VASCULAR WALL CONDITION, GUT MICROBIOTA COMPOSITION, AND DIET IN PATIENTS WITHOUTCARDIOVASCULAR DISEASES

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Purpose of the study. To study the relationship between the gut microbiota composition, the state of the vascular wall and nutrient intake in patients without clinical manifestation of cardiovascular disease.Materials and methods. The study included 92 residents from Moscow and the Moscow region, men and women aged 25 to 76 y.o., without clinical manifestations of chronic diseases, with no medical treatment but with possible presence of cardiovascular risk factors. All the participants were examined with duplex scanning of the carotid arteries with the definition of the thickness of the intima-media complex (IMC), the presence of atherosclerotic plaques, measuring carotid-femoral pulse wave velocity (PWV), the measurement of interleukin-6 (IL-6) and C-reactive protein (C-RP) and sequencing of the V3-V4 variable regions of 16S rRNA genes of the gut microbiota.Diet was studied by quantitative assessment of consumer products using a standardized computer program «Analysis of Human Nutrition states» (version 1.2.4 Research Institute of Nutrition 2003-2006).Results. The study revealed that in the investigated cohort IMC thickness was greater in those with a large number of bacterial genera Serratia and Blautia. Bifidobacterium representation was increased and Blautia representation was decreased in those who consumed a lot of starch.Conclusion. The composition of the gut microbiota is associated with both vascular wall stiffness and atherosclerosis. In addition, the bacteria associated with subclinical atherosclerosis were more represented among those who consumed smaller amounts of complex carbohydrates.

About the authors

D A Kashtanova

Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины

Email: dr.kashtanova@gmail.com
аспирант отдела Изучения процессов старения и профилактики возраст-ассоциированных заболеваний, Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины

O N Tkacheva

Российский геронтологический научно-клинический центр

Email: Tkacheva@rambler.ru
д.м.н., директор Российского геронтологического научно-клинического центра

L V Egshatyan

Эндокринологический научный центр

Email: lilit.egshatyan@yandex.ru
к.м.н., старший научный сотрудник, Эндокринологический научный центр

E V Plokhova

Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины

Email: evplokhova@gmail.com
к.м.н., научный сотрудник отдела Изучения процессов старения и профилактики возраст-ассоциированных заболеваний, Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины

A S Popenko

Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины

Email: a.s.popenko@niifhm.ru
к.б.н., младший научный сотрудник лаборатории биоинформатики, Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины

A V Tyakht

Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины

Email: at@niifhm.ru
к.б.н., научный сотрудник лаборатории биоинформатики, Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины

D G Alexeev

Московский физико-химический институт

Email: exappeal@gmail.com
к.б.н., заведующий лабораторией сложных биологических наук Московский физико-химический институт

Yu V Kotovskaya

Российский геронтологический научно-клинический центр

д.м.н., профессор, заведующая лабораторией сердечно-сосудистого старения, Российский геронтологический научно-клинический центр

S А Boytsov

Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины

Email: prof-boytsov@mail.ru
д.м.н., профессор, директор центра, Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины

