Arteriosklerose-Risiko durch TMA-bildende Darmbakterien

Systemisches Trimethylamin-N-oxid (TMAO) ist ein Schlüsselmolekül der Pathogenese kardiovaskulärer Erkrankungen: Es beeinflusst den Cholesterin- und Gallensäurestoffwechsel und treibt Entzündungen der Gefäßwand voran. Vorläufer ist das ausschließlich bakteriell gebildete TMA, das die Leberenzyme rasch zu TMAO oxidieren. 

Die neue Diagnostik Risikoabschätzung Arteriosklerose erfasst die TMA-bildenden Enzyme der intestinalen Mikrobiota auf Gen-Ebene und gibt damit Aufschluss über die Gefäßbelastung bei Fleisch- und Ei-reicher Ernährung.

Ist bei einem Patienten die Konzentration der TMA-bildenden Enzyme im Darm erhöht, sollte er nicht nur weniger Fleisch und Eier zu sich nehmen, er kann zum Beispiel auch über pflanzliches Allicin die bakterielle TMA-Bildung verringern¹.

Fleisch und Eier enthalten Cholin und Carnitin - quartäre Ammoniumverbindungen, die einige Darmbakterien zu TMA umsetzen können. Auch die bei Sportlern beliebten L-Carnitin-haltigen Nahrungsergänzungsmittel sind in dem Zusammenhang kritisch zu sehen.

Untersuchungen an Mäusen zu den kausalen Zusammenhängen zwischen TMA, TMAO und Arteriosklerose haben gezeigt: Bekamen die Mäuse Cholin als Ausgangssubstanz des bakteriellen Stoffwechsels verabreicht, förderte das die Schaumzell-Bildung in der Arterienwand genauso wie die Gabe des schädlichen Endprodukts TMAO. 

Eine TMAO-, Cholin- oder L-Carnitin-haltige Diät erhöhte außerdem die Spiegel der Scavenger-Rezeptoren, die an der Cholesterin-Anreicherung und der Bildung von Schaumzellen beteiligt sind. In der Arterienwand, der Leber und dem Darm veränderte die Diät den Sterolstoffwechsel.
Speziell das TMAO kann außerdem Entzündungen vorantreiben, indem es pro-inflammatorische Proteine wie das IL-6 aktiviert. Ob es darüber hinaus die Wundheilung behindert, wird derzeit noch diskutiert.

Eine aktuelle klinische Studie hat die atherogene Wirkung von TMAO erneut bestätigt: Sie untersuchte bei mehr als 2.000 Patienten aus zwei unterschiedlichen Kohorten in der Schweiz und den USA die Zusammenhänge zwischen TMAO-Spiegeln und kardiovaskulären Ereignissen². Die Probanden hatten sich mit Verdacht auf akutes Koronarsyndrom vorgestellt. In beiden Kohorten konnten die TMAO-Spiegel kurz- und langfristige Risiken für schwere kardiale Komplikationen vorhersagen. Dabei waren die TMAO-Spiegel bei den amerikanischen Patienten insgesamt höhere als bei den schweizerischen Patienten, in der Folge traten bei den Amerikanern häufiger Komplikationen auf.

Bereits 2013 wiesen Ärzte einen Zusammenhang zwischen hohen TMAO-Spiegeln im Plasma und kardiovaskulären Ereignissen innerhalb der nächsten drei Jahre nach. In einer weiteren Studie von 2014 untersuchten sie Patienten mit Herzinsuffizienz. Im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen hatten sie erhöhte TMAO-Plasmaspiegel. Dabei waren hohe TMAO-Spiegel (> 8,51 μM) mit einer signifikant höheren Mortalität assoziiert als relativ niedrige Spiegel (< 3,03 μM).

Der Nachweis von TMA-Bildnern ist auch Bestandteil der umfassenden CardioHeparMetabolic-Diagnostik (CHM).