Výroba a metabolismus trimethylamin-N-oxidu

Trimethylamin-N-oxid (TMAO) je organická sloučenina obsahující uhlík vytvořená z dietních prekurzorů včetně TMAO (s vysokým obsahem ryb), cholinu (s vysokým obsahem vajec) a karnitinu (s vysokým obsahem hovězího masa). Produkce TMAO je však vysoce variabilní (Zhang AQ et al., 1999), zdá se, že je ovlivněna genetikou (Cashman JR et al., 2001) a střevním mikrobiomem (Wang Z et al., 2011; Koeth RA et al., 2013) a souvisí se srdečním onemocněním u kardiaků (Wang Z et al., 2011) a kolorektálním karcinomem u žen po menopauze (Bae S et al., 2015). V současnosti je velmi málo známo o metabolickém osudu TMAO ao tom, jak je využíván v lidském těle (Bain MA et al., 2005). Tato studie se snažila (i) kvantifikovat účinky vajec, hovězího masa a ryb na biomarkery TMAO v plazmě, svalech, moči a stolici; (ii) zkoumat metabolický osud doplňkového TMAO značeného izotopicky deuteriem; a (iii) určit, zda produkce TMAO je funkcí střevního mikrobiomu.

K dosažení těchto cílů byla provedena randomizovaná, kontrolovaná zkřížená studie u zdravých mužských účastníků (n=40). Studie zahrnovala čtyři větve složené ze studijních jídel představujících živočišné zdroje TMAO (vejce, hovězí maso a ryby) spolu s ovocnou kontrolou. Studovaná jídla byla (i) 3 celá natvrdo vařená vejce; ii) 6 uncí hovězího masa (Philly-Gourmet Beef Patties); iii) 6 uncí ryby (filé z tresky); a (iv) 2 jednorázová balení Mott's natural jablečného pyré. Každé jídlo bylo podáváno s jedním šálkem vody, podáváno v jeden den a odděleno 1 týdenním vymývacím obdobím. Pro kontrolu ovoce bylo do jednoho šálku vody pro orální konzumaci přidáno 50 mg deuteriem značeného methyl-d9-TMAO (d9-TMAO; Cambridge Isotopes), aby bylo možné sledovat metabolický osud TMAO a posoudit jeho biologickou dostupnost a odbavení.

Základní vzorek krve byl získán flebotomem pomocí standardního postupu venepunkce a účastníci odebrali základní vzorek moči. Také odevzdali vlastní odběr vzorků moči a stolice za 24 hodin. Po konzumaci studovaného jídla byly odebírány sériové vzorky krve po 15, 30 minutách a 1, 2, 4 a 6 hodinách, zatímco vzorky moči byly odebírány po dobu 6 hodin studie. Ve 4,5 h dostali účastníci pevnou ovocnou svačinku (tj. jablečný protlak) a vodu. V den, kdy účastníci konzumovali indikátor d9-TMAO, účastníci sbírali moč během následujících 24 hodin a jejich stolici při dalším pohybu střev. Kromě toho byla podskupina této skupiny (n=6) vyzvána, aby podstoupila proceduru svalové biopsie 6 hodin po konzumaci ovoce + indikátoru d9-TMAO.