Нарушение сердечного ритма связано с бактериями, которые прячутся в деснах

Новое исследование, проведенное в Университете Хиросимы (HU), показало, что бактерия заболевания десен Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) может проникнуть в кровоток и проникнуть в сердце. Там она незаметно вызывает образование рубцовой ткани, известной как фиброз, искажая архитектуру сердца, мешая электрическим сигналам и повышая риск фибрилляции предсердий (ФП).

Клиницисты давно заметили, что люди с пародонтитом, распространенной формой заболевания десен, кажутся более склонными к сердечно-сосудистым проблемам. Один недавний метаанализ связал его с 30% более высоким риском развития ФП, потенциально серьезного нарушения сердечного ритма, которое может привести к инсульту, сердечной недостаточности и другим опасным для жизни осложнениям. В глобальном масштабе количество случаев фибрилляции предсердий почти удвоилось менее чем за десятилетие, увеличившись с 33,5 миллионов в 2010 году до примерно 60 миллионов к 2019 году. Теперь растет научное любопытство относительно того, как заболевание десен может способствовать этому всплеску.

Прошлые исследования указывали на воспаление как на вероятную причину. Когда иммунные клетки в деснах объединяются для борьбы с инфекцией, химические сигналы, которые они вырабатывают, могут непреднамеренно просачиваться в кровоток, подпитывая системное воспаление, которое может повредить органы, находящиеся далеко от рта.

Но воспаление — не единственная угроза, которая избегает воспаленных десен. Исследователи обнаружили ДНК вредных бактерий полости рта в сердечной мышце, клапанах и даже жировых артериальных бляшках. Среди них P. gingivalis привлек особое внимание из-за своей предполагаемой роли в растущем списке системных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, диабет и некоторые виды рака. Ранее он был обнаружен в мозге, печени и плаценте. Но как ему удается закрепиться в сердце, было неясно. Это исследование, опубликованное в Circulation, дает первые четкие доказательства того, что P. gingivalis в деснах может проникать в левое предсердие как у животных, так и у людей, указывая на потенциальный микробный путь, связывающий пародонтит с мерцательной аритмией.

«Причинно-следственная связь между пародонтитом и мерцательной аритмией до сих пор неизвестна, но распространение пародонтальных бактерий через кровоток может связывать эти состояния», — сказал соавтор исследования Шунсуке Мияучи. «Среди различных пародонтальных бактерий P. gingivalis является высокопатогенным для пародонтита и некоторых системных заболеваний за пределами полости рта. В этом исследовании мы рассмотрели эти два ключевых вопроса: вызывает ли P. gingivalis транслоцируется в левое предсердие из очага пародонтита? И если да, то вызывает ли это прогрессирование фиброза предсердий и мерцательной аритмии?»

Чтобы смоделировать, как P. gingivalis может вырваться из полости рта и нанести ущерб в другом месте, исследователи создали мышиную модель, используя агрессивный штамм бактерии W83. Они разделили 13-недельных мышей-самцов на две группы: в одной штамм был введен в пульпу зуба, другая оставалась незараженной. Каждую из них затем разделили на подгруппы и наблюдали в течение 12 или 18 недель, чтобы отслеживать сердечно-сосудистые риски длительного воздействия.

Внутрисердечная стимуляция — диагностический метод аритмии — не выявила никакой разницы в риске мерцательной аритмии между инфицированными и незараженными мышами на 12 неделе. Но к 18 неделе тесты показали, что у мышей, подвергшихся воздействию бактерии, вероятность развития аномального сердечного ритма была в шесть раз выше, с показателем индуцируемости мерцательной аритмии 30% по сравнению с всего лишь 5% в контрольной группе.

Чтобы проверить, точно ли их модель воспроизводит пародонтит, исследователи изучили поражения челюсти и нашли его явные признаки. Они обнаружили кариес пульпы зуба и микроабсцессы, вызванные P. gingivalis. Но повреждения на этом не закончились. Они также обнаружили бактерию в левом предсердии сердца, где инфицированная ткань стала жесткой и фиброзной. Используя петлевую изотермическую амплификацию для обнаружения специфических генетических сигнатур, команда подтвердила, что штамм P. gingivalis, который они ввели, присутствовал в сердце. Напротив, у неинфицированных мышей были здоровые зубы и никаких следов бактерии в образцах сердечной ткани.

Через двенадцать недель после заражения мыши, подвергшиеся воздействию P. gingivalis, уже показали больше рубцов на сердце, чем их неинфицированные собратья. Через 18 недель рубцевание у инфицированных мышей возросло до 21,9% по сравнению с вероятными 16,3% в контрольной группе, связанными со старением, что позволяет предположить, что P. gingivalis может не только вызывать раннее повреждение сердца, но и ускорять его с течением времени.

И эта тревожная связь наблюдалась не только у мышей. В отдельном исследовании на людях ученые проанализировали ткань левого предсердия у 68 пациентов с ФП, перенесших операцию на сердце. Там также была обнаружена P. gingivalis , причем в большем количестве у людей с тяжелым заболеванием десен.

Прошлые исследования показали, что P. gingivalis может проникать в клетки хозяина и избегать уничтожения аутофагосомами, клеточным мусором. Эта способность прятаться внутри клеток предполагает способ, с помощью которого он может обойти иммунную защиту и вызвать ровно столько воспаления, чтобы нанести вред, не будучи вымытым. У инфицированных мышей наблюдался всплеск галектина-3, биомаркера фиброза, и более высокая экспрессия Tgfb1 , гена, связанного с воспалением и рубцеванием.

Результаты показывают, что чистка зубов щеткой, зубной нитью и регулярные осмотры у стоматолога могут не только способствовать гигиене полости рта, но и защищать сердце. Поддержание здоровья десен может заблокировать ворота для вторжения P. gingivalis.

«P. gingivalis проникает в кровеносную систему через пародонтальные поражения и далее перемещается в левое предсердие, где его бактериальная нагрузка коррелирует с клинической тяжестью пародонтита. Попав в предсердие, он усугубляет фиброз предсердий, что приводит к более высокой индуцируемости мерцательной аритмии», — сказал Мияучи. «Поэтому пародонтологическое лечение, которое может блокировать пути перемещения P. gingivalis, может играть важную роль в профилактике и лечении мерцательной аритмии».

В настоящее время команда работает над укреплением междисциплинарного сотрудничества между врачами и стоматологами в префектуре Хиросима для улучшения лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

«На следующем этапе мы изучаем конкретные механизмы, с помощью которых P. gingivalis влияет на предсердные кардиомиоциты», — сказал Мияучи. «Теперь мы также сосредоточены на создании совместной медицинской и стоматологической системы в префектуре Хиросима для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, включая мерцательную аритмию. Мы стремимся расширить эту инициативу по всей стране в будущем».