Abbauprodukt schädigt Herzgesundheit

Das Team um Zeneng Wang und Dr. Stanley Hazen von der Cleveland Clinic in Ohio hatte bereits in früheren Untersuchungen gezeigt, dass TMAO mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung steht. Die Substanz entsteht, wenn spezielle Bakterien im Darm in rotem Fleisch enthaltene Stoffe wie Cholin, Lecithin und Carnitin abbauen. Um zu untersuchen, inwieweit der Konsum von rotem Fleisch die Blutspiegel des Amins beeinflusst, führten die Forscher eine Interventionsstudie mit 113 Teilnehmern durch. Die Probanden mussten nach vorgegebenen Lebensmittelplänen jeweils einen Monat eine Ernährungsweise mit hohem Anteil an rotem Fleisch, mit Geflügel und mit pflanzlichen Proteinquellen einhalten. Zwischen den Interventionsmonaten war jeweils eine Auswaschphase eingefügt.

Am Ende der verschiedenen Interventionsphasen bestimmten die Forscher die TMAO-Blutspiegel der Probanden. Bei der Mehrheit von ihnen stieg der Spiegel unter der Roten-Fleisch-Diät an. Im Durchschnitt lag er fast dreimal höher als die Blutwerte, die unter der Geflügel- beziehungsweise der vegetarischen Diät gemessen wurden. Bei einigen Probanden betrug die Differenz den Faktor zehn. Das ging nicht nur auf die gesteigerte TMAO-Produktion der Bakterien zurück, sondern auch auf die verminderte Exkretion über die Niere. Nach Beenden des hohen Konsums an rotem Fleisch sanken die Blutspiegel auch wieder ab, berichten die Forscher. Hohe TMAO-Blutspiegel waren in einer Studie von 2013 mit einem 2,5-fach erhöhten Risiko für schwere kardiale Ereignisse assoziiert gewesen (»New England Journal of Medicine«). Wie genau die Substanz das Herz-Kreislauf-Risiko erhöht, ist noch unklar. Sie steht aber im Verdacht, die Atherosklerose zu fördern.

In einer weiteren Untersuchung (»The Journal of Clinical Investigation«) konnte das Team um Hazen zeigen, dass die TMAO-Produktion stark von der Zusammensetzung der Darmmikrobiota abhängt. Diese wandelt Carnitin nämlich in zwei Schritten in TMAO um. Die Bakterien-Spezies, die den zweiten Schritt durchführen, kamen bei Fleischessern in niedriger Zahl, bei Vegetariern und Veganern fast gar nicht vor. Aus diesem Grund bildet die Mikrobiota von Menschen, die kein Fleisch essen, fast kein TMAO, berichten die Forscher. Eine fleischhaltige Ernährungsweise prägt also die Darmmikrobiota so, dass vermehrt TMAO entsteht. Dasselbe lässt sich auch durch eine chronische Carnitin-Aufnahme erreichen: So konnte auch bei Vegetariern und Veganern die Produktion des Amins durch eine dauerhafte orale Einnahme von Carnitin gesteigert werden. Um die Blutspiegel des Amins zu senken, ist Verzicht auf den Konsum von rotem Fleisch und auch Geflügel, das ebenfalls Carnitin enthält, wenn auch in niedrigeren Mengen, also sinnvoll.

Erst vor Kurzem stellte die Arbeitsgruppe im Fachjournal »Nature« eine neue Wirkstoffgruppe vor, die den zweiten mikrobiellen Schritt der TMAO-Synthese hemmen. Sie inhibieren das bakterielle Enzym Choline Utilization Protein C (cutC) , sodass kein TMAO mehr entsteht.