I. LỜI MỞ
TMAO hình thành chủ yếu từ quá trình chuyển hóa phosphatidylcholine/choline, carnitine, betaine, dimethylglycine và ergothioneine bởi hệ vi sinh đường ruột trong đại tràng.
Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy, TMAO liên hệ đến sự phát triển của nhiều bệnh lý như tim mạch, nội tiết-chuyển hóa, thần kinh, tiết niệu…. Bài viết nhằm tổng hợp lại những thông tin hiện có về chất TMAO này.
II. ĐỊNH DANH TMAO
TMAO (trimethylamine N-oxide) là một hợp chất hữu cơ được tạo ra từ TMA (trimethylamine), một sản phẩm phổ biến của quá trình phân hủy thực vật và động vật. Các loại thực phẩm tiềm năng làm tăng TMAO là những thực phẩm giàu choline, lecithin và L-carnitine, như thịt đỏ, trứng, sữa và cá nước mặn.
TMA được tạo ra bởi hệ vi khuẩn đường ruột khi chuyển hóa choline, lecithin (phosphatidylcholine) và L-carnitine. Sau đó, TMA được vận chuyển qua máu đến gan, và bị oxy hóa thành TMAO, chủ yếu bởi enzyme FMO3 (flavin-containing monooxygenase 3)
III. NHỮNG BỆNH LÝ LIÊN QUAN VỚI TMAO
Nhiều nghiên cứu khoa học cho thấy, nồng độ TMAO máu cao có liên hệ với một số tình trạng bệnh lý sau:
1. Bệnh tim mạch
Phân tích tổng hợp 19 nghiên cứu với gần 20.000 người, nồng độ TMAO cao có liên quan đến việc tăng tỷ lệ mắc các bệnh tim mạch, như suy tim và đột quỵ. Hơn nữa, những người tiêu thụ nhiều tiền chất TMAO, như L-carnitine và choline, có nguy cơ mắc suy tim, đột quỵ hoặc các bệnh tim khác cao gấp 1,4 lần.
Một phân tích tổng hợp khác gồm 11 nghiên cứu với khoảng 7.700 đối tượng, những người có nồng độ TMA bị oxy hóa cao có nguy cơ mắc bệnh tim cao hơn 23% và nguy cơ tử vong cao hơn 55% (do mọi nguyên nhân).
Theo một nghiên cứu trên 81.000 phụ nữ và 39.000 nam giới, lượng phosphatidylcholine trong chế độ ăn uống cao hơn (nguồn TMAO) dẫn đến tỷ lệ tử vong do mọi nguyên nhân cao hơn, đặc biệt là ở bệnh nhân đái tháo đường.
Một nghiên cứu cho thấy, nồng độ TMAO cao có liên quan đến cục máu đông, đau tim và đột quỵ ở hơn 4.000 người. Tương tự, nồng độ cao của hợp chất này có liên quan đến tỷ lệ tử vong gia tăng ở 720 bệnh nhân suy tim.
2. Xơ cứng động mạch
Ở chuột, TMAO tăng gây ra stress oxy hóa, viêm nội mạc mạch máu, dẫn đến giảm khả năng sống, rối loạn chức năng nội mô mạch máu, làm tăng nguy cơ mắc xơ cứng mạch máu.
Nồng độ TMAO cao có liên quan đến tăng độ dày lớp nội trung mạc động mạch cảnh ((carotid intima-media thickness cIMT), một dấu hiệu sớm của xơ vữa động mạch, ở 220 người, bất kể các yếu tố khác, chẳng hạn như kháng insulin, béo phì, gan nhiễm mỡ và bệnh thận mạn tính.
3. Bệnh đái tháo đường
Trong 2 nghiên cứu trên gần 3.000 người, nồng độ TMAO cao có liên quan đến việc tăng tỷ lệ mắc bệnh đái tháo đường type 2. Trong số 191 bệnh nhân mắc bệnh tim, những người có TMAO cao có nhiều khả năng mắc đái tháo đường nhiều hơn.
