Gut dysbiosis is associated with increased blood–brain barrier permeability and cognitive impairment in elderlies with coronary heart disease
Notice bibliographique
Résumé
Objective The gut-brain axis is recognized as a critical pathway through which gut microbiota influences neurological health. However, the complex interplay between gut microbiota composition, blood–brain barrier (BBB) integrity, and cognitive function in elderly individuals with coronary heart disease (CHD) experiencing mild cognitive impairment (MCI) remains insufficiently elucidated. This study aimed to investigate these relationships in a cohort of 40 elderlies with CHD, comparing those with MCI to those with normal cognition (NC), focusing on microbial diversity, specific taxa alterations, BBB permeability, and their correlations with cognitive performance. Methods This preplanned secondary analysis utilized data from two prospective cohort studies, enrolling elderlies with CHD (≥60 years). Participants were categorized into NC (n = 20) and MCI (n = 20) groups based on standardized neuropsychological assessments. Fecal samples underwent 16S rRNA gene sequencing (V3-V4 region) to evaluate gut microbiota diversity and composition. BBB permeability was quantified using dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI), specifically measuring the volume transfer constant (Ktrans) in the hippocampus. Results Compared to the NC group, MCI patients exhibited significantly reduced gut microbial α-diversity (Chao1 index: p = 0.002; Shannon index: p = 0.009) and distinct β-diversity profiles (Bray–Curtis dissimilarity, PERMANOVA, p = 0.003). LEfSe analysis identified depletion of key short-chain fatty acid (SCFA)-producing taxa in the MCI group, including at the family level (Ruminococcaceae, p = 0.016; Rikenellaceae, p = 0.042; and Barnesiellaceae, p = 0.038) and genus level (Faecalibacterium, p = 0.003 and Oscillospira, p = 0.002). Hippocampal BBB permeability (Ktrans) was significantly elevated in MCI patients (6.04 ± 3.02 vs. 3.90 ± 1.03 × 10−3 min−1, p = 0.006) and inversely correlated with the relative abundance of Faecalibacterium (Spearman’s r = −0.466, p = 0.002) and Oscillospira (Spearman’s r = −0.322, p = 0.043). Conversely, these genera showed positive correlations with Montreal Cognitive Assessment-Basic (MoCA-B) scores (Faecalibacterium: r = 0.596, p < 0.001; Oscillospira: r = 0.369, p = 0.019). Conclusion Elderlies with CHD and MCI demonstrate significant gut dysbiosis, characterized by reduced microbial diversity and depletion of SCFA-producing taxa, notably butyrate producers. These microbial alterations are correlated with increased BBB permeability in the hippocampus and diminished cognitive function. These findings highlight the potential role of the gut-brain axis in the pathogenesis of cognitive decline in this vulnerable population and suggest that targeting gut microbiota could be a therapeutic avenue.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».