Trimetilamin N-oksit (TMAO) artmış hastalık riski ile ilişkilidir. L-karnitinden gelen bağırsak mikrobiyomunun yardımı ile üretilmiştir. Vejetaryenler L-karnitinden TMAO’yu et yiyenlerden daha az yaparlar. Soru şudur: neden?
Arka Plan: Kırmızı ette bol miktarda bulunan bir besin maddesi olan L-Karnitin, farelerde damar tıkanıklığı, aterojenik bir ara madde (taine-tirobür (γ-tirobür) içeren bir çok aşamalı yolla, mikrobitata bağımlı trimetilamin (TMA) ve trimetilamin N-oksit (TMAO) oluşumu yoluyla farelerde hızlandırır.
YBB’nin insanlarda mikrobiyota bağımlı l-karnitin metabolizmasına katkısı bilinmemektedir.
Araç ve Yöntemler: Etçiller ve veganlar / vejetaryenler, döteryum etiketli l-karnitin (d3-l-karnitin) veya γBB (d9-γBB) yuttu ve hem plazma metabolitleri hem de fekal polimikrobiyal dönüşümler, bazal olarak, oral antibiyotiklerin ardından veya kronik olarak ( ≥2 ay) l-karnitin takviyesi takip edildi. L-karnitinin → γBB → TMA dönüşümünün her basamağını gerçekleştirebilen insan fekalleri tanımlandı.
Bulgular: Oral d3-l-karnitin veya d9-γBB ile yapılan antibiyotik maruziyetinden önce yapılan çalışmalar, deneklerde metaorganizmal l-karnitin → γBB → TMA → TMAO yolundaki ilk 2 basamağa bağırsak mikrobiyota katkısını göstermiştir. Ayrıca, oral d3-l-karnitin alımını takiben etçillerde veganlar / vejeteryanlara kıyasla (> 20 kat; P = 0.001) üzerinde d3-TMAO oluşumunda çarpıcı bir artış gözlendi, oysa açlık endojen plazma l-karnitin ve γBB seviyeleri benzerdi. Veganlar / vejeteryanlar (n = 32), etçillere karşı (n = 40) karşılık gelir.
Fekal metabolik dönüşüm çalışmaları ve oral izotop izleyici çalışmaları öncesinde kronik l-karnitin takviyesinden sonra, etçil ve vegan / vejeteryanların hızlı bir şekilde karnitini γBB’ye dönüştürdüğünü, oysa ikinci bağırsak mikrobiyal dönüşümünü, γBB → TMA’nın diyetle uyarılabilir olduğunu ortaya koydu.
İnsan dışkısının yoğun anaerobik alt kültürü, l-karnitin → TMA dönüşümü için tek bir ortak değer, l-karnitini yBB’ye dönüştüren çok sayıda topluluk üyesi ve γBB’yi TMA’ya dönüştüren yalnızca 1 Clostridiales bakteri olan Emergencia timonensis tanımladı. Ortak kültürde, E. timonensis tam l-karnitin → TMA dönüşümünü destekledi.
Sonuç: İnsanlarda, diyet l-karnitin, 2 ardışık bağırsak mikrobiyotaya bağlı dönüşüm yoluyla ateroskleroz ve tromboz teşvik eden metabolit TMAO’ya dönüştürülür: (a) ilk önce aterojenik ara ürün yBB’nin hızlı bir şekilde üretilmesi; etçillerde düşük miktarda mikrobiyota ve veganlarda ve vejeteryanlarda belirgin şekilde düşük oranda bulunur. Bağırsak mikrobiyota →BB → TMA / TMAO dönüşümü, etçillerde diyet düzenleri ve kronik l-karnitine maruz kalma ile uyarılır.
Deneme Kaydı: ClinicalTrials.gov NCT01731236.
