Gut microbiota metabolites connections with echocardiography atrial fibrillation characteristics in patients with coronary artery disease

Abstract

Мета: виявити зв’язок між метаболітами кишкової мікробіоти та ехокардіографічними (ЕхоКГ) характеристиками фібриляції передсердь (ФП) у пацієнтів з ішемічною хворобою серця (ІХС). Матеріали і методи: 300 хворих було розподілено на 3 групи: перша (ІХС) –149 пацієнтів з ІХС, але без аритмій, друга (ІХС+ФП) – 124 пацієнти з ІХС та пароксизмом ФП та контрольна група (КГ) – 27 пацієнтів без ІХС та аритмії. ЕхоКГ виконано ALOKA SSD-5000. Рівень триметиламіну (ТМА), триметиламін-N-оксиду (ТМАО) у плазмі та фекальних рівнях коротколанцюгових жирних кислот (КЖК) визначали за допомогою газової хроматографії з детекцією мас-електронів. Результати: Ізокапронова та ізомасляна калові кислоти виявляються у ІІ групі 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 хворих ІІ групи виявлено підвищення вмісту валеріанової (1128,43 %) та зниження масляної (78,75 %), ізовалеріанової (43,71 %), каприлової (99,21 %) кислот, жирних кислот середнього ланцюга (95,54 %) та загальної кількості КЖК калу (17,09 %) порівняно з І групою Р<0,05. У хворих ІІ групи відзначено збільшення діаметра лівого передсердя (10,03%), об’єму лівого передсердя (15,40 %) та індексу об’єму лівого передсердя (11,48 %) порівняно з І групою, Р<0,05. Найбільшу кількість кореляцій виявлено між ЕхоКГ показниками та ТМА (загальна кількість = 11), масляною кислотою (загальна кількість = 10) і ТМАО (загальна кількість = 9). Індекс діаметра лівого передсердя, який зазвичай підвищується у пацієнтів з фібриляцією передсердь, корелюється з ТМА (r=0,392), ТМАО (r=0,333), масляною кислотою (r=-0,321), ізомасляною кислотою (r=-0,359) та фекальними жирними кислотами середнього ланцюга (r=-0,362), P<0,05. Висновок: зв’язок між метаболітами кишкової мікробіоти та характеристиками ЕхоКГ ФП у пацієнтів з ІХС базувався переважно на кореляції між індексами лівого передсердя та ТМА, ТМАО, масляною кислотою, ізомасляною кислотою та жирними кислотами середнього ланцюга.

The aim: To reveal the connections between gut microbiota metabolites and echocardiography (TTE) atrial fibrillation (AF) characteristics in patients with coronary artery disease (CAD). Materials and methods: 300 patients were divided into 3 groups: the first group(CAD) – 149 patients with CAD but without arrhythmias, the second group (CAD+AF) – 124 patients with CAD and AF paroxysm, and the control group – 27 patients without CAD and arrhythmias. TTE was done by ALOKA SSD-5000. The level of trimethylamine (TMA), trimethylamine-N-oxide (TMAO) of plasma, and fecal short-chain fatty acids(SCFA) levels were determined by gas chromatography with mass electron detection. Results: Isocaproic and isobutyric fecal acids appear in group II compared to CG. In group ІІ, patients’ rise of TMA (16.13%), TMAO (57.54%) levels, and decreased ratio (26.16%) in comparison with group I was revealed, P<0.05. In group ІІ patients rise of valeric (1128.43%) and depletion of butyric (78.75%), isovaleric (43.71%), caprylic (99.21%) acids, middle chain fatty acids (95.54%), and the total amount of fecal SCFA (17.09%) in comparison with group I was found, P<0.05. In group ІІ, patients’ rise in left atrium diameter (10.03%), left atrium volume (15.40%), and left atrium volume index (11.48%) in comparison with group I was revealed P<0.05. The largest amount of correlations were observed between echocardiography indexes and TMA (total number = 11), butyric acid(total number = 10), and TMAO (total number = 9). Left atrium diameter index, which commonly increased in patients with atrial fibrillation, was correlated with TMA (r=0.392), TMAO (r=0.333), butyric acid (r=-0.321), isobutyric acid (r=-0.359) and middle chain fatty acids (r=-0.362), P<0.05. Conclusion: Associations between gut microbiota metabolites and TTE AF characteristics in patients with CAD were based mostly on correlations between left atrium indexes and TMA, TMAO, butyric acid, isobutyric acid, and middle chain fatty acids.