TMAO - metabolit emergent care leagă dieta de accidentul vascular cerebral și Alzheimer

Trimetilamina N-oxid (TMAO) este un metabolit rezultat din metabolizarea nutrienților precum colina, carnitina și betaina de către microbiota intestinală, urmată de oxidarea hepatică a trimetilaminei (TMA) prin enzima FMO3. Sursele alimentare implicate includ în special carnea roșie, ouăle, lactatele și peștele. Deși TMAO are funcții fiziologice utile, precum stabilizarea proteinelor în condiții de stres osmotic, în ultimele decenii s-a consolidat un corp consistent de dovezi care îl implică în patogeneza bolilor cardiovasculare, renale, metabolice și neurodegenerative.

Biosinteza și metabolizarea TMAO

TMAO este produs în două etape:

Conversia precursorilor alimentari (colină, carnitină, lecitină etc.) în TMA de către bacteriile intestinale (în special Escherichia, Clostridium, Anaerococcus).
Oxidarea hepatică a TMA în TMAO, catalizată de FMO3 (predominant) și într-o mai mică măsură de FMO1.

Pe lângă ficat, unele studii recente arată că TMAO poate fi produs și local în intestin, de către bacterii cu enzime asemănătoare FMO. Metabolizarea TMAO este influențată de sex (mai scăzut la bărbați), factori genetici (polimorfisme FMO3) și condiții hepatice.

Funcții fiziologice vs. efecte patologice

La concentrații fiziologice, TMAO funcționează ca osmolit și chaperon molecular, stabilizând proteinele și prevenind agregarea lor. Totodată, contribuie la homeostazia osmotică și la rezistența la stres în celulele marine și, într-o anumită măsură, în cele umane.

Însă la concentrații ridicate, TMAO a fost corelat cu o serie de mecanisme patologice, dintre care cele mai importante sunt:

Inflamația cronică, prin activarea inflamozomului NLRP3 și eliberarea de IL-1β, IL-6 și TNF-α.
Stresul oxidativ, prin dereglarea echilibrului mitocondrial și inhibarea căii antioxidante SIRT3-SOD2.
Deteriorarea funcției endoteliale, prin inhibarea eNOS, scăderea producției de NO și senescența celulară.
Promovarea aterosclerozei, prin formarea de celule spumoase, inhibarea transportului invers al colesterolului și alterarea metabolismului acizilor biliari.
Disfuncția progenitorilor endoteliali și scăderea angiogenezei, afectând regenerarea vasculară.
Hiperreactivitate trombocitară, prin mobilizarea calciului intracelular și exprimarea factorilor procoagulanți.

Implicații clinice

Ateroscleroză

TMAO influențează multiple etape ale aterogenezei:

Induce activarea endotelială și formarea de celule spumoase.
Scade transportul invers al colesterolului (RCT).
Încurajează formarea plăcilor ateromatoase instabile.

Studiile clinice au arătat că niveluri plasmatice crescute de TMAO sunt asociate cu:

Risc crescut de evenimente cardiovasculare majore (MACE).
Formarea și ruptura plăcilor de aterom.
Progresia bolii coronariene și aterosclerozei carotidiene, independent de alți factori de risc.

Insuficiență cardiacă

TMAO este implicat în:

Activarea inflamatorie și stresul oxidativ miocardic.
Alterarea metabolismului cardiac și creșterea consumului de oxigen.
Progresia disfuncției diastolice și prognostic nefavorabil la pacienții cu insuficiență cardiacă, chiar și în absența altor biomarkeri.

Combinația TMAO + NT-proBNP s-a dovedit utilă în stratificarea riscului de mortalitate la un an.

Boală vasculară periferică (PVD)

Nivelurile crescute de TMAO sunt asociate cu:

Ischemie critică de membru inferior.
Riscuri mai mari de amputație și complicații post-revascularizare.
Inflamație vasculară și funcție endotelială afectată.
Compromiterea regenerării vasculare prin afectarea progenitorilor endoteliali.

Hipertensiune

TMAO contribuie la:

Creșterea rigidității arteriale și disfuncție endotelială.
Potențarea efectului vasoconstrictor al angiotensinei II.
Scăderea biodisponibilității NO.

Este asociat cu creșterea riscului de AVC și mortalitate la hipertensivi.

Implicarea în boli neurodegenerative

Alzheimer

TMAO traversează bariera hematoencefalică și poate afecta integritatea sa, inhibând proteinele joncționale.
Activează inflamozomul NLRP3 și calea PERK-eIF2α, contribuind la neuroinflamație și stres reticular.
Favorizează agregarea tau și formarea plăcilor beta-amiloidice.
Corelat cu performanțe cognitive scăzute și cu prezența bolii Alzheimer la nivel de LCR.

