Produzione e metabolismo della trimetilammina-N-ossido

La trimetilammina-N-ossido (TMAO) è un composto organico contenente carbonio formato da precursori alimentari tra cui TMAO (ricco di pesce), colina (ricco di uova) e carnitina (ricco di manzo). Tuttavia, la produzione di TMAO è molto variabile (Zhang AQ et al., 1999), sembra essere influenzata dalla genetica (Cashman JR et al., 2001) e dal microbioma intestinale (Wang Z et al., 2011; Koeth RA et al., 2013), ed è collegato alle malattie cardiache nei pazienti cardiopatici (Wang Z et al., 2011) e al cancro del colon-retto nelle donne in post-menopausa (Bae S et al., 2015). Al momento, si sa molto poco sul destino metabolico del TMAO e su come viene utilizzato all'interno del corpo umano (Bain MA et al., 2005). Questo studio ha cercato di (i) quantificare gli effetti di uova, manzo e pesce sui biomarcatori TMAO nel plasma, nei muscoli, nelle urine e nelle feci; (ii) esaminare il destino metabolico del TMAO supplementare marcato isotopicamente con deuterio; e (iii) determinare se la produzione di TMAO è una funzione del microbioma intestinale.

Per raggiungere questi obiettivi, è stato condotto uno studio incrociato randomizzato e controllato su partecipanti maschi sani (n=40). Lo studio ha incorporato quattro bracci composti da pasti di studio che rappresentano fonti animali di TMAO (uova, manzo e pesce) insieme a un controllo della frutta. I pasti dello studio erano (i) 3 uova sode intere; (ii) 6 once di manzo (polpette di manzo Philly-Gourmet); (iii) 6 once di pesce (filetto di merluzzo); e (iv) 2 confezioni monodose di salsa di mele naturale Mott. Ogni pasto è stato servito con una tazza d'acqua, somministrata in un solo giorno e separata da un periodo di sospensione di 1 settimana. Per il controllo della frutta, 50 mg di metil-d9-TMAO (d9-TMAO; Cambridge Isotopes) marcato con deuterio sono stati aggiunti a una tazza di acqua per il consumo orale per consentire di tracciare il destino metabolico del TMAO e per valutarne la biodisponibilità e liquidazione.

Il campione di sangue di base è stato ottenuto da un flebotomo utilizzando una procedura standard di venipuntura e i partecipanti hanno raccolto il loro campione di urina di base. Hanno anche consegnato campioni di urina e feci delle 24 ore di riferimento auto-raccolti. Dopo il consumo del pasto dello studio, sono stati raccolti campioni di sangue in serie a 15, 30 minuti e 1, 2, 4 e 6 ore, mentre i campioni di urina sono stati raccolti durante il periodo di studio di 6 ore. A 4,5 ore, ai partecipanti è stato fornito uno spuntino fisso di frutta (ad esempio, salsa di mele) e acqua. Il giorno in cui i partecipanti hanno consumato il tracciante d9-TMAO, i partecipanti hanno raccolto la loro urina durante le successive 24 ore e le loro feci al successivo movimento intestinale. Inoltre, un sottogruppo di questo gruppo (n=6) è stato invitato a sottoporsi a una procedura di biopsia muscolare 6 ore dopo il consumo del tracciante frutto + d9-TMAO.