N-TLENEK TRIMETYLOAMINY (TMAO)

N-TLENEK TRIMETYLOAMINY (TMAO)

Jestem świadomy, że tym postem podpadnę miłośnikom pałaszowania “padliny”, ale trudno

Jak wynika z serii niezależnych badań klinicznych, związek o skomplikowanej nazwie N-tlenek trimetyloaminy (ang. trimethylamine N-oxide, TMAO), który powstaje z utlenienia w wątrobie trimetyloaminy (TMA) w wyniku metabolizmu L-karnityny, fosfatydylocholiny oraz choliny (szczególnie obficie występujących w czerwonym mięsie), jest bezpośrednio związany z ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych (Wang i wsp., 2011; Bennet i wsp., 2013; Tang i wsp., 2013). Oczywiście L-karnityna, fosfatydylocholina (fosforanowa pochodna choliny) oraz cholina są bardzo zdrowe, ale w pewnych warunkach…
TMAO jest to złożona, toksyczna substancja określana jako czynnik prozapalny i prooksydacyjny. Możemy wręcz przyjąć, że TMAO jest prognostycznym biomarkerem chorób sercowo-naczyniowych. Jak widać, za wysokie ryzyko tych chorób odpowiada inicjowany przez mikrobiotę jelitową następujący szlak biochemiczny: trimetyloamina (TMA)/zawierająca flawinę monooksygenaza 3 (FMO3)/N-tlenek trimetyloaminy (TMAO) – w skrócie, szlak TMA/FMO3/TMAO. Skoncentrujmy się na ostatnim i tajemniczym elemencie tego szlaku, czyli TMAO.

Fascynująca eksploracja naukowa w tym obszarze rozpoczęła się 10 lat temu. Wang i wsp. (2011) po raz pierwszy zasugerowali, że TMAO przyczynia się do rozwoju miażdżycy.
W badaniu Wanga i wsp. (2019) wykazano, że u zdrowych dorosłych osób stężenie TMAO zarówno we krwi, jak i w moczu, istotnie wzrasta po 4 tygodniach diety bogatej w czerwone mięso. Stężenie TMAO w osoczu krwi było średnio 3-krotnie wyższe niż w grupie stosującej w tym samym czasie dietę bezmięsną oraz w grupie stosującej dietę bogatą w białe mięso. Ostatnie metaanalizy wykazały, że u pacjentów z wysokim stężeniem TMAO w osoczu częstość występowania poważnych zaburzeń sercowo-naczyniowych jest znacznie wyższa niż u pacjentów z niskim stężeniem TMAO (Heianza i wsp., 2017), a śmiertelność wzrasta o 7,6% na każde 10 μmol/L przyrostu TMAO (Schiattarella i wsp., 2017).

UWAGA: Według najnowszych badań wysokie stężenie TMAO we krwi jest kojarzone również z wyższym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu II oraz otyłością (Schugar i wsp., 2017).

BAKTERIE – TRIGGER POINT
Jedno z ciekawych badań wykazało, że szkodliwe dla układu krążenia skutki spożywania czerwonego mięsa mogą być związane ze sposobem, w jaki reaguje na nie mikrobiom jelit, czyli zespół mikroorganizmów (głównie bakterii i grzybów) zasiedlających jelito (Koeth i wsp., 2013). Badanie to sugeruje, że nie wszystkie osoby spożywające czerwone mięso przetwarzają je w ten sam sposób – po części z powodu różnic w swoich mikrobiomach.
Jak już wiemy, L-karnityna zawarta w czerwonym mięsie może zostać przetworzona w kilku etapach – w mikrobiomie (środowisku zewnętrznym organizmu), a następnie wewnątrz organizmu – w TMAO. Zaobserwowano, że TMAO zmienia metabolizm cholesterolu, spowalnia jego usuwanie z krwi, szczególnie utlenioną frakcję LDL (ox-LDL) oraz wpływa na nadreaktywność płytek krwi (trombocytów) (Koeth i wsp., 2013, Koeth i wsp., 2014, Zhu i wsp., 2016). Prowadzi to do gromadzenia cząsteczek cholesterolu w śródbłonku naczyń krwionośnych (tętnic) i indukowania lokalnego ogniska zapalnego (jest to czysty efekt aterogenny, czyli miażdżycorodny).

