Исследование, проведенное клиникой Кливленда, позволило по-новому взглянуть на то, как диета, богатая красным мясом, увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Результаты были опубликованы в журнале Nature Microbiology и основаны на более чем десятилетнем исследовании ведущего автора Стэнли Хазена, доктора медицины, доктора философии.
В предыдущей серии важных исследований доктор Хазен обнаружил, что побочный продукт, который образуется при переваривании кишечными бактериями определенных питательных веществ, содержащихся в красном мясе и других продуктах животного происхождения, называемый ТМАО (N-оксид триметиламина), увеличивает риск сердечных заболеваний и инсульта, пишет medicalxpress.com.
Последние результаты предлагают более полное понимание двухэтапного процесса, с помощью которого кишечные микробы превращают питательный карнитин в ТМАО, молекулу, способствующую атеросклерозу и образованию тромбов, после приема пищи, богатой красным мясом.
«Эти новые исследования определяют кластер кишечных микробов, ответственный за второй этап процесса, который связывает диету, богатую красным мясом, с повышенным риском сердечных заболеваний», - сказал д-р Хазен, руководитель Кливлендского клинического центра микробиома и здоровья человека. «Это открытие помогает указать нам на новые терапевтические цели по предотвращению или снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с диетой».
В 2018 году доктор Хазен опубликовал результаты в Журнале клинических исследований, показывающие, что диетический карнитин превращается в ТМАО в кишечнике посредством двухэтапного процесса с участием двух микробов. Промежуточным метаболитом в этом процессе является молекула, называемая γBB (гамма-бутиробетаин).
По словам доктора Хазена, несколько кишечных микробов могут преобразовывать диетический карнитин в γBB, но очень немногие могут преобразовывать молекулу в TMA, предшественник TMAO. «У всеядных животных Emergencia timonensis является основным кишечным микробом человека, участвующим в преобразовании γBB в TMA / TMAO. И наоборот, у постоянных вегетарианцев и веганов очень низкий уровень этого микроба в кишечнике и, следовательно, у них минимальная способность превращать карнитин в ТМАО или вовсе отсутствует».
Исследователи изучили взаимосвязь между уровнями γBB в плазме натощак и исходами заболевания, используя образцы и клинические данные, собранные почти у 3000 пациентов. Более высокие уровни γBB были связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями и серьезными нежелательными явлениями, включая смерть, нефатальный сердечный приступ или инсульт.
Чтобы понять механистическую связь между γBB и наблюдаемыми исходами у пациентов, исследователи изучили образцы фекалий, взятых у мышей и пациентов, а также доклинические модели артериального повреждения. Они обнаружили, что введение E. timonensis завершает преобразование карнитина в ТМАО, повышает уровни ТМАО и увеличивает потенциал блоттинга.
Исследователи использовали технологию секвенирования, чтобы идентифицировать соответствующий кластер микробных генов кишечника. Кластер был назван кластером генов gbu (использование гамма-бутиробетаина) на основе его недавно обнаруженной функции и включает шесть генов. Они обнаружили, что в присутствии γBB экспрессия всех шести генов в кластере генов gbu увеличивается и что четыре гена (gbuA, gbuB, gbuC и gbuE) имеют решающее значение для преобразования γBB в TMA / TMAO.
«Изучая образцы пациентов, мы увидели, что обилие gbuA в значительной степени связано с диетой, богатой красным мясом и уровнями ТМАО в плазме», - сказал д-р Хазен, который также является председателем Департамента сердечно-сосудистых заболеваний и метаболических наук и практикующим специалистом. врач. У пациентов, которые перешли на немясную диету, наблюдалось снижение уровня gbuA в кишечнике. В совокупности это говорит о том, что изменения в диете могут помочь снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний, связанных с диетой и ТМАО. Точно так же роль кластера генов gbu, возможно, стоит изучить как потенциальную терапевтическую мишень ».
Исследования были частично выполнены в ходе сотрудничества между командой доктора Хазена и Procter & Gamble (P&G). Дженнифер Буффа, MS; Кимберли Романо, доктор философии; и Мэтью Коупленд, доктор философии, являются соавторами исследования, которое было частично поддержано Национальным институтом сердца, легких и крови (входит в состав Национальных институтов здравоохранения), Фондом Leducq и P&G.
Доктор Хазен назван соавтором патентов, находящихся на рассмотрении и выданных Cleveland Clinic в отношении сердечно-сосудистой диагностики и терапии, и имеет право на получение гонорара за изобретения или открытия, связанные с сердечно-сосудистой диагностикой или терапией. Д-р Хазен также сообщает, что ему платили как консультанту P&G, и он получал средства на исследования от P&G. Д-р Хазен является заведующим кафедрой биологии сосудов и атеросклероза Яна Блексма.