4. Suy thận
Bệnh nhân thận mạn tính có nồng độ TMAO cao hơn so với nhóm đối chứng trong một nghiên cứu với 521 bệnh nhân và 3166 người đối chứng. Hơn nữa, nồng độ TMAO cao hơn ở bệnh nhân mắc bệnh thận mạn tính có liên quan đến nguy cơ tử vong tăng gấp 2,8 lần.
Trong số 179 bệnh nhân thận mạn tính, TMAO cao có liên quan đến suy giảm chức năng thận, viêm mạn tính (IL-6 và CRP cao) và tăng tỷ lệ tử vong. Sau khi ghép thận, nồng độ TMAO giảm trở lại bình thường.
Nồng độ TMAO cao có liên quan đến suy giảm chức năng thận và bệnh thận mãn tính tiến triển ở 227 bệnh nhân mắc bệnh tim.
Ở động vật, nồng độ TMAO hoặc choline cao trong chế độ ăn gây tổn thương và rối loạn chức năng thận. Trong một nghiên cứu khác, nồng độ TMAO cao, do chế độ ăn nhiều chất béo, làm tăng stress oxy hóa và viêm ở thận, dẫn đến tổn thương và rối loạn chức năng thận ở chuột.
5. Béo phì
Nghiên cứu trên 770 nam giới cho thây, hoạt động cao hơn của enzyme FMO3, chịu trách nhiệm sản xuất TMAO, có liên quan đến chỉ số khối cơ thể (BMI), tỷ lệ eo/hông và mỡ cơ thể cao hơn, và độ nhạy insulin thấp hơn.
Các thử nghiệm ngăn chặn hoạt động của enzyme FMO3 giúp chuột không bị béo phì.
6. Rối loạn chức năng gan
Trong một nghiên cứu trên hơn 1.600 người trưởng thành, nồng độ TMAO cao có liên quan đến tổn thương gan nghiêm trọng hơn và bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu.
Ngoài ra, nồng độ cao có liên quan đến kết quả tồi tệ hơn ở những người bị viêm đường mật xơ cứng nguyên phát, một bệnh gan liên quan đến miễn dịch.
Tỷ lệ chuyển đổi choline thành methylamine cao, chẳng hạn như TMAO, làm giảm nồng độ choline và gây ra bệnh gan nhiễm mỡ ở chuột. Ngoài ra, TMAO trong chế độ ăn uống cũng gây tổn thương gan ở chuột.
7.Tình trạng viêm
Nồng độ TMAO cao có liên quan đến nồng độ TNF-alpha, một cytokine gây viêm, cao hơn, nhưng không liên quan đến IL-6 hoặc CRP, ở 271 người trưởng thành. Tuy nhiên, TMAO cao có liên quan đến tình trạng viêm mãn tính và nồng độ IL-6 và CRP cao ở 179 bệnh nhân mắc bệnh thận.
TMAO làm tăng tình trạng viêm bằng cách tăng NF-κB (một chất điều hòa chính của tình trạng viêm) ở chuột.
8. Ung thư
TMAO góp phần vào việc sản xuất các hợp chất N-Nitroso (NOC). Những sản phẩm này có thể gây tổn thương DNA và có khả năng gây ung thư.
Trong một nghiên cứu trên 1.670 phụ nữ, có mối liên hệ giữa nồng độ TMAO cao hơn và ung thư ruột kết. Nồng độ choline cao, nguồn gốc của TMAO, có liên quan đến tỷ lệ mắc bệnh cao gấp 2,4 lần.
Trong số 138 người mắc ung thư đại tràng có nồng độ TMAO cao. Nồng độ TMAO cao cũng dự đoán tỷ lệ sống sót thấp hơn ở những bệnh nhân ung thư đại tràng.
