Una nuova ricerca identifica un legame tra il microbioma intestinale e gli ictus

Un recente studio condotto presso la Cleveland Clinic dimostra l'impatto delle diete ad alto contenuto di colina, che si trova spesso in quantità elevate nelle carni rosse e nei tuorli d'uovo, e trimetilammina sull'aumento della gravità dell'ictus e dei deficit funzionali in un modello murino.

Ictus. Credito immagine:Piyaphat_Detbun/Shutterstock.com

Cos'è TMAO?

Colina, betaina, e L-carnitina sono tutti composti abbondanti che si possono trovare nella carne rossa e nel tuorlo d'uovo. Dopo il consumo di questi alimenti, colina, betaina, e la L-carnitina vengono metabolizzate dai batteri intestinali in trimetilammina (TMA). Il TMA viene quindi rapidamente assorbito nel flusso sanguigno e ossidato a trimetilammina-N-ossido (TMAO) dalla monoossigenasi-3 contenente flavina. Infine, TMAO sarà secreto nelle urine.

Diversi studi precedenti hanno identificato un legame esistente tra i livelli circolanti di TMAO e alcune malattie cardiovascolari. Negli animali, Per esempio, la ricerca ha dimostrato che un aumento dei livelli plasmatici di TMAO è associato all'iper-reattività piastrinica e ad un aumentato rischio di sviluppare placche aterosclerotiche.

Per di più, diversi studi clinici hanno scoperto che i pazienti con diabete, fallimento renale cronico, e gli eventi cardiovascolari maggiori nei pazienti con sindrome coronarica acuta mostrano anche livelli plasmatici più elevati di TMAO.

Livelli di TMAO e ictus

Nonostante i progressi fatti nel trattamento e nella diagnosi delle malattie vascolari cerebrali come l'ictus, la sua incidenza globale rimane molto elevata. Precedenti studi sperimentali hanno dimostrato che il trapianto microbico da un donatore con un alto potenziale di generare TMA in un ospite ingenuo ha aumentato sia l'aterosclerosi che la trombosi nei topi. Recentemente, un gruppo di ricercatori della Cleveland Clinic ha trapiantato varie comunità microbiche in più modelli di ictus murino per esplorare ulteriormente il ruolo causale dei microrganismi intestinali nell'ictus.

Nel loro studio pubblicato in Cellula ospite e microbi , i ricercatori hanno utilizzato materiale fecale umano raccolto da due donatori. Considerando che un donatore ha mostrato livelli di TMAO costantemente elevati tra 34,2 e 44,3 micromolari (µM), l'altro ha mostrato livelli di TMAO persistentemente bassi nell'intervallo da 2,1 a 3,5 µM.

Cinque giorni dopo che i topi privi di germi sono stati colonizzati con sonda gastrica, l'ictus è stato indotto utilizzando un modello murino di ictus ischemico trombotico. Tutti i topi hanno ricevuto una dieta supplementare di colina.

I topi che hanno ricevuto il trapianto fecale ad alto TMAO hanno mostrato un aumento 15 volte maggiore dei livelli di TMAO nel plasma circolante rispetto ai topi che hanno ricevuto il trapianto microbico da donatore a basso TMAO. È stata trovata una significativa correlazione positiva anche tra i topi, con un volume di infarto maggiore osservato nei riceventi con TMAO alto rispetto ai riceventi con TMAO basso.

Confronto tra la gravità dell'ictus con la colina e la dieta TMAO

I ricercatori hanno anche esaminato la differenza nella gravità dell'ictus nei topi che hanno ricevuto un'integrazione alimentare di colina, che ha già dimostrato la sua capacità di aumentare i livelli plasmatici di TMAO, rispetto a quelli che sono stati alimentati direttamente con TMAO.

I topi sono stati mantenuti con queste rispettive diete per 3 settimane prima della lesione cerebrale. Ventiquattro ore dopo l'ictus, Sono stati valutati i livelli plasmatici di TMAO e il volume di infarto dei topi. È stato scoperto che sia la dieta TMAO che quella a base di colina aumentano significativamente i livelli plasmatici di TMAO e il volume dell'infarto cerebrale.

In uno studio separato, le stesse diete TMAO e colina sono state fornite ai topi per una durata totale di tre settimane, seguito dall'ictus indotto. Per un totale di 5 giorni dopo l'ictus, le rispettive diete sono state continuate. Sia i topi TMAO che quelli integrati con colina hanno mostrato riduzioni significative in tutte le misure dell'attività motoria rispetto ai topi che hanno ricevuto una dieta di controllo dopo l'ictus.

Spunti di studio

Collettivamente, i risultati dell'attuale studio confermano che il microbiota intestinale, in particolare la via colina-TMA(O), può svolgere un ruolo nel determinare la gravità sia di un ictus che dei deficit funzionali post-ictus. Poiché sia ​​le diete occidentali che le diete ricche di carne rossa hanno dimostrato di aumentare significativamente i livelli di TMAO, questo studio, perciò, dimostra i benefici per la salute derivanti dalla sostituzione di questi tipi di prodotti alimentari con alternative a base vegetale.

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