Tarmmikrobiom påverkar stroke svårighetsgrad och funktionsnedsättning efter stroke

Nya fynd från Cleveland Clinic -forskare visar för första gången att tarmmikrobiomet påverkar stroke svårighetsgrad och funktionsnedsättning efter stroke. Resultaten, publicerad i Cellvärd och mikrobe , lägga grunden för potentiella nya insatser för att behandla eller förebygga stroke.

Forskningen leds av Weifei Zhu, Ph.D., och Stanley Hazen, M.D., Ph.D., från Cleveland Clinics Lerner Research Institute. Studien bygger på mer än ett decennium av forskning som leddes av Dr. Hazen och hans team relaterade till tarmmikrobiomets roll i kardiovaskulär hälsa och sjukdom, inklusive de negativa effekterna av TMAO (trimetylamin -N -oxid) - en biprodukt som produceras när tarmbakterier smälter vissa näringsämnen rikligt i rött kött och andra animaliska produkter.

I denna studie fann vi att kostkolin och TMAO producerade större slagstorlek och svårighetsgrad, och sämre resultat i djurmodeller. Anmärkningsvärt, helt enkelt att transplantera tarmmikrober som kan göra TMAO var tillräckligt för att orsaka en djupgående förändring av strokeens svårighetsgrad. "

Dr Stanley Hazen, Ordförande för avdelningen för kardiovaskulära och metaboliska vetenskaper och chef för Cleveland Clinic's Center for Microbiome &Human Health

Tidigare, Dr Hazen och hans team upptäckte att förhöjda TMAO -nivåer kan leda till utveckling av hjärt -kärlsjukdom. I kliniska studier med tusentals patienter, de har visat att blodnivåer av TMAO förutsäger framtida risk för hjärtinfarkt, stroke- och dödsfynd som har replikerats runt om i världen. Tidigare studier, också ledd av Dr. Zhu och Hazen, var de första som visade en koppling mellan TMAO och ökad risk för blodproppar.

"Denna nya studie utökar dessa fynd, och för första gången ger bevis på att tarmmikrober i allmänhet - och genom TMAO specifikt - direkt kan påverka stroke svårighetsgrad eller funktionsnedsättning efter stroke, "sa Dr Hazen.

Forskarna jämförde hjärnskador i prekliniska stroke -modeller mellan dem med förhöjda eller reducerade TMAO -nivåer. Över tid, de med högre nivåer av TMAO hade mer omfattande hjärnskador och en högre grad av motoriska och kognitiva funktionsunderskott efter stroke. Forskarna fann också att kostförändringar som förändrar TMAO -nivåer, som att äta mindre rött kött och ägg, påverkad stroke svårighetsgrad.

"Funktionalitet efter en stroke - som uppstår när blodflödet till hjärnan blockeras - är ett stort problem för patienter, "sa Dr Hazen, som också är sektionschef för förebyggande kardiologi och hjärtrehabilitering i Cleveland Clinics Miller Heart, Vaskulär och bröstkorgsinstitut. "För att förstå om kolin och TMAO påverkar funktionen efter stroke, förutom stroke svårighetsgrad, vi jämförde prestanda på olika uppgifter före stroke, och sedan både på kort och lång sikt efter stroke. "

Teamet fann att ett tarmmikrobeenzym som är kritiskt för TMAO -produktion kallat CutC drev ökad stroke svårighetsgrad och försämrade resultat.

Enligt Dr Zhu, inriktning på detta tarmmikrobeenzym kan vara ett lovande tillvägagångssätt för att förhindra stroke. "När vi genetiskt tystade tarmmikrobgenen som kodar CutC, stroke svårighetsgrad minskat avsevärt, "sa hon." Pågående forskning undersöker denna behandlingsmetod, liksom potentialen för kostinsatser för att minska TMAO -nivåer och risk för stroke, eftersom både en västerländsk kost och en kost rik på rött kött är kända för att höja TMAO -nivåerna. Att byta till växtbaserade proteinkällor hjälper till att sänka TMAO. "

Dr Hazen är en vald medlem i National Academy of Medicine och innehar Jan Bleeksma -stolen i vaskulärbiologi och åderförkalkning, och Leonard Krieger -stolen i förebyggande kardiologi vid Cleveland Clinic. Hans banbrytande upptäckter relaterade till TMAO har replikerats runt om i världen, och TMAO -tester har använts allmänt i klinisk praxis.

• Ny studie kan leda till mer effektiva och kraftfulla COVID-19-vacciner
• Forskare presenterar nya fynd om proteinbiokemi,