Trimethylamin-N-oxidproduktion og metabolisme

Trimethylamin-N-oxid (TMAO) er en kulstofholdig organisk forbindelse dannet af kostprækursorer, herunder TMAO (højt indhold af fisk), cholin (højt indhold af æg) og carnitin (højt indhold af oksekød). TMAO-produktion er imidlertid meget variabel (Zhang AQ et al., 1999), synes at være påvirket af genetik (Cashman JR et al., 2001) og tarmmikrobiom (Wang Z et al., 2011; Koeth RA et al., 2013), og er forbundet med hjertesygdomme hos hjertepatienter (Wang Z et al., 2011) og kolorektal cancer blandt postmenopausale kvinder (Bae S et al., 2015). På nuværende tidspunkt er meget lidt kendt om TMAO's metaboliske skæbne, og hvordan det bruges i den menneskelige krop (Bain MA et al., 2005). Denne undersøgelse søgte at (i) kvantificere virkningerne af æg, oksekød og fisk på TMAO-biomarkører i plasma, muskler, urin og afføring; (ii) undersøge den metaboliske skæbne for supplerende TMAO mærket isotopisk med deuterium; og (iii) bestemme, om TMAO-produktion er en funktion af tarmmikrobiomet.

For at nå disse mål blev et randomiseret, kontrolleret krydsningsstudie udført med raske mandlige deltagere (n=40). Undersøgelsen inkorporerede fire arme bestående af undersøgelsesmåltider, der repræsenterede animalske kilder til TMAO (æg, oksekød og fisk) sammen med en frugtkontrol. Undersøgelsesmåltiderne var (i) 3 hele hårdkogte æg; (ii) 6 oz oksekød (Philly-Gourmet oksekødsbrød); (iii) 6 oz fisk (torskefilet); og (iv) 2 enkeltserveringspakker med Motts naturlige æblemos. Hvert måltid blev serveret med en kop vand, indgivet på en enkelt dag og adskilt af en 1-uges udvaskningsperiode. Til frugtkontrollen blev 50 mg deuterium-mærket methyl-d9-TMAO (d9-TMAO; Cambridge Isotoper) tilsat en kop vand til oral indtagelse for at muliggøre sporing af TMAO's metaboliske skæbne og for at vurdere dets biotilgængelighed og clearance.

Baseline blodprøve blev taget af en phlebotomist ved hjælp af en standard venepunkturprocedure, og deltagerne indsamlede deres baseline urinprøve. De afleverede også selvopsamlede 24-timers urin- og afføringsprøver. Efter indtagelse af undersøgelsesmåltidet blev serielle blodprøver opsamlet efter 15, 30 minutter og 1, 2, 4 og 6 timer, mens urinprøver blev opsamlet gennem hele undersøgelsesperioden på 6 timer. Efter 4,5 timer fik deltagerne en fast frugtsnack (dvs. æblemos) og vand. Den dag, hvor deltagerne indtog d9-TMAO-sporeren, indsamlede deltagerne deres urin i løbet af de næste 24 timer og deres afføring ved næste afføring. Derudover blev en undergruppe af denne gruppe (n=6) inviteret til at gennemgå en muskelbiopsiprocedure 6 timer efter indtagelse af frugt + d9-TMAO sporstof.