IV. CÁC YẾU TỐ GIẢM NỒNG ĐỘ TMAO
Qua nhiều nghiên cứu, khảo sát, các nhà khoa học chỉ ra các yếu tố giảm TMAO sau:
1. Chế độ ăn thực vật/thuần chay/Địa Trung Hải
Trong số 74 đối tượng được bổ sung L-carnitine, những người ăn thịt có mức tăng TMAO cao hơn so với người ăn thực vật hoặc ăn chay trường. Điều này cho thấy, khi ăn thực vật và ăn chay trường hệ vi sinh đường ruột sản xuất ít TMAO hơn.
Trong một nghiên cứu khác trên hơn 150 người, những người ăn chay trường và ăn chế độ ăn Địa Trung Hải cũng có mức TMAO thấp hơn.
2. Vitamin D và B
Trong một nghiên cứu nhỏ trên 52 người trưởng thành, việc bổ sung vitamin B và D đã làm giảm mức TMAO.
3. Quả hồ trăn (pistachios)
Một chế độ ăn bổ sung quả hồ trăn đã làm giảm mức TMAO ở 39 đối tượng tiền tiểu đường.
4. Cải Brussels
Việc tiêu thụ cải Brussels hàng ngày đã làm giảm hoạt động của enzyme FMO3 ở 10 tình nguyện viên khỏe mạnh, có thể dẫn đến mức TMAO thấp hơn
5. Prebiotic, Probiotic và Synbiotic
6. Resveratrol
Resveratrol, được tìm thấy trong quả mọng và nho, làm giảm nồng độ TMAO trong máu ở những con chuột dễ bị xơ vữa động mạch.
7. DMB
DMB (3,3-dimethyl-1-butanol) được tìm thấy trong rượu vang đỏ, giấm balsamic, dầu ô liu nguyên chất ép lạnh và dầu hạt nho có khả năng làm giảm nồng độ TMAO ở những con chuột được cho ăn chế độ ăn giàu choline hoặc giàu carnitine.
8 Meldonium
Meldonium là một loại thuốc chống thiếu máu cục bộ giúp tăng lưu lượng máu và cung cấp oxy cho cơ thể. Thuốc này làm giảm nồng độ TMAO trong máu ở tám người trưởng thành khỏe mạnh được áp dụng chế độ ăn giàu TMA bằng cách tăng cường đào thải TMAO qua nước tiểu.
V. THAM KHẢO
[1] Trimethylamine N-oxide (TMAO) in human health
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33746664/
[2] Gut-Derived Metabolite, Trimethylamine-N-oxide (TMAO) in Cardio-Metabolic Diseases: Detection, Mechanism, and Potential Therapeutics
https://www.mdpi.com/1424-8247/16/4/504
[3] TMAO: Why It Increases & Factors That May Reduce TMAO levels
https://labs.selfdecode.com/blog/tmao/
[4] Gut-Derived Metabolite, Trimethylamine-N-oxide (TMAO) in Cardio-Metabolic Diseases: Detection, Mechanism, and Potential Therapeutics
https://www.mdpi.com/1424-8247/16/4/504
[5] Gut Microbiota-Derived TMAO: A Causal Factor Promoting Atherosclerotic Cardiovascular Disease?
https://www.mdpi.com/1422-0067/24/3/1940
[6] Trimethylamine-N-Oxide (TMAO) as a Rising-Star Metabolite: Implications for Human Health
https://www.mdpi.com/2218-1989/15/4/220
[7] TMAO là là gì, vì sao nên tránh xa?
https://suckhoetieuhoa.com/tmao-la-gi-vi-sao-chung-ta-nen-tranh-xa-943-25.html
[8] Thịt đỏ làm tăng nguy cơ bệnh tim
https://vnexpress.net/tag/tmao-1100769
[9] Red meat, TMAO, and your heart
https://www.health.harvard.edu/staying-healthy/red-meat-tmao-and-your-heart
TS. BS Trần Bá Thoại
Ủy viên BCH Hội NỘI TIẾT VIỆT NAM