Parkinson

Promovează degradarea neuronilor dopaminergici prin inflamozom NLRP3 și stres mitocondrial.
Favorizează agregarea α-sinucleinei.
Nivelurile plasmatice de TMAO sunt corelate cu severitatea simptomelor motorii și progresia bolii.

Scleroză laterală amiotrofică (ALS)

Dereglări ale metabolismului colinei și carnitinei și niveluri anormale de TMAO pot apărea înaintea debutului clinic.
Suprapunerile între TMAO și metaboliți în partenerii pacienților ALS sugerează un posibil rol al disbiozei intestinale în declanșarea bolii.

Strategii actuale de reducere a nivelurilor TMAO

Intervenții dietetice

Dietele vegetariene, mediteraneene și sărace în carne roșie scad nivelul TMAO.
Postul intermitent sau regimurile hipocalorice reduc concentrațiile plasmatice.
Metodele de preparare pot influența producția de TMAO (ex: gătitul la abur vs. prăjire).

Modificarea microbiotei intestinale

Anumite probiotice (ex: Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium breve) s-au dovedit eficiente în modele animale.
Rezultatele clinice sunt însă inconsistente, probabil din cauza variabilității capacității probiotice de a degrada colina.

Intervenții farmacologice

Statinele reduc TMAO prin modularea microbiotei și a metabolismului acizilor biliari.
IECA (ex: enalapril) pot facilita excreția TMAO prin influențarea transportatorilor de cationi organici.
Diureticele de ansă pot crește TMAO prin reducerea excreției renale, ceea ce corelează cu mortalitate mai mare în insuficiența cardiacă.

Nutraceutice

Resveratrolul și quercetina reduc TMAO prin efecte antioxidante și de remodelare a microbiotei.
Taurisolo®, un extract din struguri microîncapsulat, a demonstrat:

• Reduceri semnificative ale TMAO (până la 60%).
• Îmbunătățirea circulației periferice și funcției endoteliale.
• Eficiență demonstrată chiar și la 6 luni post-tratament, în populații cu diabet și boală arterială periferică.

Concluzii

TMAO este un metabolit emergent cu rol dual - benefic în anumite condiții fiziologice, dar profund nociv atunci când este prezent în exces. Dovezile științifice actuale subliniază contribuția sa semnificativă la o serie de boli cronice, în special cardiovasculare și neurodegenerative.

Monitorizarea nivelurilor TMAO ar putea deveni o componentă esențială a stratificării riscului, iar intervențiile nutriționale, farmacologice și nutraceutice pot oferi mijloace eficiente de prevenție și tratament. Sunt necesare însă studii longitudinale și intervenționale suplimentare pentru validarea acestor strategii și pentru înțelegerea completă a interacțiunilor dintre dietă, microbiotă și metabolismul gazdei.

Data actualizare: 27-03-2025 | creare: 27-03-2025 | Vizite: 230

Bibliografie

Caradonna, E., Abate, F., Schiano, E., Paparella, F., Ferrara, F., Vanoli, E., Difruscolo, R., Goffredo, V. M., Amato, B., Setacci, C., Setacci, F., & Novellino, E. (2025). Trimethylamine-N-Oxide (TMAO) as a Rising-Star Metabolite: Implications for Human Health. Metabolites, 15(4), 220. DOI: 10.3390/metabo15040220, https://www.mdpi.com/2218-1989/15/4/220

Image by storyset on Freepik

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Adoptarea dietei mediteraneene poate preveni demența

Studiul publicat în Molecular Nutrition and Food Research demonstrează că persoanele în vârstă care urmează ...

Ceaiul verde reduce greutatea și îmbunătățește sensibilitatea la insulină

Studiul a demonstrat că tratamentul cu extract standardizat de ceai verde a redus semnificativ greutatea corporal�...

Cercetările contestă beneficiile băuturilor îndulcite artificial

Băuturile cu îndulcitori artificiali sunt băuturi ce conțin îndulcitori de înlocuire a zahărului, cum ar fi ...

Impactul consumului de cereale asupra calității dietei și sănătății metabolice
Fructe și semințe care nu ar trebui să lipsească din dieta zilnică
Consumul de lapte integral scade riscul de obezitate la copii
Alimentele fără gluten pot avea beneficii chiar și pentru persoanele sănătoase

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Consumul de carne de vită slabă în dieta mediteraneană nu crește riscul cardiovascular și menține diversitatea microbiomului intestinal

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum