Новое исследование определяет связь между микробиомом кишечника и инсультами.

Недавнее исследование, проведенное в клинике Кливленда, демонстрирует влияние диеты с высоким содержанием холина, который часто содержится в большом количестве в красном мясе и яичных желтках, и триметиламин при увеличении тяжести инсульта и функциональных дефицитах на мышиной модели.

Инсульт. Кредит изображения:Piyaphat_Detbun / Shutterstock.com

Что такое ТМАО?

Холин, бетаин, и L-карнитин - все это многочисленные соединения, которые можно найти в красном мясе и яичном желтке. После употребления этих продуктов холин, бетаин, и L-карнитин метаболизируются кишечными бактериями до триметиламина (ТМА). Затем ТМА быстро всасывается в кровоток и окисляется до триметиламин-N-оксида (ТМАО) флавинсодержащей монооксигеназой-3. В итоге, ТМАО будет секретироваться с мочой.

Несколько предыдущих исследований выявили связь между циркулирующими уровнями ТМАО и некоторыми сердечно-сосудистыми заболеваниями. У животных Например, исследования показали, что повышение уровня ТМАО в плазме связано с гиперреактивностью тромбоцитов и повышенным риском развития атеросклеротических бляшек.

Более того, несколько клинических исследований показали, что пациенты с диабетом, хроническая почечная недостаточность, и серьезные сердечно-сосудистые события у пациентов с острым коронарным синдромом также демонстрируют более высокие уровни ТМАО в плазме.

Уровни ТМАО и инсульт

Несмотря на успехи, достигнутые в лечении и диагностике сосудистых заболеваний головного мозга, таких как инсульт, его глобальная заболеваемость остается очень высокой. Предыдущие экспериментальные исследования показали, что трансплантация микробов от донора с высоким потенциалом генерации ТМА наивному хозяину увеличивала как атеросклероз, так и тромбоз у мышей. В последнее время, группа исследователей из клиники Кливленда трансплантировала различные микробные сообщества в несколько моделей инсульта на мышах, чтобы дополнительно изучить причинную роль кишечных микроорганизмов в инсульте.

В своем исследовании, опубликованном в Клеточный хозяин и микроб , исследователи использовали фекалии человека, полученные от двух доноров. Принимая во внимание, что у одного донора стабильно высокие уровни ТМАО в диапазоне от 34,2 до 44,3 микромоль (мкМ), другой демонстрировал устойчиво низкие уровни ТМАО в диапазоне от 2,1 до 3,5 мкМ.

Через пять дней после того, как стерильные мыши были колонизированы через желудочный зонд, Инсультное повреждение индуцировали с использованием модели тромботического ишемического инсульта на мышах. Всем мышам давали дополнительную диету с холином.

У мышей, получивших фекальный трансплантат с высоким содержанием ТМАО, наблюдалось 15-кратное увеличение уровней циркулирующего ТМАО в плазме по сравнению с мышами, получившими микробный трансплантат донора с низким содержанием ТМАО. Была обнаружена значимая положительная корреляция между мышами, с большим объемом инфаркта, наблюдаемым у реципиентов с высоким TMAO по сравнению с реципиентами с низким TMAO.

Сравнение тяжести инсульта на холине и диете ТМАО

Исследователи также изучили разницу в тяжести инсульта у мышей, получавших пищевые добавки с холином. который уже продемонстрировал свою способность повышать уровень ТМАО в плазме, по сравнению с теми, которые получали ТМАО напрямую.

Мышей содержали на этих диетах в течение 3 недель до повреждения головного мозга. Через двадцать четыре часа после инсульта, Оценивали уровни ТМАО в плазме и объем инфаркта мышей. Было обнаружено, что диета с ТМАО и холином значительно увеличивает уровни ТМАО в плазме и объем церебрального инфаркта.

В отдельном исследовании те же диеты с ТМАО и холином давали мышам в течение трех недель, с последующим инсультом. В течение 5 дней после инсульта соответствующие диеты были продолжены. И ТМАО, и мыши, получавшие холин, показали значительное снижение всех показателей двигательной активности по сравнению с мышами, получавшими контрольную диету после инсульта.

Выводы из исследования

Коллективно результаты настоящего исследования подтверждают, что микробиота кишечника, в частности, путь холин-ТМА (О), может играть роль в определении степени тяжести как инсульта, так и постинсультного функционального дефицита. Поскольку как западные диеты, так и диеты, богатые красным мясом, значительно повышают уровень ТМАО, эта учеба, следовательно, демонстрирует пользу для здоровья от замены этих видов пищевых продуктов альтернативами на растительной основе.

• Анти-коронавирусные молекулы микробов могут стать ключом к новым методам лечения
• Комменсальные бактерии в кишечнике человека производят соединения, ингибирующие SARS-CoV-2.