Darmmicrobiota kan coronaire hartziekte veroorzaken

De stof Trimethylamine N-oxide (TMAO) wordt door darmbacteriën aangemaakt en is in eerder onderzoek ook al in verband gebracht met hart- en vaatziekten. Bij het eten van rood vlees wordt TMAO in grotere hoeveelheden aangemaakt door de darmbacteriën dan bij het eten van wit vlees.

Cardiovasculaire ziekten (CAD) is een algemene term voor ziekten die hart- en bloedvaten aantasten, waaronder meerdere aandoeningen zoals coronaire hartziekte, hartfalen, beroerte en andere aandoeningen. Als een chronische progressieve gezondheidslast heeft de ontwikkeling van CAD betrekking op verschillende risicofactoren, waaronder hypertensie (HT), en insulineresistentie en ontsteking, waarvan de meeste de vasculaire structuur kunnen beschadigen en uiteindelijk kunnen leiden tot meer directe processen zoals atherosclerose en trombosegevoeligheid.

Naast deze fysiologische factoren zijn voedingsstoffen in de voeding benadrukt als een van de belangrijkste veranderlijke bijdragers die kunnen interageren met de darmmicrobiota die een dieet-microbiota-afhankelijk mechanisme impliceert voor de ontwikkeling van CAD.

Darmmicrobiota kan coronaire hartziekte veroorzaken

De darmmicrobiota speelt een cruciale rol in de menselijke gezondheid en ziekte. Recente onderzoeken hebben aangetoond dat de darmmicrobiota het gastlichaam kan beïnvloeden. Voor de werking van de darmmicrobiota in de gastheer moeten moleculen het darmepitheel of de oppervlaktecellen van de gastheer binnendringen. De darmflora kan gebruik maken van trimethylamine-N-oxide, vetzuren met een korte keten en primaire en secundaire galzuurroutes.

Door deze levende cellen te beïnvloeden, kan de darmmicrobiota hartfalen, atherosclerose, hypertensie, myocardiale fibrose, myocardinfarct en coronaire hartziekte veroorzaken. Eerdere studies naar de darmmicrobiota en de relatie ervan met de pathogenese van beroertes en de gevolgen ervan kunnen nieuwe therapeutische perspectieven bieden. Deze review belicht de wisselwerking tussen de microbiota en zijn metabolieten en hart- en vaatziekten.[1]

Darmmicrobioom en TMAO productie

De menselijke darmmicrobiota omvat meer dan 10 biljoen micro-organismen, waaronder bacteriën, archaea, virussen, protozoa en schimmels. Een gezonde microbiota bestaat voornamelijk uit vier groepen bacteriën, namelijk Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria en Bacteroides, en deze passen zich voortdurend aan bij veranderingen in levensstijl.

De darmmicrobiota interageert met de gastheer via het darmslijmvliesoppervlak, en de functie van de darmepitheelbarrière wordt gehandhaafd door verschillende functies van een goed uitgebalanceerde darmmicrobiota, zoals het herstel van de tight-junction-eiwitstructuur, opregulatie van mucinegenen en remming van epitheelcelbinding met pathogene bacteriën.

Darmwandoedeem kan de darmbloedstroom verminderen in de context van een aangetaste hart- en/of nierfunctie, wat kan optreden als gevolg van de structurele verstoring van de mucosale epitheelbarrière en verhoogde permeabiliteit.

Verstoring van de darmwand vergemakkelijkt de translocatie van endotoxinen, microbiële elementen en microbiële metabolieten naar de systemische circulatie, wat immuunreacties kan veroorzaken en systemische ontstekingen kan versterken. Circulerende bacteriële lipopolysachariden (LPS) vergemakkelijken chronische nierziekte (CKD) en verhogen het sterfterisico. Bovendien kan bacterieel DNA worden gedetecteerd in het bloed van patiënten.

De synthese van trimethylamine N-oxide (TMAO) en de ontwikkeling van cardiovasculair risico vertonen een andere dimensie aan deze dynamische activiteit, namelijk de wisselwerking tussen het darmmicrobioom en de menselijke gastheer die plaatsvindt door de interactie van inname via de voeding met de darmmicrobiota.

TMAO is een molecuul dat wordt gevormd door de vertering van voedingsmiddelen die choline, lecithine en L-carnitine bevatten, voornamelijk dierlijke producten, met enkele plantaardige elementen. De darmmicrobiota metaboliseert lecithine (waaronder fosfatidylcholine, een bron van choline) en choline in voedingsmiddelen tot TMA. Er wordt aangenomen dat L-carnitine in een tweede stap wordt omgezet in γ-butyrobetaïne. TMA wordt in de lever geoxideerd tot TMAO. Volgens nieuwe gegevens zijn hoge circulerende niveaus van TMAO gekoppeld aan een verhoogd risico op hart- en vaatziekten en sterfte.

Veel variabelen dragen bij aan dit verhoogde risico, waaronder veranderingen in het cholesterol- en galzuurmetabolisme en de activering van ontstekingsroutes. Hogere niveaus van TMAO in de slagaders verhogen de cholesterolafzetting uit de bloedsomloop, wat bijdraagt aan atherosclerose. De ontstekingsreactie levert een belangrijke bijdrage aan de progressie van nierziekten en/of de ontwikkeling van het metabool syndroom en/of diabetes type 2.

Dieetinterventies van de darmmicrobiota

Uit veel onderzoeken is gebleken dat dieettherapieën het cardiovasculaire risico aanzienlijk kunnen verlagen. Er is vastgesteld dat een mediterraan dieet de prevalentie van hart- en vaatziekten en de sterftecijfers verlaagt. Steeds meer bewijs suggereert dat voedingsinterventies de invloed van de darmmicrobiota kunnen veranderen.

Dieetafhankelijke postprandiale bloedglucosewaarden werden geassocieerd met de samenstelling van de menselijke darmmicrobiota in een systematische analyse waarbij meer dan 900 deelnemers betrokken waren. Dieetinterventies die significante veranderingen in deze componenten reguleren, kunnen de samenstelling en micro-omgeving van de microbiota veranderen.

Oplosbare darmvezels verlagen de snelheid van het TMAO- en TMA-metabolisme tot 40,6% (TMA) en 62,6% (TMAO). TMAO-niveaus beïnvloeden hartfalen. Bij mensen met hartproblemen worden hoge niveaus van TMAO aangetroffen in vergelijking met gezonde proefpersonen. Verschillende ziektetoestanden hebben verschillende microbiële samenstellingen of dysbiosepatronen.

Recente moleculaire en biochemische onderzoeken hebben het mogelijk gemaakt diverse micro-organismen te detecteren en te categoriseren en de analyse van hun genomen en metabolieten te vergemakkelijken. Metabolische modellen op genoomschaal kunnen met name ons begrip van de functie van individuele organismen binnen de darmmicrobiota en de rol van de microbiota in het algemeen begeleiden, aangezien de interindividuele variabiliteit van de darmmicrobiota bijdraagt aan verschillende behandelingsreacties en perspectieven.

TMAO is te testen in de urine bij Biovis.
Voor de analyse: Vis en zeevruchten mogen vanaf 48 uur voor het onderzoek niet meer worden gegeten. Ze bevatten veel TMAO en daarom zou hun inname tot vals-positieve resultaten kunnen leiden.

Therapie bestaat uit:
De therapie bij hoge TMAO-concentraties is fundamenteel gebaseerd op het veranderen van het darmmicrobioom met dieet op maat en het nemen van pre- en probiotica.