Od tego momentu, za każdym razem jak będziecie patrzeć na kotlet schabowy, pomyślcie o 4 dziwnych literkach… TMAO

Szczególnie interesującym odkryciem jest to, że konwersja L-karnityny w TMAO wymaga substancji pośredniczącej i etapu przetwarzania, którego mogą dokonać tylko i wyłącznie bakterie jelitowe. Ludzie, którzy nie mają odpowiednich gatunków bakterii jelitowych do przekształcenia L-karnityny w TMAO, są w grupie mniejszego ryzyka kumulacji cholesterolu w tętnicach, a w konsekwencji chorób sercowo-naczyniowych. Naukowcy na podstawie zaawansowanej analizy bioinformatycznej ujawnili istnienie trzech różnych grup bakterii jelitowych u ludzi, określanych „enterotypami” (enterotyp 1, 2 oraz 3).
Generalnie, pacjenci z wysokim poziomem TMAO charakteryzują się enterotypem 2, w którym dominują bakterie Prevotella (rodzaj beztlenowych bakterii Gram-ujemnych). Rodzaje bakterii, takie jak Peptostreptococcaceae incertaesedis, obecne są u osobników wszystkożernych, którzy wykazują podwyższone poziomy TMAO. Zazwyczaj wegetarianie mają mniej tego rodzaju bakterii, dlatego nie występuje u nich konwersja TMAO, która zachodzi u mięsożerców po każdorazowym spożyciu czerwonego mięsa. Bakterie Prevotella są wyspecjalizowane i odpowiedzialne za zwiększone poziomy TMAO, a ostatecznie za całe spektrum chorób układu krążenia i wzmocnienie tworzenia się uszkodzeń aorty (Koeth i wsp., 2013). Odkrycie to odbiło się szerokim echem w mediach, ponieważ dało oręż zwolennikom diety wegetariańskiej (Woolston, 2013). Na podstawie tych danych moglibyśmy ukuć w języku angielskim, by brzmiało to bardziej uniwersalnie, takie oto równanie:

RED MEAT + WRONG BACTERIA = BAD NEWS FOR YOUR HEART (CZERWONE MIĘSO + NIEODPOWIEDNIE BAKTERIE = ZŁE WIEŚCI DLA TWOJEGO SERCA)

To jest jeden z wielu przykładów na to, jak poszczególne osoby reagują inaczej na ten sam produkt spożywczy – czerwone mięso bardziej szkodzi jednym niż innym. W tym przypadku element personalizacji wydaje się być zdeterminowany konkretnie przez mikrobiom.

CIEKAWOSTKA: Podawanie zwierzętom laboratoryjnym TMAO w wodzie do picia nie wywołuje odpowiedzi zapalnej, ani stresu oksydacyjnego (pomimo wyższego stężenia TMAO w osoczu) (Zhang i wsp., 2019). Dopiero dodatkowy czynnik stresowy działa synergistycznie z TMAO, co przyczynia się do zwiększenia produkcji cytokin prozapalnych i stresu oksydacyjnego (Zhang i wsp., 2019). Mój wniosek jest taki, że np. hiperkaloryczna dieta (nadmiar kalorii w pożywieniu) powoduje tzw. „stres żywieniowy”, co negatywnie wpływa na stan zdrowia. Z tego powodu bardzo cenne są restrykcje kaloryczne czy posty terapeutyczne, ale to historia na inny… no właśnie, post.

A CZY TMAO MOŻE WYWOŁAĆ RAKA???
Badanie Xu i wsp. (2015) ujawniło uderzająco silny związek między TMAO i rakiem jelita grubego (ang. colorectal cancer, CRC).
W zaawansowanych badaniach genetycznych rak jelita grubego zajął 1 miejsce wśród chorób związanych z TMAO (nr 1 z 4372 wyszukanych chorób w oparciu o genetykę mendlowską)!!! W dodatku TMAO wydaje się być zaangażowany w wiele szlaków genetycznych wyraźnie związanych z rakiem w ogóle, a nie tylko
z karcynogenezą okrężnicy (termin karcynogeneza to inaczej nowotworzenie).

STATYSTYKA: Rak jelita grubego (CRC) stanowi drugą najczęstszą przyczynę raka u kobiet (9,2%) i trzecią pod względem częstości występowania u mężczyzn (10,0%).

CZY RYZYKO RAKA JELITA GRUBEGO ZALEŻY OD PROPORCJI MIĘSA I WARZYW W DIECIE?
Jeśli poddamy analizie dwa przypadki skrajne – dietę czysto roślinną oraz dietę mięsną ze znikomą ilością warzyw – różnica w prawdopodobieństwie wystąpienia raka jelita grubego jest aż… 8-krotna!!! (Manousos i wsp., 1983).
Raczej nie wystarczy więc ograniczać ilości mięsa (szczególnie przetworzonego i czerwonego), by zmniejszyć ryzyko wystąpienia tego raka. Równolegle należy spożywać zdecydowanie więcej nieprzetworzonych produktów pochodzenia roślinnego, np. odpowiednio przygotowanych nasion roślin strączkowych.

CIEKAWOSTKA: Osoby, które zwiększyły spożycie roślin strączkowych zaledwie o ¼ szklanki dziennie, obniżały u siebie prawdopodobieństwo wystąpienia łagodnych polipów na ściankach jelit nawet o 65%!!! (Lanza i wsp., 2006).
Chyba czas na soczewicę, a jeszcze rano miałem ochotę na pełnokrwisty stek z bizona amerykańskiego.