Тази молекула свързва храната ни с инсулт и Алцхаймер - ето как да я спрем

Червеното месо и яйцата подхранват чревните бактерии, които произвеждат TMAO – молекула, която сега се свързва с инсулт, Алцхаймер и сърдечна недостатъчност. Този нов преглед разкрива как диета, пробиотици и дори статини могат да помогнат за спирането ѝ.

Това, с което храним чревната си микробиота, може да повлияе на риска от сърдечни заболявания и невродегенерация. Скорошни изследвания подчертават ролята на триметиламин-N-оксид (TMAO), извлечен от чревната микробиота метаболит, като ключов биомаркер за здравето, метаболизма и някои болести.

В скорошен преглед, публикуван в списание Metabolites, екип учени от Италия изследва ролята на диетата и чревните бактерии в биосинтеза на TMAO, както и въздействието на този метаболит върху риска от невродегенеративни и сърдечно-съдови заболявания.

Метаболити на чревния микробиом

Човешката чревна микробиота играе решаваща роля в обработката на диетичните компоненти, особено чрез производството на метаболити, които влияят на здравето. Едно такова съединение, TMAO, се образува, когато чревните бактерии разграждат холин и карнитин, които се намират в червеното месо, яйцата и млечните продукти. Те се превръщат в триметиламин (TMA), който след това се окислява от чернодробния ензим флавин-съдържаща монооксигеназа 3 (FMO3), за да се получи TMAO.

Генетичните вариации в FMO3, както и разликите в половите хормони и чернодробната функция, могат да повлияят на това колко ефективно TMA се превръща в TMAO, като по този начин засяга индивидуалната чувствителност към някое заболяване.

Първоначално признат заради осмопротективната си роля в морските организми, TMAO привлича вниманието към човешкото здраве поради силната си връзка със сърдечносъдовите заболявания, атеросклерозата, периферната артериална болест, хипертонията и невродегенеративните разстройства, включително болестите на Алцхаймер и Паркинсон.

Повишените нива на ТМАО се свързват с повишена концентрация на тромбоцитите, ендотелна дисфункция и системно възпаление - механизми, които допринасят за сърдечни заболявания и инсулт. ТМАО също така увеличава вътреклетъчното освобождаване на калций в тромбоцитите, като повишава тяхната реактивност и стимулира образуването на тромби.

Освен това ТМАО стимулира оксидативния стрес и възпалението чрез активиране на инфламазома NLRP3 и нарушаване на митохондриалния защитен път SIRT3-SOD2, което допринася както за съдовите увреждания, така и за невровъзпалението.

Схематично представяне на биосинтеза и метаболизма на TMAO.

Настоящото проучване

Прегледът има за цел да запълни пропуските в знанията, като оцени как компонентите на диетата, съставът на микробиотата и потенциалните терапии влияят върху нивата на ТМАО и риска от заболявания.

Изследователите анализират как специфични чревни бактерии метаболизират хранителния холин, карнитин, бетаин и други прекурсори в ТМАО, който след това се трансформира в ТМАО в черния дроб. Те също така оценяват резултатите от експериментални модели, клинични изпитвания и епидемиологични проучвания, за да изяснят участието на ТМАО в заболяванията.

Моделите на хранене са изследвани чрез сравняване на нивата на ТМАО при лица, които консумират храна с високо съдържание на червено месо, в сравнение с тези, които спазват растителна или средиземноморска диета. Екипът проучва също така пробиотични интервенции, нутрацевтични съединения и дори фармацевтични агенти, които могат да модулират синтеза или метаболизма на ТМАО.

Основни резултати

Нивата на ТМАО силно зависят както от начина на хранене, така и от състава на чревната микрофлора. Консумацията на червено месо, яйца и млечни продукти повишава нивата на ТМАО, докато растителната или средиземноморската диета - богата на фибри и полифеноли - се свързва с по-ниски нива.

ТМАО допринася за сърдечносъдовите заболявания, като нарушава производството на азотен оксид, нарушава метаболизма на липидите и холестерола, стимулира образуването на пенообразуващи клетки и увеличава хиперреактивността на тромбоцитите. Той също така влошава функцията на ендотелните прогениторни клетки и променя пътищата, които са от решаващо значение за неоваскуларизацията и възстановяването на съдовете.

