Il batterio intestinale *Bacteroides vulgatus* combatte lo scompenso cardiaco attraverso la segnalazione dell'acido butirrico

L'insufficienza cardiaca (HF) rappresenta lo stadio terminale della maggior parte delle malattie cardiovascolari, con un'elevata mortalità nonostante i trattamenti attuali. Il microbiota intestinale è emerso come un modulatore chiave della salute cardiovascolare, ma i ceppi batterici benefici specifici e i loro meccanismi nell'HF sono rimasti poco definiti. Questo studio ha indagato sistematicamente il ruolo di <em>Bacteroides vulgatus</em> e dei suoi metaboliti nella progressione e nel trattamento dell'HF.

Mediante il sequenziamento 16S rRNA in 60 pazienti con HF e 30 controlli sani abbinati, l'abbondanza di <em>B. vulgatus</em> è risultata marcatamente ridotta nell'HF. Questo risultato è stato replicato in un modello murino di HF indotto dalla legatura dell'arteria coronaria discendente anteriore sinistra (LADCA). Gli esperimenti di trapianto di microbiota fecale (FMT) hanno dimostrato che il trasferimento del microbiota di topi con HF a topi sani trattati con antibiotici induceva disfunzione cardiaca, confermando un ruolo causale della disbiosi nell'HF. Il ripristino di <em>B. vulgatus</em> tramite gavage orale (1×10⁹ CFU/mL per 4 settimane) ha migliorato significativamente i parametri ecocardiografici, ridotto la fibrosi cardiaca, diminuito l'apoptosi dei cardiomiociti e abbassato i biomarcatori dell'HF (ANP, BNP, NT-proBNP) nei topi sottoposti a legatura LADCA. Il <em>B. vulgatus</em> inattivato non ha prodotto alcun effetto, confermando che la vitalità batterica è necessaria.

La metabolomica mirata degli SCFA ha rivelato che la supplementazione con <em>B. vulgatus</em> ha elevato significativamente gli acidi grassi a catena corta intestinali e sistemici, in particolare l'acido butirrico. Anche l'acido butirrico sierico è risultato significativamente più basso nei pazienti con HF rispetto ai controlli. La supplementazione diretta di acido butirrico (100 mM nell'acqua da bere) nei topi con HF ha riprodotto gli effetti cardioprotettivi di <em>B. vulgatus</em>. In modo cruciale, un follow-up prospettico di due anni sui pazienti con HF ha mostrato che quelli con livelli sierici più bassi di acido butirrico presentavano una mortalità per tutte le cause significativamente più elevata, stabilendo una rilevanza clinica prognostica.

L'analisi trascrittomica del tessuto cardiaco di topi con HF trattati con <em>B. vulgatus</em> ha identificato la via MAPK come la cascata di segnalazione più significativamente regolata. La validazione di biologia molecolare ha confermato che <em>B. vulgatus</em>, agendo attraverso l'acido butirrico, sopprime la via TGF-β1/MAPK nel tessuto miocardico, attenuando così l'infiammazione cardiaca, la fibrosi e la morte cellulare. La stessa modulazione della via di segnalazione è stata osservata in un modello di HF indotto da isoproterenolo, rafforzando la generalizzabilità meccanicistica.

Questi risultati posizionano <em>B. vulgatus</em> e l'acido butirrico come promettenti candidati terapeutici per l'HF, agendo attraverso un meccanismo dell'asse intestino-cuore. Lo studio evidenzia inoltre l'acido butirrico sierico come potenziale biomarcatore prognostico nei pazienti con HF.