Per cui, il metabolismo dei microbi intestinali ha un potenziale effetto regolatorio sulla salute dell’ospite e sulla prevenzione, insorgenza e trattamento dell’aterosclerosi e delle successive malattie cardiovascolari (CVD).

Un accurato studio comparativo basato sulla pirosequenziazione di microbi derivati da placche e campioni intestinali di pazienti aterosclerotici ha dimostrato che i microrganismi presenti nella placca sono coerenti con alcune specie intestinali, suggerendo che le specie microbiche che popolano la placca potrebbero avere le loro radici nell’intestino.

Gli scienziati hanno precedentemente dimostrato che i pazienti con insufficienza cardiaca possiedono nel microbiota intestinale popolazioni dominate da un gran numero di batteri Gram-negativi e Candida che superano di gran lunga l’incidenza di individui sani.
Il microbiota intestinale con una predominanza di queste specie provoca un aumento della permeabilità intestinale e promuove la progressione dell’insufficienza cardiaca.
Questi dati indicano che i microbi intestinali possono promuovere o accelerare l’insorgenza di aterosclerosi e altri CVD trasferendo e modificando la composizione dei microbi correlati alla malattia, la cosiddetta disbiosi.
Cioè, la disbiosi indotta dalla dieta, come mostrato nel recente studio (Kiouptsi K, mBio, 2019), potrebbe determinare un fenotipo esteso dell’ecosistema microbico intestinale che aumenta il rischio cardiovascolare.
Oltre alle alterazioni della composizione della microflora, il potenziale metabolico (insieme dei metaboliti batterici) del microbiota intestinale è stato indicato come un fattore chiave nello sviluppo dell’aterosclerosi.

L’aterosclerosi, la principale causa di CVD è una malattia infiammatoria cronica causata dalla formazione di placche composte da nuclei necrotici, regioni calcificate, lipidi modificati accumulati, cellule muscolari lisce infiammate, cellule endoteliali, leucociti e cellule espanse.

L’aterosclerosi è fortemente caratterizzata da una compromissione della funzione endoteliale e dal metabolismo lipidico che infiammandosi causano la placca.
La disfunzione endoteliale consente l’ingresso delle lipoproteine e la migrazione delle cellule infiammatorie nello strato iniziale dell’arteria.
I cristalli di colesterolo innescano l’attivazione dell’inflammasoma e stimolano il rilascio di citochine infiammatorie.
L’accumulo di grandi quantità di lipidi nelle cellule immunitarie provoca la morte cellulare, con conseguente inizio della necrosi, la manutenzione del nucleo necrotico prevede una sovrapposizione di materiale che forma la placca.
Inoltre, nello strato avventizio della parete del vaso si sviluppano organi linfoidi terziari, che forniscono cellule infiammatorie e mediatori dell’infiammazione, causando un’infiammazione della placca.
I neutrofili, i mastociti e le cellule linfoidi innate, come i killer naturali (NK), svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo dell’infiammazione aterosclerotica.

Studi recenti hanno mostrato che i microbi intestinali sono una delle principali cause di aterosclerosi e che l’effetto dei microbi intestinali sull’aterosclerosi è correlato alla TMAO.

Nel 2015, i ricercatori della Cleveland Clinic hanno riferito che la lecitina e la L-carnitina presenti nella dieta possono essere convertite in TMAO sotto l’azione di microrganismi intestinali, che a loro volta promuovono lo sviluppo di aterosclerosi e accelerare il processo patologico delle malattie cerebrovascolari.

Questo gruppo ha scoperto che i microbi intestinali svolgono un ruolo importante nella
formazione del TMAO e, per dimostrarlo, hanno somministrato la lecitina marcata per nutrire i topi e, grandi quantità di lecitina marcata sono state trovate nel sangue.
Se, invece, a questi topi venivano somministrati antibiotici ad ampio spettro, prima di condurre gli esperimenti, vi era inibizione dei microbi intestinali e di conseguenza riduzione del TMAO nel sangue.

In sintesi, gli alimenti ricchi di lecitina, colina e carnitina possono essere metabolizzati dai microbi intestinali per formare trimetilammina (TMA, un gas incolore con un cattivo odore), che può entrare nel fegato ed essere ossidato dalla flavin monoossigenasi (FMO) in TMAO.

Il TMAO elevato nel sangue è causa dell’incidenza dell’aterosclerosi.
Pertanto, il livello di TMAO nel sangue è correlato alla dieta, ai microbi intestinali, all’attività della FMO3, al genere e all’ereditarietà dell’ospite.

La formazione di TMAO svolge una funzione fondamentale nella patogenesi dell’aterosclerosi; il TMAO può portare all’aterosclerosi sopprimendo il trasporto inverso di colesterolo (HDL) e modulando l’attività dei trasportatori di colesterolo nei macrofagi.

Pertanto, si può concludere con forza che i metaboliti microbici intestinali hanno un effetto indiretto sull’aterosclerosi, regolando il metabolismo e l’infiammazione dei lipidi.