TMAO och gutbakteriernas roll i hjärt-kärlsjukdom

De flesta läkare brukade rekommendera att titta på hur ofta du äter kött, ägg och fetma mejeriprodukter på grund av de förhöjda halterna av mättat fett och kolesterol de innehåller. Konsumtion av mättat fett kan höja nivåerna av lågdensitetslipoprotein (LDL) kolesterol, det "dåliga" kolesterolet och typen som är inblandad i att öka risken för kardiovaskulär sjukdom och dess resultat, som hjärtinfarkt och stroke.
Men graden av samband mellan kostfett och kolesterol och hjärtsjukdom har nyligen ifrågasatts. Idag vet vi att det flesta kolesterol produceras i levern och bara 15-20 procent kommer från din kost.
Det här är inte en licens att festa på bacon, ägg och smörgås. Experter rekommenderar fortfarande att du äter dessa livsmedel i måttlighet. Även om dessa livsmedel kanske inte höjer ditt kolesterol så mycket som tidigare trodde, utspelar de sig på din kardiovaskulära hälsa på ett annat sätt.
Studier har funnit en direkt koppling mellan de kemiska produkter som skapats i tarmarna när dessa livsmedel - som är vanliga i en västerländsk diet - äts och förekomsten av hjärtinfarkt, stroke, hjärtsvikt och död, de viktigaste negativa resultaten av hjärt-kärlsjukdom.

Digestion är nyckel

Våra tarmar svärmer med bakterier som fungerar som ett filter för vår största miljöexponering - maten vi äter. "Vad vi matar dessa bakterier över tiden påverkar vad som händer genom våra kroppar", säger Stanley Hazen, MD, Ph.D., chef för förebyggande kardiologi vid Cleveland Clinic, som har lett institutionens forskning på detta område.
Dr Hazens laboratorium genomförde nyckelstudier som upptäckte en mekanistisk länk mellan tarmmikrober och hjärtsjukdomar via ett ämne som kallas trimetylamin-N-oxid (TMAO). TMAO är bildad av näringsämnen som vanligen finns i animaliska produkter.
Dessa studier och efterföljande viktiga fynd visade hur vissa bakterier i tarmarna vänder kolin-en biprodukt av lecitin som finns i kött, äggulor och fetma mejeriprodukter i trimetylamin (TMA) som absorberas i blodet och metaboliseras av lever. Där omvandlas TMA till TMAO, som verkar vara en nyckelaktör i ett antal sjukdomsprocesser kopplade till hjärtat och blodkärlets väggar.
Vidare avslöjade dessa studier en tydlig koppling mellan högre TMAO-nivåer och högre hjärtinfarkt, stroke och död inom tre år hos människor samt accelererad hjärtsjukdom i djurmodeller.
Dr. Hazens laboratorium visade också att samma tarmmikrobaserade process spelar en roll i accelererad hjärtsjukdom efter intag av L-karnitin, en förening som finns naturligt i de flesta röda kött, men är också en frekvent tillsats för energidrycker. Studien visade att tarmen också omvandlar L-karnitin till TMA (och sedan TMAO) och att TMAO bidrar till hjärtsjukdom delvis genom att ändra hur kroppen använder kolesterol. TMAO visades också utlösa inflammation i blodkärl och att skapa instabila plack i artärväggar och därigenom öka risken för hjärtinfarkt.

Hjärtsvikt

Ytterligare studier av Dr Hazens team har visat en länk mellan TMAO-vägen och hjärtsvikt. När de undersökte rollen som TMAO hos patienter med stabilt hjärtsvikt fann de att ju högre TMAO-nivån desto större risk för hjärt-kärldöd.
"Denna risk var sann, oavsett andra traditionella riskfaktorer och oavsett njurfunktion eller blodmarkörer som indikerar hjärtstam," konstaterar Dr. Hazen. I denna studie, högre TMAO nivåer mer än tredubblats risken för dödsfall.

