вмісту валеріанової (1128,43 %) та зниження вмісту масляної (78,75 %), ізовалеріанової (43,71 %), каприлової (99,21 %) кислот, середньоланцюгових ЖК (95,54 %), загальної кількості фекальних КЛЖК (17,09 %) порівняно з І групою, Р<0,05. Виявлено кореляції між суправентрикулярними екстрасистолами за годину та ТМА (r=0,311), ТМАО (r=0,364), загальною кількістю фекальних КЛЖК (r=-0,339), масляною ЖК (r=-0,321); шлуночковими екстрасистолами за годину та ТМА (r=0,320), ТМАО (r=0,373), загальною кількістю фекальних КЛЖК (r=-0,309), ізокапроновою ЖК (r=0,399); змінами сегмента ST і ТМАО (r=0,390), загальною кількістю фекальних КЛЖК (r=-0,398), ненасичених ЖК (r=-0,307), масляної ЖК (r=-0,336), валеріанової ЖК (r=0,317), P<0,05.

Висновок: Метаболіти кишкової мікробіоти (TMA, TMAO, фекальні КЛЖК) достовірно корелюють із порушеннями серцевого ритму (суправентрикулярними та шлуночковими) й змінами сегмента ST.

Фінансування: це дослідження не мало зовнішнього фінансування. Дослідження виконано в рамках науково-дослідної роботи кафедри «Зміни білкового, вуглеводного та ліпідного обміну у хворих на ішемічну хворобу серця та артеріальну гіпертензію з порушеннями серцевого ритму, можливості медикаментозної корекції» 2021-2023 (номер держреєстрації 0121U108875).

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Посилання

Hindricks G, Potpara T, Dagres N, Arbelo E, Bax JJ, Blomström-Lundqvist C, Boriani G, Castella M, Dan GA, Dilaveris PE, Fauchier L, Filippatos G, Kalman JM, La Meir M, Lane DA, Lebeau JP, Lettino M, Lip GYH, Pinto FJ, Thomas GN, Valgimigli M, Van Gelder IC, Van Putte BP, Watkins CL. Corrigendum to: 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS): The Task Force for the diagnosis and management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC) Developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association (EHRA) of the ESC. Eur Heart J. 2021 Oct 21;42(40):4194. doi: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehab648. Erratum for: Eur Heart J. 2021 Feb 1;42(5):373-498. PMID: 34520521.

Knuuti J, Wijns W, Saraste A, Capodanno D, Barbato E, Funck-Brentano C, Prescott E, Storey RF, Deaton C, Cuisset T, Agewall S, Dickstein K, Edvardsen T, Escaned J, Gersh BJ, Svitil P, Gilard M, Hasdai D, Hatala R, Mahfoud F, Masip J, Muneretto C, Valgimigli M, Achenbach S, Bax JJ; ESC Scientific Document Group. 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes. Eur Heart J. 2020 Jan 14;41(3):407-477. doi: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz425. Erratum in: Eur Heart J. 2020 Nov 21;41(44):4242. PMID: 31504439.

Gawałko M, Agbaedeng TA, Saljic A, Müller DN, Wilck N, Schnabel R, Penders J, Rienstra M, van Gelder I, Jespersen T, Schotten U, Crijns HJGM, Kalman JM, Sanders P, Nattel S, Dobrev D, Linz D. Gut microbiota, dysbiosis and atrial fibrillation. Arrhythmogenic mechanisms and potential clinical implications. Cardiovasc Res. 2022 Aug 24;118(11):2415-2427. doi: https://doi.org/10.1093/cvr/cvab292. PMID: 34550344; PMCID: PMC9400433.

Schoeler M, Caesar R. Dietary lipids, gut microbiota and lipid metabolism. Rev Endocr Metab Disord. 2019 Dec;20(4):461-472. doi: https://doi.org/10.1007/s11154-019-09512-0. PMID: 31707624; PMCID: PMC6938793.

Patterson E, Ryan PM, Cryan JF, Dinan TG, Ross RP, Fitzgerald GF, Stanton C. Gut microbiota, obesity and diabetes. Postgrad Med J. 2016 May;92(1087):286-300. doi: https://doi.org/10.1136/postgradmedj-2015-133285. Epub 2016 Feb 24. PMID: 26912499.

Chen L, Chen J, Huang Y, Wu Y, Li J, Ni W, Lu Y, Li Z, Zhao C, Kong S, Zhou H, Qu X. Changes of the gut microbiota composition and short chain fatty acid in patients with atrial fibrillation. PeerJ. 2023 Dec 7;11:e16228. doi: https://doi.org/10.7717/peerj.16228. PMID: 38084144; PMCID: PMC10710774.

