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Die Rolle von TMAO und Darmbakterien für die kardiovaskuläre Gesundheit

Studien haben einen Zusammenhang zwischen Darmmikroben und Herzerkrankungen über eine Substanz namens TMAO gefunden, die häufig über tierische Produkte in der Ernährung aufgenommen wird.

Die meisten Ärzte rieten aufgrund des erhöhten Gehalts an gesättigten Fettsäuren und Cholesterin, darauf zu achten, wie oft Sie Fleisch, Eier und fettreiche Milchprodukte essen. Der Konsum von gesättigten Fettsäuren kann den Gehalt an Low-Density Lipoprotein (LDL)-Cholesterin, dem "schlechten" Cholesterin und dem Typ, der an der Erhöhung des Risikos für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und deren Folgen wie Herzinfarkt und Schlaganfall beteiligt ist, erhöhen.

Aber der Grad des Zusammenhangs zwischen Nahrungsfetten und Cholesterin und Herzerkrankungen wurde kürzlich in Frage gestellt. Heute wissen wir, dass das meiste Cholesterin von der Leber produziert wird und nur 15 bis 20 Prozent über die Nahrung aufgenommen werden.

Dieser Befund ist jedoch keine Lizenz, um sich an Speck, Eiern und Buttertoast zu schlemmen. Experten empfehlen immer noch, diese Lebensmittel in Maßen zu essen. Obwohl diese Lebensmittel Ihren Cholesterinspiegel möglicherweise nicht so stark erhöhen, wie bisher angenommen, können sie Ihre kardiovaskuläre Gesundheit auf andere Weise beeinträchtigen.

Studien haben einen direkten Zusammenhang zwischen den chemischen Produkten, die im Darm entstehen, wenn diese Lebensmittel, die in einer westlichen Ernährung üblich sind, verzehrt, und dem Auftreten von Herzinfarkt, Schlaganfall, Herzinsuffizienz und Tod, den wichtigsten negativen Folgen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, gefunden.

Die Verdauung ist der Schlüssel

Unser Darm wimmelt von Bakterien, die als Filter für unsere größte Umweltbelastung, die Nahrung, die wir essen, dienen. Was wir diesen Bakterien im Laufe der Zeit füttern, beeinflusst, was in unserem Körper passiert, sagt Stanley Hazen, MD, Ph.D., Abteilungsleiter für präventive Kardiologie an der Cleveland Clinic, der die Forschung der Institutionen in diesem Bereich geleitet hat.

Dr. Hazens Labor führte Schlüsselstudien durch, in denen eine mechanistische Verbindung zwischen Darmmikroben und Herzerkrankungen über eine Substanz namens Trimethylamin-N-Oxid (TMAO) entdeckt wurde. TMAO wird aus Nährstoffen gebildet, die üblicherweise in tierischen Produkten enthalten sind.

Diese Studien und die nachfolgenden Schlüsselergebnisse zeigten, wie bestimmte Bakterien im Darm das Cholinea-Nebenprodukt von Lecithin in Fleisch, Eigelb und fettreichen Milchprodukten in Trimethylamin (TMA) umwandeln, das in den Blutkreislauf aufgenommen und von der Leber metabolisiert wird. Dort wird TMA in TMAO umgewandelt, das bei einer Reihe von Krankheitsprozessen im Zusammenhang mit Herz- und Blutgefäßwänden eine Schlüsselrolle zu spielen scheint.

Darüber hinaus zeigten diese Studien einen klaren Zusammenhang zwischen höheren TMAO-Spiegeln und höheren Herzinfarkt-, Schlaganfall- und Todesraten beim Menschen innerhalb von drei Jahren sowie beschleunigten Herzerkrankungen in Tiermodellen.

Das Labor von Dr. Hazens zeigte auch, dass der gleiche auf Darmmikroben basierende Prozess eine Rolle bei beschleunigten Herzerkrankungen nach der Einnahme von L-Carnitin spielt, einer Verbindung, die natürlich in den meisten roten Fleischsorten vorkommt, aber auch ein häufiger Zusatz zu Energy-Drinks ist. Die Studie ergab, dass der Darm auch L-Carnitin in TMA (und dann TMAO) umwandelt und dass TMAO zum Teil zu Herzerkrankungen beiträgt, indem es verändert, wie der Körper Cholesterin verwendet. Es wurde auch gezeigt, dass TMAO Entzündungen in Blutgefäßen auslöst und instabile Plaques in den Arterienwänden erzeugt, wodurch das Risiko eines Herzinfarkts erhöht wird.

Herzinsuffizienz

Weitere Studien des Dr. Hazens-Teams haben einen Zusammenhang zwischen dem TMAO-Signalweg und Herzinsuffizienz gezeigt. Als sie die Rolle von TMAO bei Patienten mit stabiler Herzinsuffizienz untersuchten, stellten sie fest, dass das Risiko eines kardiovaskulären Todes umso höher ist, je höher der TMAO-Spiegel ist.

Dieses Risiko gilt unabhängig von anderen traditionellen Risikofaktoren und unabhängig von der Nierenfunktion oder Blutmarkern, die auf eine Herzbelastung hinweisen, bemerkt Dr. Hazen. In dieser Studie verdreifachten höhere TMAO-Werte das Sterberisiko.

Nierenkrankheit

Traditionelle Risikofaktoren erklären nicht das erhöhte kardiovaskuläre Risiko bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion (Bedingungen, die als chronische Nierenerkrankung und Nierenerkrankung im Endstadium bezeichnet werden).

