Prophylaktische Supplementierung mit Bifidobacterium infantis oder dessen Metabolit Inosin mindert die Schädigung durch kardiale Ischämie/reperfusionsverletzung

Zusammenfassung Aufkommende Beweise haben den tiefgreifenden Einfluss des Darmmikrobioms auf kardiovaskuläre Erkrankungen durch die Produktion verschiedener Metaboliten aufgezeigt. In einem Tiermodell der myocardialen Ischämie-Reperfusion (I/R)-Schädigung fanden wir, dass die prophylaktische Verabreichung eines bekannten Probiotikums, Bifidobacterium infantis (B. infantis), kardioprotektive Effekte hinsichtlich der Erhaltung der kardialen Kontraktionsfähigkeit und der Verhinderung nachteiliger kardialer Remodeling nach I/R zeigte und dass diese kardioprotektiven Effekte durch dessen Metabolit Inosin wiederholt wurden. Transkriptomische Analysen zeigten zusätzlich, dass Inosin die durch I/R induzierte kardiale Entzündung und Zellsterben milderte. Mechanistische Untersuchungen klärten, dass Inosin die Produktion von proinflammatorischen Zytokinen unterdrückte und die Zahl der dendritischen Zellen und natürlichen Killerzellen reduzierte, erreicht durch die Aktivierung des Adenosin A2A Rezeptors (A2AR), deren Hemmung die kardioprotektiven Effekte von Inosin aufhob. Darüber hinaus zeigten in vitro Studien mit C2C12 Myoblasten, dass Inosin den Zelltod attenuierte, indem es als alternative Kohlenstoffquelle für die Adenosintriphosphat (ATP)-Erzeugung durch den Purinsalvageweg diente, wenn es einer Sauerstoff-Glukose-Dekompensation/Reoxigenierung unterzogen wurde, die die Myokard-I/R-Verletzung simulierte. Ebenso kehrte Inosin den durch I/R induzierten Rückgang der ATP-Spiegel in Mäuseherzen um. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass B. infantis oder dessen Metabolit Inosin kardioprotektive Effekte gegen I/R ausübt, indem es die kardiale Entzündung unterdrückt und den kardialen Zelltod mindert, was prophylaktische therapeutische Optionen für akute ischämische Herzschäden nahelegt.