Освен със сърдечните заболявания, прегледът свързва ТМАО с когнитивния упадък, дисфункцията на кръвно-мозъчната бариера и агрегацията на бета-амилоид и тау - отличителни белези на болестта на Алцхаймер. Той е замесен и в болестта на Паркинсон чрез митохондриална дисфункция и хронично възпаление.

Повишеното ниво на ТМАО е свързано с лоши резултати при сърдечна недостатъчност, повишена смъртност при периферна артериална болест и повишен риск от инсулт и хипертония.

Схематично представяне на преноса на ТМАО в ендотелните клетки чрез ендотелния транспортер на ТМАО (ЕТТ) и клиничните му последици.

Терапевтични интервенции и начин на живот

Интервенциите, които намаляват ТМАО, включват:

• Промени в хранителния режим, като например намаляване на червеното месо и увеличаване на фибрите/полифенолите.
• Пробиотици, особено някои щамове Lactobacillus и Bifidobacterium, които модулират микробиотата, за да намалят производството на ТМАО. Въпреки това не всички пробиотици са ефективни - препарати като VSL#3 не са показали въздействие върху нивата на ТМАО при изпитвания.
• Нутрацевтиците, включително ресвератрол, кверцетин и богатата на полифеноли добавка Taurisolo®, са показали обещаващи резултати за намаляване на ТМАО и защита на съдовото здраве.

В прегледа се подчертава и потенциалната роля на фармацевтичните продукти:

• Статините могат да понижат ТМАО чрез модулиране на чревната микрофлора и метаболизма на жлъчните киселини.
• АСЕ-инхибиторите и диуретиците с контурна функция влияят косвено върху изчистването или синтеза на ТМАО чрез въздействие върху бъбречната екскреция и чревната флора.
• Мониторингът на ТМАО може да подобри стратификацията на сърдечносъдовия риск, особено при пациенти със съпътстващи заболявания.

Въпреки тези постижения, в прегледа се отчитат няколко ограничения, включително непоследователни резултати при използването на пробиотици, вариации в индивидуалните микробиоми и липса на дългосрочни изпитвания върху хора.

Заключения

TMAO се превърна в централен метаболит, свързващ диетата, чревната микробиота, генетиката на гостоприемника и болестите. В прегледа се подчертава, че диетичните и пробиотичните стратегии, заедно с персонализираните подходи, основани на микробиома и генетичното профилиране, могат да предложат мощни инструменти за намаляване на рисковете за здравето, свързани с TMAO.

Мониторингът на нивата на ТМАО може също така да подобри ранното откриване на сърдечносъдови и невродегенеративни заболявания. Въпреки че изследванията продължават, прости промени - като преминаване към богата на растения диета, използване на целеви пробиотици или разглеждане на нутрацевтици като Taurisolo® - биха могли да предложат превантивно предимство за дългосрочното здраве.

Справка: Caradonna, E., Abate, F., Schiano, E., Paparella, F., Ferrara, F., Vanoli, E., Difruscolo, R., Goffredo, V. M., Amato, B., Setacci, C., Setacci, F., & Novellino, E. (2025). Trimethylamine-N-Oxide (TMAO) as a Rising-Star Metabolite: Implications for Human Health. Metabolites, 15(4), 220. DOI: 10.3390/metabo15040220, https://www.mdpi.com/2218-1989/15/4/220

Източник: This molecule links your diet to stroke and Alzheimer’s—here’s how to stop it, news-medical.net

Още по темата

22/03/2024

Медицина

Тези четири обичайни лекарства могат да помогнат да се удължи човешкия живот

06/10/2023

Медицина

Замяната на червеното месо с гъбен протеин може да понижи холестерола и да намали мазнините

03/07/2023

Медицина

Приемът на витамин D може да предотврати сърдечни пристъпи при по-възрастните хора, показва проучване

12/04/2023

Медицина

Сърдечносъдовите заболявания: изследователи посочват липсващата част от пъзела на лечението им