Una nueva investigación en la Clínica Cleveland amplía el vínculo entre lo que comemos y cómo el microbioma intestinal afecta nuestra susceptibilidad a desarrollar diferentes enfermedades, en este caso, cómo un subproducto específico generado por microbios intestinales está relacionado con el riesgo de insuficiencia cardíaca.

Los niveles elevados de fenilacetilglutamina (PAG), un subproducto creado cuando los microbios en el intestino descomponen la proteína dietética, pueden estar directamente relacionados con el aumento del riesgo y la gravedad de la insuficiencia cardíaca, según los hallazgos publicados en Circulation: Heart Failure.

Los nuevos hallazgos mejoran la comprensión de los investigadores de cómo el microbioma intestinal, a través de los niveles de PAG, está relacionado con los riesgos de enfermedad cardíaca, y sugieren enfoques potenciales para modificar los riesgos asociados con PAG a través de intervenciones como la dieta y el uso de bloqueadores beta.

También se demostró que los niveles elevados de PAG se corresponden con los tipos de insuficiencia cardíaca. Por ejemplo, se observó PAG sanguíneo elevado en sujetos con insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada, una condición en la que el músculo cardíaco no se relaja lo suficiente entre latidos y se vuelve demasiado rígido, lo que lo hace menos capaz de llenarse y, en consecuencia, bombear sangre.

«La medición de los niveles de PAG en sangre podría proporcionar un valor sorprendente para predecir quién está en riesgo de insuficiencia cardíaca», dice Stanley Hazen, MD, Ph.D., jefe del departamento de Ciencias Cardiovasculares y Metabólicas en el Instituto de Investigación Lerner. «Los datos construyen un caso sólido de que hacer que esta prueba esté disponible para los médicos se sumaría a su arsenal de pruebas de diagnóstico para la insuficiencia cardíaca».

Un equipo dirigido por el Dr. Hazen, quien también se desempeña como jefe de sección de Cardiología Preventiva, descubrió previamente el vínculo entre PAG y las enfermedades cardiovasculares, incluido el riesgo de ataque cardíaco, accidente cerebrovascular y muerte en un estudio de 2020. En ese estudio, se demostró que PAG afecta la función de los receptores adrenérgicos en las plaquetas, lo que afecta funciones como los riesgos de coagulación de la sangre.

Este nuevo estudio profundizó en otras funciones potenciales de PAG con enfoque en la insuficiencia cardíaca. El equipo de investigadores encontró que los niveles de PAG estaban relacionados con los riesgos de insuficiencia cardíaca a través de datos de pacientes de miles de pacientes en dos cohortes de estudios independientes, una de Europa y otra de EE. En otros estudios, la introducción de PAG en células cardíacas en el laboratorio permitió a los investigadores comprender mejor el mecanismo detrás de la asociación de PAG con la insuficiencia cardíaca, y una base para contrarrestar sus efectos.

«Este estudio amplía sustancialmente la amplitud de los posibles vínculos entre nuestra dieta y cómo nuestro microbioma intestinal sirve como filtro de nuestra dieta, lo que afecta nuestra susceptibilidad a desarrollar diferentes enfermedades», dice el Dr. Hazen. «En este caso, los microbios intestinales forman un metabolito a partir del aminoácido fenilalanina en la proteína dietética, lo que afecta negativamente la función de una célula muscular cardíaca que late».

Apuntando a PAG para resolver una condición de salud crítica

Alrededor de 6.2 millones de adultos estadounidenses tienen insuficiencia cardíaca, una afección en la que el corazón no puede bombear suficiente sangre y oxígeno para satisfacer las necesidades del cuerpo. Los tratamientos existentes incluyen cambios en el estilo de vida, como reducir el sodio o los medicamentos.

«A pesar de los últimos avances en terapias con medicamentos y dispositivos, la insuficiencia cardíaca sigue siendo una de las principales causas de muerte e ingresos hospitalarios en los Estados Unidos y en todo el mundo», dice W. H. Wilson Tang, MD, director de investigación de Insuficiencia Cardíaca y Trasplante en el Departamento de Medicina Cardiovascular, y coautor del artículo. «Estos estudios sugieren que vale la pena explorar una mejor comprensión de cómo podemos modificar los niveles de PAG y reducir el riesgo de insuficiencia cardíaca».

En los estudios iniciales sobre PAG en 2020, los doctores Hazen, Tang y sus colegas mostraron cómo PAG afecta a múltiples receptores adrenérgicos en las células, incluido el receptor beta-adrenérgico al que se dirigen los betabloqueantes. Esos estudios incluyeron evidencia del uso de fármacos como el carvedilol para contrarrestar los efectos de PAG.

Uno de los próximos pasos en los que se está enfocando el equipo del Dr. Hazen es identificar las bacterias y sus enzimas que ayudan a producir PAG, y el desarrollo de enfoques terapéuticos para reducir PAG. Las intervenciones dietéticas también podrían ayudar a reducir el riesgo, dice el Dr. Hazen.

El financiamiento para este trabajo proviene de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y la Oficina de Suplementos Dietéticos (P01 HL147823, R01HL103866, R01HL126827) y la Fundación Leducq (17CVD01).

Divulgaciones: El Dr. Hazen es nombrado coinventor de patentes pendientes y emitidas en poder de Cleveland Clinic relacionadas con el diagnóstico cardiovascular y la terapéutica, siendo un consultor pagado anteriormente para Procter & Gamble y actualmente con Zehna Therapeutics. También informa haber recibido fondos de investigación de Procter & Gamble, Zehna Therapeutics y Roche Diagnostics, y ser elegible para recibir pagos de regalías por invenciones o descubrimientos relacionados con diagnósticos cardiovasculares o terapéuticos de Cleveland HeartLab, una subsidiaria de propiedad total de Quest Diagnostics, Procter & Gamble y Zehna Therapeutics. El Dr. Tang informa haber sido consultor de Sequana Medical AG, Owkin Inc, Relypsa Inc y PreCardiac Inc, habiendo recibido honorarios de Springer Nature por autoría / edición y American Board of Internal Medicine por participación en el comité de redacción de exámenes.