Недавние данные, полученные F. Bäckhed и коллегами (Meat-metabolizing bacteria in atherosclerosis. Nature Medicine 19,533–534 (2013)) подтверждают, что нутриент L-карнитин, обнаруженный в красном мясе и парентеральном питании, добавляемый для улучшения обменных процессов, ускоряет развитие атеросклероза вследствие формирования кишечными бактериями токсина триметиламина (ТМА), который в дальнейшем превращается в N-триметиламиноксид (ТМАО).
Две другие статьи (W.H. Wilson Tang, Zeneng Wang. Intestinal Microbial Metabolism of Phosphatidylcholine and Cardiovascular Risk. New England Journal of Medecine. 2013;368:1575-84 и Wang Z, Klipfell E, Bennett BJ, et al.Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease. Nature 2011;472:57-63) с множеством тех же авторов посвящены обсуждению трансформации холина и фосфатидилхолина в ТМАО с негативными кардиоваскулярным последствиями. В этих работах утверждается, что человек, употребляющий мясо, продуцирует больше ТМАО, чем веретарианцы (люди, исключившие из рациона мясные продукты и морепродукты животного происхождения) и веганы (люди, употребляющие в пищу продукты исключительно растительного происхождения). Эта разница, возможно, связана с большим приемом L-карнитина, чем вегетарианцами. Однако, существует и альтернативная точка зрения относительно роли L-карнитина во взаимодействии с сердечно-сосудистой системой. В частности, в статье D.Clouatre et al. утверждается, что L-карнитин обладает кардиопротективным эффектом. Таким образом, представляется убедительным лишь то, на сегодня требуется больше исследований, чтобы прийти к общему знаменателю в решении данного вопроса.
L-карнитин и исследования на популяции людей
Сердце нуждается в L-карнитине в процессе метаболизма для нормальной работы. Фактически, более 95% L-карнитина накапливается в сердце и скелетных мышцах. В норме в сердце взрослого человека производится 50-70% АТФ путем окисления жирных кислот, таким образом, L-карнитин требуется в качестве топлива в метаболизме жирных кислот. В более чем 2 000 статей на ПабМед в поиске «карнитин» и «сердце» не обнаруживается связь с прямым доказательством вреда L-карнитина. Наоборот, исследования обычно демонстрируют его положительный и протективный эффект для сердца. Например, в рандомизированном двойном слепом плацебоконтролируемом исследовании с использованием L-карнитина у пациентов с ожидаемым острым инфарктом миокарда выяснено, что общие кардиальные события в группе, получавшей карнитин (2 г в день в течение 28 дней) составляли 15.6% против 26.0% в группе плацебо (p ≤ 0.05). Также прием 2 г карнитина в день улучшал 3-летнюю выживаемость у пациентов с сердечной недостаточностью, обусловленной дилятационной кардиомиопатией. В другом исследовании ученые давали 4 г карнитина в день отобранному рандомизацией 81 пациенту в течение 12 месяцев в дополнение к обычному медикаментозному лечению. После 12 месяцев при сравнении с контрольной группой наблюдалось улучшение частоты сердечных сокращений, систолического АД и диастолического АД, снижение частоты ангинозных приступов, нарушения ритма и клинических проявлений, нарушения сократительной активности миокарда (p<0.005). Смертность была значительно ниже в группе, получавшей L-карнитин (1.2% против 12.5%).
Мета-анализ по теме «L-карнитин и сердечно-сосудистые заболевания» обнаруживает схожие результаты. При сравнении с плацебо, повышение в диете L-карнитина ассоциировано со снижением смертности на 27% в целом, 65% снижением при желудочковых аритмиях, 40% снижением ангинозных приступов у пациентов с высоким риском развития острого инфаркта миокарда. Однако, основываясь на клинической доказательности, назначение 4 г L-карнитина в день и более не только улучшает функцию сердца, но также повышает предполагаемую продолжительность жизни. Таким образом, сложно понять, каким образом другие связывают получаемый с пищей L-карнитин с ухудшением исходов заболеваний сердца.