Zhang J, Zuo K, Fang C, Yin X, Liu X, Zhong J, Li K, Li J, Xu L, Yang X. Altered synthesis of genes associated with short-chain fatty acids in the gut of patients with atrial fibrillation. BMC Genomics. 2021 Aug 31;22(1):634. doi: https://doi.org/10.1186/s12864-021-07944-0. PMID: 34465304; PMCID: PMC8406843.

Sandau KE, Funk M, Auerbach A, Barsness GW, Blum K, Cvach M, Lampert R, May JL, McDaniel GM, Perez MV, Sendelbach S, Sommargren CE, Wang PJ; American Heart Association Council on Cardiovascular and Stroke Nursing; Council on Clinical Cardiology; and Council on Cardiovascular Disease in the Young. Update to Practice Standards for Electrocardiographic Monitoring in Hospital Settings: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2017 Nov 7;136(19):e273-e344. doi: https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000000527. Epub 2017 Oct 3. PMID: 28974521.

Michelle SW. Xiang, Jian K. Tan, Laurence Macia Fatty Acids, Gut Bacteria, and Immune Cell Function. The Molecular Nutrition of Fats, 2019; 11:151-164. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811297-7.00011-1.

Bain MA, Faull R, Fornasini G, Milne RW, Schumann R, Evans AM. Quantifying trimethylamine and trimethylamine-N-oxide in human plasma: interference from endogenous quaternary ammonium compounds. Anal Biochem. 2004 Nov 15;334(2):403-5. doi: https://doi.org/10.1016/j.ab.2004.07.004. PMID: 15494149.

Faizi N, Alvi Y. Biostatistics Manual for Health Research. Elsevier; 2023. 290 p.

Gatarek P, Kaluzna-Czaplinska J. Trimethylamine N-oxide (TMAO) in human health. EXCLI J. 2021 Feb 11;20:301-319. doi: https://doi.org/10.17179/excli2020-3239. PMID: 33746664; PMCID: PMC7975634.

Zhang J, Zuo K, Fang C, Yin X, Liu X, Zhong J, Li K, Li J, Xu L, Yang X. Altered synthesis of genes associated with short-chain fatty acids in the gut of patients with atrial fibrillation. BMC Genomics. 2021 Aug 31;22(1):634. doi: https://doi.org/10.1186/s12864-021-07944-0. PMID: 34465304; PMCID: PMC8406843.

Zuo K, Fang C, Liu Z, Fu Y, Liu Y, Liu L, Wang Y, Yin X, Liu X, Li J, Zhong J, Chen M, Xu L, Yang X. Commensal microbe-derived SCFA alleviates atrial fibrillation via GPR43/NLRP3 signaling. Int J Biol Sci. 2022 Jun 27;18(10):4219-4232. doi: https://doi.org/10.7150/ijbs.70644. PMID: 35844801; PMCID: PMC9274492.

Chen L, Chen J, Huang Y, Wu Y, Li J, Ni W, Lu Y, Li Z, Zhao C, Kong S, Zhou H, Qu X. Changes of the gut microbiota composition and short chain fatty acid in patients with atrial fibrillation. PeerJ. 2023 Dec 7;11:e16228. doi: https://doi.org/10.7717/peerj.16228. PMID: 38084144; PMCID: PMC10710774.

Peng J, Gong H, Lyu X, Liu Y, Li S, Tan S, Dong L, Zhang X. Characteristics of the fecal microbiome and metabolome in older patients with heart failure and sarcopenia. Front Cell Infect Microbiol. 2023 Feb 24;13:1127041. doi: https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1127041. PMID: 36909727; PMCID: PMC9998919.

Chen HC, Liu YW, Chang KC, Wu YW, Chen YM, Chao YK, You MY, Lundy DJ, Lin CJ, Hsieh ML, Cheng YC, Prajnamitra RP, Lin PJ, Ruan SC, Chen DH, Shih ESC, Chen KW, Chang SS, Chang CMC, Puntney R, Moy AW, Cheng YY, Chien HY, Lee JJ, Wu DC, Hwang MJ, Coonen J, Hacker TA, Yen CE, Rey FE, Kamp TJ, Hsieh PCH. Gut butyrate-producers confer post-infarction cardiac protection. Nat Commun. 2023 Nov 9;14(1):7249. doi: https://doi.org/10.1038/s41467-023-43167-5. PMID: 37945565; PMCID: PMC10636175.