Trimetylamin-N-oksid produksjon og metabolisme

Trimethylamine-N-oxide (TMAO) er en karbonholdig organisk forbindelse dannet fra kosttilskudd, inkludert TMAO (høy i fisk), kolin (høy i egg) og karnitin (høy i biff). Imidlertid er TMAO-produksjonen svært variabel (Zhang AQ et al., 1999), ser ut til å være påvirket av genetikk (Cashman JR et al., 2001) og tarmmikrobiom (Wang Z et al., 2011; Koeth RA et al., 2013), og er knyttet til hjertesykdom hos hjertepasienter (Wang Z et al., 2011) og tykktarmskreft blant postmenopausale kvinner (Bae S et al., 2015). For tiden er svært lite kjent om den metabolske skjebnen til TMAO og hvordan den brukes i menneskekroppen (Bain MA et al., 2005). Denne studien forsøkte å (i) kvantifisere effekten av egg, biff og fisk på TMAO-biomarkører i plasma, muskler, urin og avføring; (ii) undersøke den metabolske skjebnen til supplerende TMAO merket isotopisk med deuterium; og (iii) bestemme om TMAO-produksjon er en funksjon av tarmmikrobiomet.

For å oppnå disse målene ble en randomisert, kontrollert cross-over-studie utført med friske mannlige deltakere (n=40). Studien inkluderte fire armer bestående av studiemåltider som representerte animalske kilder til TMAO (egg, biff og fisk) sammen med en fruktkontroll. Studiemåltidene var (i) 3 hele hardkokte egg; (ii) 6 oz biff (Philly-Gourmet Biff Patties); (iii) 6 oz fisk (torskefilet); og (iv) 2 enkeltserveringspakker med Motts naturlige eplemos. Hvert måltid ble servert med en kopp vann, administrert på en enkelt dag og atskilt med en 1 ukes utvaskingsperiode. For fruktkontrollen ble 50 mg deuterium-merket metyl-d9-TMAO (d9-TMAO; Cambridge Isotopes) tilsatt en kopp vann for oralt inntak for å muliggjøre sporing av den metabolske skjebnen til TMAO, og for å vurdere dens biotilgjengelighet og klarering.

Baseline blodprøve ble tatt av en phlebotomist ved å bruke en standard venepunkturprosedyre, og deltakerne samlet inn sin baseline urinprøve. De leverte også inn selvinnsamlede 24-timers urin- og avføringsprøver. Etter inntak av studiemåltidet ble serieblodprøver tatt etter 15, 30 minutter og 1, 2, 4 og 6 timer, mens urinprøver ble samlet gjennom hele den 6 timer lange studieperioden. Etter 4,5 timer fikk deltakerne en fast fruktmatbit (dvs. eplemos) og vann. Den dagen deltakerne konsumerte d9-TMAO-sporeren, samlet deltakerne urinen gjennom de neste 24 timene og avføringen ved neste avføring. I tillegg ble en undergruppe av denne gruppen (n=6) invitert til å gjennomgå en muskelbiopsiprosedyre 6 timer etter inntak av frukt + d9-TMAO sporstoff.