Denna molekyl kopplar din kost till stroke och Alzheimers sjukdom.

Denna molekyl kopplar din kost till stroke och Alzheimers sjukdom.

Rött kött och ägg matar tarmbakterier som gör Tmao - en molekyl som nu är kopplad till stroke, Alzheimers och hjärtsvikt. Denna nya recension visar hur diet, probiotika och till och med statiner kan hjälpa till att stoppa dem i deras spår.

Vad du matar med din tarmmikrobiota kan påverka din risk för hjärtsjukdomar och neurodegeneration. Ny forskning har belyst rollen av trimetylamin N-oxid (TMAO), en mikrobiota-härledd metabolit, som en viktig biomarkör för hälsa, metabolism och sjukdom.

Publicerad i en ny recension i tidskriftenMetaboliterEtt team av forskare i Italien studerade kosten och tarmbakteriers roll i biosyntesen av TMAO, samt effekterna av denna metabolit på risken för neurodegenerativa och kardiovaskulära sjukdomar.

Tarmmikrobiometaboliter

Den mänskliga tarmmikrobiotan spelar en avgörande roll vid bearbetning av kostkomponenter, särskilt genom produktionen av metaboliter som påverkar hälsan. En sådan förening, Tmao, bildas när tarmbakterier bryter ner kolin och karnitin, som finns i rött kött, ägg och mejeriprodukter. Dessa omvandlas till trimetylamin (TMA), som sedan oxideras av leverenzymet flavin-innehållande monooxygenas 3 (FMO3) för att producera TMAO.

Genetisk variation i FMO3 såväl som skillnader i könshormoner och leverfunktion kan påverka hur effektivt TMA omvandlas till TMAO och därigenom påverka individens mottaglighet för sjukdomar.

TMAO erkändes från början för sin osmoskyddande roll i marina organismer och har fått uppmärksamhet på grund av dess starka samband med hjärt-kärlsjukdomar, åderförkalkning, perifer artärsjukdom, högt blodtryck och neurodegenerativa sjukdomar, inklusive Alzheimers och Parkinsons sjukdomar.

Förhöjda TMAO-nivåer har kopplats till ökad trombocytaggregation, endoteldysfunktion och systemisk inflammation - mekanismer som bidrar till hjärtsjukdomar och stroke. TMAO ökar också intracellulär kalciumfrisättning i blodplättar, förbättrar deras reaktivitet och främjar trombbildning.

Dessutom främjar TMAO oxidativ stress och inflammation genom att aktivera NLRP3-inflammasomen och försämra den mitokondriella försvarsvägen SIRT3-SOD2, vilket bidrar till både vaskulär skada och neuroinflammation.

Schematisk representation av TMAO-biosyntes och metabolism.

Den aktuella studien

Genomgången syftade till att överbrygga kunskapsluckor genom att bedöma hur kostkomponenter, mikrobiotasammansättning och potentiella terapier påverkar TMAO-nivåer och sjukdomsrisk.

Forskarna analyserade hur specifika tarmbakterier metaboliserar kolin, karnitin, betain och andra prekursorer i kosten till TMA, som sedan omvandlas till TMAO i levern. De utvärderade också resultat från experimentella modeller, kliniska prövningar och epidemiologiska studier för att klargöra inblandningen av TMAO i sjukdom.

Dietmönster undersöktes genom att jämföra TMAO-nivåer hos individer som konsumerade rött köttdieter med de som följer växtbaserade eller medelhavsdieter. Teamet undersökte också probiotiska interventioner, nutraceuticals och till och med farmaceutiska medel som kan modulera TMAO-syntes eller metabolism.

Viktiga insikter

TMAO-nivåer formas starkt av både kosten och tarmmikrobiotans sammansättning. Intag av rött kött, ägg och mejeriprodukter ökar TMAO-nivåerna, medan växtbaserade eller medelhavskoster – i fiber och polyfenoler – är förknippade med lägre nivåer.

TMAO bidrar till hjärt-kärlsjukdom genom att försämra kväveoxidproduktionen, störa lipid- och kolesterolmetabolismen, främja skumcellbildning och öka blodplättshyperreaktiviteten. Det försämrar också endotelcellers progenitorcellsfunktion och förändrar vägar som är avgörande för neovaskularisering och vaskulär reparation.

Utöver hjärtsjukdomar länkar recensionen TMAO till kognitiv försämring, dysfunktion av blod-hjärnbarriären och beta-amyloid- och tau-aggregationskännetecken för Alzheimers sjukdom. Det är också involverat i Parkinsons sjukdom genom mitokondriell dysfunktion och kronisk inflammation.

Förhöjd TMAO var associerad med dåliga resultat vid hjärtsvikt, ökad dödlighet i perifer artärsjukdom och ökad risk för stroke och hypertoni.

Schematisk representation av TMAO-transport i endotelceller via den endoteliala TMAO-transportören (ETT) och dess kliniska implikationer.

Terapeutiska och livsstilsinterventioner

Interventioner som minskar TMAO inkluderar:

• Ernährungsveränderungen wie das Reduzieren von rotem Fleisch und das Erhöhen von Ballaststoffen/Polyphenolen.
• Probiotika, insbesondere bestimmte Stämme von Lactobacillus Und Bifidobacteriumdie die Mikrobiota modulieren, um die TMA -Produktion zu reduzieren. Allerdings sind nicht alle Probiotika wirksam – Formulationen wie VSL#3 haben keinen Einfluss auf die TMAO -Spiegel in Versuchen gezeigt.
• Nutraceuticals, einschließlich Resveratrol, Quercetin und der polyphenolreichen Ergänzung Taurisolo®, haben vielversprechende Ergebnisse zur Verringerung der TMAO und zur Schutz der Gefäßgesundheit gezeigt.

Granskningen lyfte också fram den potentiella rollen för läkemedel:

• Statine können TMAO durch modulierende Darmmikrobiota und Gallensäurestoffwechsel senken.
• ACE -Inhibitoren und Schleifendiuretika beeinflussen indirekt die TMAO -Clearance oder -Synthese durch Auswirkungen auf die Nierenausscheidung und die Darmflora.
• Die Überwachung von TMAO kann die kardiovaskuläre Risikostratifizierung verbessern, insbesondere bei Patienten mit Komorbiditäten.

Trots dessa framsteg erkände granskningen flera begränsningar, inklusive inkonsekventa probiotiska resultat, variationer i individuella mikrobiomer och brist på långsiktiga humanstudier.

Slutsatser

TMAO har dykt upp som en nyckelmetabolit som kopplar samman kost, tarmmikrobiota, värdgenetik och sjukdomar. Granskningen betonade att närings- och probiotiska strategier, tillsammans med personliga tillvägagångssätt baserade på mikrobiom och genetisk profilering, kan ge kraftfulla verktyg för att mildra TMAO-relaterade hälsorisker.

Övervakning av TMAO-nivåer kan också förbättra tidig upptäckt av kardiovaskulära och neurodegenerativa sjukdomar. Medan forskningen fortsätter kan enkla förändringar – som att äta en växtrik kost, använda riktade probiotika eller överväga näringsämnen som Taurisolo® – ge en förebyggande fördel för långsiktig hälsa.

Källor: