מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת חומרים מזינים חוקר כיצד שכיחות סוכרת קשורה לשינוי ברמות טרימתילאמין N-אוקסיד (TMAO).
לימוד: שינויים דינמיים במטבוליט טרימתילאמין-n-אוקסיד שמקורו במיקרוביוטה וסיכון לסוכרת מסוג 2: פוטנציאל לשינויים תזונתיים במניעת סוכרת. קרדיט תמונה: Proxima Studio / Shutterstock.com
תפקידו של TMAO בסוכרת
סוכרת מסוג 2 (T2DM) היא מצב רפואי נפוץ מאוד ועלול להשבית, הקשור קשר הדוק לגורמי אורח חיים. תזונה, למשל, היא גורם משמעותי שיכול לתרום ל-T2DM, כמו גם לווסת את המיקרוביוטה של המעיים.
TMAO הוא מטבוליט מיקרוביאלי בעל תפקידים ביולוגיים משמעותיים בבריאות הלב וכלי הדם, תגובות דלקתיות, תפקוד כליות, הפעלת טסיות דם ומטבוליזם של שומנים. המקורות התזונתיים העיקריים של TMAO כוללים דגים ימיים כמו בקלה וחמור, כמו גם רכיכות. כולין, פוספטידילכולין ו-L-קרניטין, הנמצאים בדרך כלל במזונות עשירים בחלבון כמו בשר וביצים, הם גם מולקולות מבשרות ל-TMAO.
TMAO זוהה כגורם סיכון עצמאי חדש הקשור לטרשת עורקים ומחלות לב וכלי דם (CVD)."
המנגנונים הביולוגיים המעורבים בקשר בין TMAO, טרשת עורקים ו-CVD עשויים לכלול דלקת ברקמות השומן והפרעה במסלול איתות האינסולין, שהאחרון שבהם יכול להוביל לתנגודת לאינסולין ולסוכרת.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי השתמש בנתונים אורכיים שהתקבלו בין 2019 ל-2021 בחלק הכפרי של מחוז פוקסין במחוז ליאונינג בסין. 1,515 אנשים נכללו במחקר, כולם בני 35 ומעלה, התגוררו במחוז פוקסין לפחות חמש שנים, ולא סבלו מסוכרת בתחילת המחקר.
רמות TMAO בסרום, כמו גם מבשרי כולין, בטאין וקרניטין, נמדדו בכל משתתפי המחקר בשנים 2019 ו-2021. מידע דמוגרפי, גורמי אורח חיים וכל היסטוריה של מחלות התקבלו גם עבור כל משתתפי המחקר.
מה הראה המחקר?
כ-35% ממשתתפי המחקר היו גברים, עם גיל ממוצע של 59.2 שנים ומדד מסת גוף ממוצע (BMI) של 24.8 ק"ג/מ"ר2. רמות TMAO החציוניות בגברים ובנקבות היו 4.2 מיקרומול/ליטר ו-4,3 מיקרומול/ליטר, בהתאמה.
בין השנים 2019 ל-2021 בוצעו 81 אבחנות T2DM חדשות, המגיעות לשיעור שכיחות של 5.35%. בתחילת המחקר, רמות ה-TMAO החציוניות בין מקרי ה-T2DM והביקורת היו 4.09 מיקרומול/ליטר ו-5.08 מיקרומול/ליטר, בהתאמה.
בנקודת הזמן השנייה בשנת 2021, למקרי T2DM היו רמות TMAO חציוניות גבוהות יותר מאשר בביקורת, ב-4.5 מיקרומול/ליטר ו-3.2 מיקרומול/ליטר, בהתאמה. השינוי ברמות TMAO (ΔTMAO) היה -0.56 ו -0.90 במקרים ובביקורות, בהתאמה. רמות הכולין והקרניטין היו גבוהות משמעותית בקבוצת הביקורת מאשר במקרים של T2DM.
לאחר התאמה לגורמים דמוגרפיים ואורח חיים, כולל הצריכה היומית של מזונות עשירים במבשרי TMAO, הרבעון הגבוה ביותר של ΔTMAO בקו הבסיס היה קשור לסיכון פי שלושה ל-T2DM בהשוואה לרבעון הנמוך ביותר. בהשוואה לקבוצה עם ירידה ברמות TMAO, אלו עם העלייה הגדולה ביותר ב-TMAO היו בסיכון גבוה פי 3.7 ל-T2DM.
רמות כולין היו קשורות לסיכון גבוה יותר ל-T2DM. הרבעון השלישי והרביעי של כולין בסרום, ששיקפו את הירידה הנמוכה ביותר ברמות הכולין בסרום, היו קשורים לסיכון גבוה יותר ל-T2DM בהשוואה לרבעון הראשון או להפחתה הגדולה ביותר ברמות הכולין בסרום.
ליתר דיוק, סיכון זה עלה פי 3.4 ברבעון השלישי לעומת עלייה של פי 4.7 ברבעון הרביעי. כל עלייה ברמות הכולין בסטיית תקן אחת הייתה קשורה לסיכון של 80% ל-T2DM. רמות הבסיס של קרניטין ובטאין לא היו קשורות לסיכון ל-T2DM.
עלייה אורכית בסיכון ל-T2DM נצפתה אצל אנשים עם רמות TMAO גבוהות באופן עקבי. סיכון זה היה גבוה פי שמונה ממשתתפי המחקר עם TMAO גבוה בלבד או ΔTMAO גבוה.
מסקנות
ממצאי המחקר מאששים מחקרים קודמים בסין ובערב הסעודית, כמו גם מחקרים ניסויים אחרים, המדווחים כי TMAO תורם לפיתוח T2DM. מספר מסלולים ביולוגיים עשויים להיות מושפעים מרמות TMAO גבוהות, כולל Fox01 ומסלולי ER kinase דמויי חלבון קינאז R (PERK), כמו גם סינתזת חומצת מרה, אשר לאחר מכן מפחיתה את הרגישות לגלוקוז.
עיכוב של האנזים המסנתז TMAO monooxygenase 3 (FMO3) המכיל פלבין או שינוי הרכב המיקרוביום של המעי מפחית את הפעלת PERK ואת שעתוק Fox01. TMAO גם מפעיל גנים המעכבים את הסינתזה של גליקוגן בכבד תוך גירוי ייצור גלוקוז על ידי הכבד, ובכך מעלה את רמות הגלוקוז בסרום.
בעבר, חוקרים הראו שרמות ה-TMAO עולות במקביל לצריכה מוגברת של חלבונים מן החי ושומנים רוויים. שינויים תזונתיים גורמים לשינויים מהירים וניתנים לשחזור במיקרוביום המעי; לכן, חיוני להתערב אסטרטגית באמצעות עצות תזונתיות והתערבויות אחרות באורח חיים כדי לנרמל את רמות ה-TMAO ובסופו של דבר למנוע T2DM. זה יכול לכלול דיאטות עשירות בסיבים, צמחי מרפא, דגנים מלאים והגבלת אנרגיה, כולם משנים את הרכב המיקרוביום ומפחיתים את רמות הסוכר הגבוהות בדם.
האופי הפרוספקטיבי של המחקר הנוכחי, שיש לו תקופת מעקב מנוהלת היטב, תומך במהימנות הממצאים הללו. עם זאת, יש צורך במחקרים עתידיים כדי לחקור את התפלגות TMAO באוכלוסיות גדולות ומגוונות יותר עם תקופת מעקב ממושכת יותר.