Связь с ТМА/ТМАО
Опасения о возможных негативных последствиях для здоровья вследствие приема L-карнитина как предшественника образования ТМА не являются новыми. Исследователи в течение многих десятилетий рассматривали связь между ТМА и рядом патологических состояний, включая кардиоваскулярные заболевания и рак. У индивидов с нормальной функцией почек не возникает трудности с экскрецией ТМА/ТМАО. Быстрый клиренс в этом случае способствует тому, что прием пищи, содержащей L-карнитин, не играет существенной роли в нарастании токсического уровня ТМА/ТМАО. Также похоже, что связь между ССЗ и повышенной концентрацией L-карнитина в крови, а также его составляющего холина указывает на нарушение функции где-то еще и не является частой. Значительное количество этого субстрата обнаружено в яйцах, печени и многих овощах. Согласно данным USDA Databasе, наибольшее количество холина содержат: говяжья печень, яйца, шпинат, брокколи, брюссельская капуста, томатная паста. Нет доказательств, что существует связь диеты, содержащей ТМА/ТМАО с сердечным риском. В одном из исследований уровни ТМА/ТМАО в моче были незначительными после приема 45 различных пищевых продуктов из различных диет, включающих мясо, фрукты, овощи обычные и диетические продукты, содержащие L-карнитин. Показано, что уровень ТМА/ТМАО в крови человека напрямую связан с ежедневным приемом рыбы. У людей, не питающихся рыбой, уровень ТМА/ТМАО в 10 раз ниже, чем у тех, кто питается рыбой. Koeth et al. показали, что уровень холина у пациентов с атеросклерозом не связан напрямую с диетой. Таким образом, утверждение о том, что прием L-карнитина является причиной сердечно-сосудистой дисфункции, спорно.
Роль пробиотиков
Koeth et al. выявили бактерии, ответственные за продукцию и ТМАО у человека, используя радиоактивно меченый карнитин. Исследуемые субъекты-невегетарианцы принимали порцию отбитой говядины и 250 мг L-карнитина (количество, содержащееся в 1.5 фунтах красного мяса). После 24 часов уровень ТМАО в крови поднимался до 1.8 на миллион. Вегетарианцы, которые следовали тому же протоколу, производили незначительно меньше ТМАО (p<0.05). Когда обеим группам были назначены антибиотики, уровень ТМАО не определялся. Это исследование демонстрирует, что ТМАО производится кишечными бактериями и ассоциируется с употреблением красного мяса.
Интересное продолжение этого опыта иллюстрирует влияние привычного выбора пищи. Через 3 недели после приема антибиотиков, исследуемым была назначена та же диета (стейк и L-карнитин). Кишечные бактерии у невегетарианцев производили ТМАО в 7 раз выше, чем обнаружено ранее, обнаруживая тем самым повторное заселение бактерий в кишке после антибиотикотерапии. Таким образом, частое использование антибиотиков может вести к изменению нормальной микрофлоры, проявляющемуся повышением производства ТМАО у невегетарианцев и, возможно, повышая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Чтобы подтвердить данную гипотезу, однако, требуется больше информации. Но представляется ясным тот факт, что разница концентрации ТМАО у вегетарианцев и невегетарианцев невысока. 75% невегетарианцев имеют тот же самый уровень экскреции ТМАО, как и 90% вегетарианцев, что значит, что у 25% невегетарианцев и 19% вегетарианцев определяется повышение уровня ТМАО. Это позволяет предположить, что мясо само по себе не является причиной повышения уровня ТМАО, однако, определенные кишечные бактерии являются. Субъекты с высоким гастроинтестинальным уровнем бактерий Prevotella и низким уровнем Bacteroides имеют трехкратное повышение уровня ТМАО в сравнении с теми, у кого наблюдается обратное соотношение. Оба вида, и Prevotella, и Bacteroides, являются участниками микробиома в норме и входят в состав пробиотиков, однако данное исследование демонстрирует важность баланса между ними. Эти выводы позволяют судить о роли пробиотиков для коррекции кишечного дисбаланса, однако широкой доказательной базы на данный момент в мире не представлено.
Заключение
- Ни L-карнитин, обнаруженный в красном мясе, ни холин и фосфатидилхолин, обнаруженные в печени, яйцах, брокколи при нормальном состоянии не способствуют выраженному подъему уровня ТМАО.
- Рыба является первичным источником ТМАО среди продуктов, но доказан кардиопротективный эффект приема рыбы, объяснение данного противоречия требует дальнейших исследований.
- Кишечная микрофлора способствует формированию ТМАО, этому способствует не только регулярно употребление красного мяса, но и антибиотиков.
Таким образом, на сегодня вопрос о диагностической значимости повышения концентрации ТМАО в крови и моче остается открытым. Полученные в разных исследованиях данные относительно влияния повышенного уровня ТМАО на сердечно-сосудистую систему противоречивы и требуют дальнейшего изучения. Однако большинство исследователей сходится во мнении относительно значительной роли микрофлоры в изменении метаболизма человека с последующими негативными сердечно-сосудистыми событиями, а значит, и косвенно положительной роли пробиотиков для предотвращения развития этих событий. ПМГМУ им. И.М. Сеченова также планирует внести свой вклад в прояснение этого вопроса, в настоящий момент на кафедре пропедевтики внутренних болезней под руководством академика Ивашкина В.Т. начато исследование относительно роли ТМАО в развитии сердечно-сосудистых заболеваний у больных с заболеваниями кишечника.
Источник: Dallas L. Clouatre and Stacey J. Bell