Ny forskning identifiserer en kobling mellom tarmmikrobiomet og slag

En nylig studie utført på Cleveland Clinic demonstrerer virkningen av dietter som inneholder mye kolin, som ofte finnes i store mengder i rødt kjøtt og eggeplommer, og trimetylamin om økende slaglengde og funksjonelle underskudd i en murin modell.

Slag. Bildekreditt:Piyaphat_Detbun/Shutterstock.com

Hva er TMAO?

Choline, betaine, og L-karnitin er alle mange forbindelser som finnes i rødt kjøtt og eggeplomme. Etter inntaket av disse matvarene, kolin, betaine, og L-karnitin metaboliseres av tarmbakteriene til trimetylamin (TMA). TMA absorberes deretter raskt i blodet og oksideres til trimetylamin-N-oksid (TMAO) av flavinholdig monooksygenase-3. Etter hvert, TMAO blir utskilt i urinen.

Flere tidligere studier har identifisert en sammenheng mellom sirkulerende nivåer av TMAO og visse kardiovaskulære sykdommer. Hos dyr, for eksempel, forskning har vist at en økning i TMAO-plasmanivåer er assosiert med hyperreaktivitet av blodplater og en økt risiko for å utvikle aterosklerotiske plakk.

Dessuten, flere kliniske studier har funnet ut at pasienter med diabetes, Kronisk nyresvikt, og store kardiovaskulære hendelser hos pasienter med akutt koronarsyndrom viser også høyere plasmanivåer av TMAO.

TMAO nivåer og slag

Til tross for fremskrittene i behandlingen og diagnosen av cerebrale vaskulære sykdommer som hjerneslag, dens globale forekomst er fortsatt veldig høy. Tidligere eksperimentelle studier har vist at mikrobiell transplantasjon fra en donor med et stort potensial for å generere TMA til en naiv vert økte både åreforkalkning og trombose hos mus. Nylig, en gruppe forskere fra Cleveland Clinic transplanterte forskjellige mikrobielle lokalsamfunn til flere murine slagmodeller for å utforske årsakssammenheng av tarmmikroorganismer i hjerneslag.

I studien publisert i Cellvert og mikrobe , forskerne brukte menneskelig fekalt materiale som ble samlet inn fra to givere. Mens en donor viste vedvarende høye TMAO -nivåer mellom 34,2 og 44,3 mikromolar (µM), den andre viste vedvarende lave TMAO -nivåer i området 2,1 til 3,5 µM.

Fem dager etter at de bakteriefrie musene ble kolonisert med oral sonde, hjerneslagskade ble indusert ved bruk av en mus trombotisk iskemisk slagmodell. Alle mus fikk et kolintilskudd.

Musene som mottok den høye TMAO fekaltransplantasjonen, viste en 15 ganger større økning i TMAO-nivåer i sirkulasjon sammenlignet med mus som mottok mikrobiell transplantasjon med lav TMAO-donor. Det ble også funnet en signifikant positiv korrelasjon mellom musene, med et større infarktvolum observert hos de høye TMAO -mottakerne sammenlignet med de lave TMAO -mottakerne.

Sammenligning av hjerneslagets alvorlighetsgrad på kolin vs. TMAO diett

Forskerne undersøkte også forskjellen i alvorlighetsgrad av hjerneslag hos mus som mottok kosttilskudd av kolin, som allerede har vist sin evne til å øke plasma -TMAO -nivåene, sammenlignet med de som ble direkte matet med TMAO.

Mus ble opprettholdt på disse respektive diettene i 3 uker før cerebral skade. Tjuefire timer etter slagskaden, plasma TMAO -nivåer og infarktvolumet til musene ble vurdert. Både TMAO- og kolindietter viste seg å signifikant øke plasma -TMAO -nivåene og cerebral infarktvolum.

I en egen studie, de samme TMAO- og kolindietter ble levert til musene i en total varighet på tre uker, etterfulgt av den induserte slagskaden. I totalt 5 dager etter hjerneslaget, de respektive diettene ble videreført. Både TMAO- og kolintilskuddsmusene viste betydelige reduksjoner i alle målinger av motorisk aktivitet sammenlignet med musene som fikk kontrolldiett etter hjerneslaget.

Studer takeaways

Samlet sett, resultatene av den nåværende studien bekrefter at tarmmikrobiota, spesielt kolin-TMA (O) -veien, kan spille en rolle for å bestemme alvorlighetsgraden av både hjerneslag og funksjonelle underskudd etter hjerneslag. Siden både vestlige dietter og dietter som er rike på rødt kjøtt har vist seg å heve TMAO -nivåene betydelig, denne studien, derfor, demonstrerer helsemessige fordeler ved å erstatte denne typen matvarer med plantebaserte alternativer.

• Anti-coronavirus-molekyler fra mikrober kan være nøkkelen til nye behandlinger
• Kommensale bakterier i tarmen produserer forbindelser som hemmer SARS-CoV-2