Dieta bogata w pokarmy pochodzenia zwierzęcego może zwiększać ryzyko rozwinięcia niewydolności nerek lub serca. Mechanizmem, który miedzy innymi do tego się przyczynia jest substancja przyspieszająca proces miażdżycowy zwana TMAO (ang. trimethyamine-N-oxide).

Czym jest TMAO?

TMAO powstaje jako produkt bakteryjnej przemiany choliny i karnityny zawartej przede wszystkim w pokarmach pochodzenia zwierzęcego. Przemiana ta ma miejsce w jelitach.

Dlaczego ?

Źródło: Trimethylamine N-Oxide From Gut Microbiota in Chronic Kidney Disease Patients: Focus on Diet. Moraes C  et al.

Jak TMAO przyspiesza proces miażdżycowy ?

Makrofagi są zwabiane do ściany naczynia poprzez toczący się tam stan zapalny.  Obumarłe i obładowane złym LDL cholesterolem makrofagi jako tzw. komórki piankowate, obumierają i pozostają na zawsze w ścianie naczynia.

Okazuje się, że TMAO powoduje zaburzenie zwrotnego transportu cholesterolu do wątroby. W tej sytuacji makrofagi wychwytują i transportują więcej cholesterolu do ściany naczyń.

TMAO a niewydolność serca

Obecność TMAO powiązano również bardziej bezpośrednio z rozwojem niewydolności serca. W modelach badawczych do rozwoju niewydolności serca dochodziło tym częściej, im większe były stężenia TMAO. Przeciwnie niewydolność praktycznie nie była obserwowana wśród pacjentów z bardzo niskim poziomem TMAO. Na wykresie poniżej widać jak wzrasta śmiertelność badanych pacjentów w zależności od stężenia TMAO.

Linia czerwona przerywana – najmniej TMAO – linia zielona najwięcej (krzywa przeżycia opada najbardziej stromo w dół).

Krzywe przeżycia pacjentów z niewydolnością serca w zależności od wysokości stężenia TMAO

Jak widać na wykresie połowa pacjentów z niewydolnością serca z najwyższymi wartościami TMAO umierała w ciągu 6 lat.

Źródło: J Intern Med. 2015 Jun;277(6):717-26. doi: 10.1111/joim.12328. Epub 2014 Dec 1. Microbiota-dependent metabolite trimethylamine-N-oxide is associated with disease severity and survival of patients with chronic heart failure. Trøseid M et al.

Kolejna praca wykazuje również podobne zależności. Stężenie TMAO koreluje ze stężeniem biochemiczych wyznaczników niewydolności serca (nt-proBNP) oraz dysfunkcją rozkurczową serca. W tym badaniu z wielu analizowanych zmiennych jedynie wysokie stężenie TMAO w statystycznie istotny sposób wskazywało pacjentów źle rokujących.

Źródło: J Card Fail. 2015 Feb;21(2):91-6. doi: 10.1016/j.cardfail.2014.11.006. Epub 2014 Nov 20. Intestinal microbiota-dependent phosphatidylcholine metabolites, diastolic dysfunction, and adverse clinical outcomes in chronic systolic heart failure. Tang WH et al.

Większość zgonów w grupie wysokiego TMAO była skutkiem pogłębiania się dysfunkcji skurczowej serca lub groźnych zaburzeń rytmu. Rzadko natomiast były to ostre zespoły wieńcowe. Podnosi się więc koncepcję o bezpośrednim toksycznym wpływie TMAO na mięsień sercowy.

Źródło: Gut feeling about heart failure.  Jane A Cannon JACC vol 64 No 18 2014

Niewydolność nerek

Podobna sytuacja ma miejsce jak się okazuje w przypadku w przypadku wpływu TMAO na rozwój niewydolności nerek.

Dane z badania Framingham dokumentują związek pomiędzy zwiększonymi stężeniami choliny oraz TMAO a rozwojem niewydolności nerek w przyszłości. Wykazano, że TMAO powoduje toksyczne uszkodzenie, włóknienie nerek co skutkuje zaburzeniem ich funkcji.

Źródła: J Am Soc Nephrol 2013;23:1330-1338 ; W.H. Wilson Tang J Am Soc Nephrol 2015 vol 27

Jelitowe gnicie białek w obecności bakterii mikrobiomu jelitowego powoduje wytwarzanie licznych toksyn miedzy innymi 4-krezolu. W sytuacji zaburzonej funkcji nerek te produkty nie są usuwane sprawnie z organizmu powodując toksyczny wpływ miedzy innymi na serce.

Dlatego, aby minimalizować ten toksyczny wpływ, w celu zmniejszenia ilości toksyn postuluje się w grupie pacjentów z niewydolnością nerek nisko azotową i nisko fosforową dietę roślinną. W przypadku takiej diety powstaje o 50 do 60% mniej toksyn mocznicowych

Źródło: Nephron 1996; 74: 390-394

Dieta tego typu ogranicza również poziom TMAO (źródłem jest głównie mięso i jaja). Krzywe przeżycia pacjentów z przewlekła chorobą nerek dokumentują najkrótsze przeżycie przy największych stężeniach TMAO. Przeszczepienie nerki powoduje spadek stężeń TMAO (nie obserwowany w trakcie hemodializoterapii).

Źródło: J Ren Nutr. 2015 Nov;25(6):459-65. doi: 10.1053/j.jrn.2015.06.004. Epub 2015 Jul 31. Trimethylamine N-Oxide From Gut Microbiota in Chronic Kidney Disease Patients: Focus on Diet.Moraes C et al

Podsumowanie

Z całej objętości przytoczonych dowodów wyłania się dobrze udokumentowana prawidłowość.

• Dieta minimalizująca lub wykluczająca białka zwierzęce powoduje stopniową zmianę mikrobiomu jelitowego.
• Gdy zredukujemy ilość bakterii lubiących białko zwierzęce zmnijeszy się ilość powstających w tym mechanizmie toksyn takich jak TMAO
• Spowodujemy wyhamowanie wszystkich niekorzystnych procesów związanych z efektami działania TMAO –  przyspieszeniem miażdżycy, bezpośrednim działaniem toksycznym na serce, nerki prowadzącym do ich niewydolności i przedwczesnej śmierci.
• Taka modyfikacja diety powinna być zalecana wszystkim jako element prewencji i zdrowego trybu życia. Jednak szczególnie powinna być zalecana pacjentom z chorobami nerek i układu sercowo-naczyniowego.

Jeśli mogę zmierzyć cholesterol to czy można zmierzyć sobie poziom TMAO ?

Wiem, z prac badawczych że istnieje taki test dostępny w szpitalach w USA (cena 50-55$). Czy jest dostępny w Polsce – tego dziś nie wiem. Jako poziom istotnie podwyższony dla populacji europejskiej uważa się  TMAO>4,85 um.