References

  1. Kohn J.C., M.C. Lampi, C.A. Reinhart-King. Age-related vascular stiffening: causes and consequences. Front Genet, 2015; 6:112.
  2. Karlsson F.H., F. Fak, I. Nookaew, et al., Symptomatic atherosclerosis is associated with an altered gut metagenome. Nat Commun, 2012; 3: 1245.
  3. GregoryJ.C., J.A. Buffa, E. Org, et al., Transmission of atherosclerosis susceptibility with gut microbial transplantation. J Biol Chem, 2015. 290(9): p. 5647-60.
  4. Rossi M., K.L. Campbell, D.W. Johnson, et al. Protein-bound uremic toxins, inflammation and oxidative stress: a cross-sectional study in stage 3-4 chronic kidney disease. Arch Med Res, 2014; 45(4): p. 309-17.
  5. Gulhan B., K. Turkmen, M. Aydin, et al., The Relationship between Serum Oxalic Acid, Central Hemodynamic Parameters and Colonization by Oxalobacter formigenes in Hemodialysis Patients. Cardiorenal Med, 2015. 5(3): p. 164-74.
  6. Boutouyrie, P., New techniques for assessing arterial stiffness. Diabetes Metab, 2008. 34 Suppl 1: p. S21-6.
  7. Stein, J.H., C.E. Korcarz, R.T. Hurst, et al., Use of carotid ultrasound to identify subclinical vascular disease and evaluate cardiovascular disease risk: a consensus statement from the American Society of Echocardiography Carotid Intima-Media Thickness Task Force. Endorsed by the Society for Vascular Medicine. J Am Soc Echocardiogr, 2008; 21(2): 93-111; quiz 189-90.
  8. Caporaso, J.G., J. Kuczynski, J. Stombaugh, et al., QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data. Nat Methods, 2010; 7(5): 335-6.
  9. Zhang, H., N. Lu, C. Feng, et al., On fitting generalized linear mixed-effects models for binary responses using different statistical packages. Stat Med, 2011; 30(20): 2562-72.
  10. Lozupone, C., M. HamadyR. Knight, UniFrac--an online tool for comparing microbial community diversity in a phylogenetic context. BMC Bioinformatics, 2006. 7: p. 371.
  11. Turnbaugh, P.J., M. Hamady, T. Yatsunenko, et al., A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature, 2009; 457(7228): 480-4.
  12. Eckburg, P.B., E.M. Bik, C.N. Bernstein, et al., Diversity of the human intestinal microbial flora. Science, 2005; 308(5728): 1635-8.
  13. Human Microbiome Project, C., Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature, 2012; 486(7402): 207-14.
  14. LiuC.,S.M.Finegold,Y.Song,etal.,Reclassification of Clostridium coccoides, Ruminococcus hansenii, Ruminococcus hydrogenotrophicus, Ruminococcus luti, Ruminococcus productus and Ruminococcus schinkii as Blautia coccoides gen. nov., comb. nov., Blautia hansenii comb. nov., Blautia hydrogenotrophica comb. nov., Blautia luti comb. nov., Blautia producta comb. nov., Blautia schinkii comb. nov. and description of Blautia wexlerae sp. nov., isolated from human faeces. Int J Syst Evol Microbiol, 2008; 58(Pt 8): 1896-902.
  15. Tuovinen E., J. Keto, J. Nikkila, et al., Cytokine response of human mononuclear cells induced by intestinal Clostridium species. Anaerobe, 2013;19: 70-6.
  16. Park O.J., N.E. Kang, M.J. Chang, et al., Resistant starch supplementation influences blood lipid concentrations and glucose control in overweight subjects. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo), 2004; 50(2): 93-9.
  17. Kwak J.H., J.K. Paik, H.I. Kim, et al., Dietary treatment with rice containing resistant starch improves markers of endothelial function with reduction of postprandial blood glucose and oxidative stress in patients with prediabetes or newly diagnosed type 2 diabetes. Atherosclerosis, 2012. 224(2): p. 457-64.
  18. Liu A.H.,Redmon A.H. Jr., Endotoxin: friend or foe? Allergy Asthma Proc, 2001; 22(6): 337-40.
  19. Ou J., F. Carbonero, E.G. Zoetendal, et al., Diet, microbiota, and microbial metabolites in colon cancer risk in rural Africans and African Americans. Am J Clin Nutr, 2013; 98(1):111-20.
  20. Wu G.D., J. Chen, C. Hoffmann, et al., Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science, 2011; 334(6052):105-8.
  21. Cohen L.J., H.S. Kang, J. Chu, et al., Functional metagenomic discovery of bacterial effectors in the human microbiome and isolation of commendamide, a GPCR G2A/132 agonist. Proc Natl Acad Sci U S A, 2015; 112(35): E4825-34.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Kashtanova D.A., Tkacheva O.N., Egshatyan L.V., Plokhova E.V., Popenko A.S., Tyakht A.V., Alexeev D.G., Kotovskaya Y.V., Boytsov S.А.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».