Njursjukdom

Traditionella riskfaktorer står inte för den ökade kardiovaskulära risken hos patienter med nedsatt njurfunktion (tillstånd som kallas kronisk njursjukdom och njursjukdom i slutstadiet).
Dr Hazens team fann en koppling mellan TMAO-vägen, njursjukdom och de ökade hjärt- och kärlsjukdomar som observerades hos personer med nedsatt njurfunktion. Förutom att visa en koppling mellan TMAO och förhöjd kardiovaskulär risk hos personer med nedsatt njurfunktion, fann de (i djurmodeller) att konsumera ökade nivåer av kolin via diet och exponering för höga nivåer av TMAO över tiden utlöser ärrvävnadsbildning (fibros) i njurarna. Detta kan orsaka njurfunktion försämras.
I en studie observerade Dr. Hazen personer med och utan njursjukdom i fem år. Han fann att de med höga TMAO-nivåer när studien började var mer sannolikt att få en accelererad nedgång i njurefunktionen, en hjärtinfarkt, en stroke eller dö-jämfört med de med lägre TMAO-nivåer.
Dessutom, eftersom njurfunktionen minskar, stiger TMAO-nivåerna eftersom TMAO utsöndras av njurarna. "De högre observerade TMAO-nivåerna kan förklara varför människor med allvarlig njursjukdom tenderar att ha ökad risk att dö av hjärtsjukdomar", rapporterar Dr. Hazen.

Mer forskning och resultat

Dr. Hazens laboratorium fortsätter att undersöka TMAO: s roll i andra sjukdomsprocesser. Studier hittills bekräftar att tarmmikrober, genom en generation av TMAO, är en viktig aktör inom kardiovaskulär hälsa. Senast har studier från Hazen-labbet pekat på TMAO: s roll i perifer arteriell sjukdom - en sjukdom i benetärerna - och vid bildandet av blodproppar som kan leda till hjärtinfarkt och stroke.
Upptäckten att tarmmikrober och TMAO-vägen är kopplade till hjärt-kärlsjukdom öppnar dörren för många potentiella framsteg. Förbättringar av kostråd och näring är en uppenbar åtgärd. En annan är att erkännandet av denna väg leder till nya diagnostiska tester och potentiella behandlingar som riktar mot mikrobeprocesser som bidrar till hjärt-kärlsjukdomar.
De banbrytande studierna av Dr. Hazens team visade att man inriktar sig på det första steget i skapandet av TMAO-produktion av TMA, som omvandlas till TMAO av mikrober, kan bidra till att förhindra ateroskleros (härdning av artärerna) i djurmodeller. Detta nya tillvägagångssätt innehåller ett löfte om att den eventuellt används som förebyggande behandling av hjärtinfarkt, stroke och andra manifestationer av ateroskleros.
Till exempel, när möss matades dieter rik på kolin eller karnitin (liknar en västerländsk diet) upplevde de accelererad ateroskleros. När hälften av mössen på högkolindieten gavs en naturligt förekommande substans som blockerar den mikrobiella vägen som leder till TMAO-bildning, inträffade mindre ateroskleros. Den naturliga substansen som användes på mössen, som återfinns i kallpressad, extra jungfruolja och druvolja, visade sig också vara mycket säker, även i höga doser.

Vad det här betyder för dig

Nya bevis kopplar tarmmikrober till ämnesomsättning och hjärthälsa. Och kost är den enskilt största faktorn som påverkar sammansättningen och funktionen hos tarmmikroben. "Studierna, hittills, föreslår att det är särskilt fördelaktigt att anta en diet där man äter mindre kött och animaliska produkter, som vegetarisk eller vegansk kost, samt en medelhavsdiet. Det kan särskilt vara bra om du har hög kardiovaskulär risk, hjärtsvikt, eller kronisk njursjukdom, säger Dr. Hazen.
När det gäller resten av oss, tillägger han att det är svårt att säga huruvida det är svårt att skära ner eller skära ut rött kött, mejeri och ägg kan hjälpa oss att leva längre och friskare liv. Ett blodprov för TMAO är dock nu tillgängligt och Dr. Hazen noterar att det kan hjälpa enskilda patienter att avgöra om hans eller hennes TMAO-nivå är för hög. "Att veta din TMAO-nivå kan ge en tydligare bild av din kardiovaskulära risk", säger han.