Das Team von Dr. Hazens fand einen Zusammenhang zwischen dem TMAO-Signalweg, Nierenerkrankungen und den erhöhten kardiovaskulären Risiken, die bei Menschen mit eingeschränkter Nierenfunktion beobachtet werden. Sie zeigten nicht nur einen Zusammenhang zwischen TMAO und einem erhöhten kardiovaskulären Risiko bei Probanden mit eingeschränkter Nierenfunktion, sondern fanden (in Tiermodellen) heraus, dass die Aufnahme eines erhöhten Cholinspiegels über die Nahrung und die Exposition gegenüber hohen TMAO-Spiegeln im Laufe der Zeit die Bildung von Narbengewebe (Fibrose) auslöst. in den Nieren. Dies kann zu einer Verschlechterung der Nierenfunktion führen.

In einer Studie beobachtete Dr. Hazen fünf Jahre lang Menschen mit und ohne Nierenerkrankung. Er fand heraus, dass diejenigen mit hohen TMAO-Werten zu Beginn der Studie eher einen beschleunigten Rückgang der Nierenfunktion, einen Herzinfarkt, einen Schlaganfall oder einen Todesfall hatten als diejenigen mit niedrigeren TMAO-Werten.

Wenn die Nierenfunktion nachlässt, steigt außerdem der TMAO-Spiegel, da TMAO von den Nieren ausgeschieden wird. Die beobachteten höheren TMAO-Werte könnten erklären, warum Menschen mit einer schweren Nierenerkrankung ein erhöhtes Risiko haben, an einer Herzkrankheit zu sterben, berichtet Dr. Hazen.

Mehr Forschung und Erkenntnisse

Dr. Hazens Labor untersucht weiterhin die Rolle von TMAOs in anderen Krankheitsprozessen. Bisherige Studien bestätigen, dass Darmmikroben durch eine Generation von TMAO eine wichtige Rolle bei der kardiovaskulären Gesundheit spielen. Jüngste Studien aus dem Hazen-Labor weisen auf die Rolle von TMAO bei der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit, einer Erkrankung der Beinarterien, und bei der Bildung von Blutgerinnseln, die zu Herzinfarkt und Schlaganfall führen können, hin.

Die Entdeckung, dass Darmmikroben und der TMAO-Pfad mit der kardiovaskulären Gesundheit in Verbindung stehen, öffnet die Tür für viele potenzielle Fortschritte. Verbesserungen der Ernährungsempfehlungen und der Ernährung sind eine offensichtliche Maßnahme. Ein anderer ist, dass die Anerkennung dieses Signalwegs zu neuen diagnostischen Tests und möglichen Behandlungen führt, die auf Mikrobenprozesse abzielen, die zu Herz-Kreislauf-Erkrankungen beitragen.

Die bahnbrechenden Studien des Dr. Hazens-Teams zeigten, dass das Zielen des ersten Schritts bei der Schaffung von TMAO-Produktion von TMA, das durch Mikrobescann in TMAO umgewandelt wird, dazu beiträgt, Arteriosklerose (Verhärtung der Arterien) in Tiermodellen zu verhindern. Dieser neue Ansatz ist vielversprechend für seinen späteren Einsatz als vorbeugende Behandlung von Herzinfarkt, Schlaganfall und anderen Manifestationen von Arteriosklerose.

Wenn Mäuse beispielsweise eine cholin- oder carnitinreiche Ernährung erhielten (ähnlich einer westlichen Ernährung), traten sie unter beschleunigter Atherosklerose auf. Als die Hälfte der Mäuse in der cholinreichen Diät eine natürlich vorkommende Substanz erhielt, die den mikrobiellen Weg blockiert, der zur TMAO-Bildung führt, trat weniger Arteriosklerose auf. Der bei den Mäusen verwendete Naturstoff, der in kaltgepresstem, nativem Olivenöl extra und Traubenkernöl enthalten ist, erwies sich auch in hohen Dosen als sehr sicher.

Was das für Sie bedeutet

Neue Beweise verbinden Darmmikroben mit dem Stoffwechsel und der Herzgesundheit. Und die Ernährung ist der größte Einzelfaktor, der die Zusammensetzung und Funktion der Darmmikroben beeinflusst. Die bisherigen Studien legen nahe, dass eine Ernährung, bei der man weniger Fleisch und tierische Produkte zu sich nimmt, wie eine vegetarische oder vegane Ernährung sowie eine mediterrane Ernährung, besonders vorteilhaft sein könnte, insbesondere wenn Sie ein hohes Herz-Kreislauf-Risiko, Herzinsuffizienz oder chronische Nierenerkrankung, sagt Dr. Hazen.

Was den Rest von uns betrifft, so fügt er hinzu, dass es schwer zu sagen ist, ob uns die Reduzierung oder der Verzicht auf rotes Fleisch, Milchprodukte und Eier helfen könnte, ein längeres und gesünderes Leben zu führen. Allerdings ist jetzt ein Bluttest für TMAO verfügbar und Dr. Hazen merkt an, dass er einzelnen Patienten dabei helfen kann, festzustellen, ob ihr TMAO-Spiegel zu hoch ist. Die Kenntnis Ihres TMAO-Spiegels kann ein klareres Bild Ihres kardiovaskulären Risikos vermitteln, sagt er.

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