血漿TMAOの増加は、心血管疾患における静水圧および浸透圧ストレスに対する代償反応ですか？

最近の臨床研究では、血漿TMAOの上昇と心血管リスクの増加との間に正の相関があることが示されています。ただし、循環系におけるTMAOの増加と生物学的効果のメカニズムは曖昧です。プラズマTMAOレベルは、主に次の3つの要因に依存します。第一に、肝臓は、食事コリンとカルニチンの腸内細菌代謝産物であるTMAからTMAOを生成します。第二に、血漿TMAOは、魚や魚介類からの食事性TMAOの摂取後に増加します。最後に、血漿TMAOは腎臓によるTMAOおよびTMA排泄に依存します。十分な証拠は、静水圧および浸透圧ストレスにさらされたタンパク質や細胞の安定化、例えば静水圧ストレス（深部水）や浸透圧ストレス（塩水）にさらされているなど、TMAOの保護機能を強調しています。浸透圧ストレスと静水圧ストレスは、高血圧などの心血管疾患で増強されます。高血圧症の被験者では、心臓の静水圧の拡張期サイートの変化は、60〜220/minの頻度で220mmhgを超える可能性があります。これにより、静水圧が24時間あたり100,000倍以上変化する環境が生成されます。さらに、心血管疾患は、血漿浸透圧の変化をもたらす水電解質バランスの障害に関連しています。おそらく、心血管疾患における血漿TMAOの増加は、血漿ナトリウム利尿ペプチドBのレベルの増加に類似しており、これは心血管リスクマーカーであり、圧力/体積過負荷の心臓の有益な効果をもたらす代償反応です。この点で、TMAOの補給による血漿TMAOの中程度の増加が、高血圧に関連する心不全の動物モデルで有益である可能性があるといういくつかの証拠があります。最後に、増加した血漿TMAOは、健康に満足していると考えられるシーフードが豊富な食事を消費する人間に存在します。血漿TMAOの増加は、静水圧および浸透圧ストレスから細胞を保護する代償反応メカニズムとして機能すると仮定します。

Recent clinical studies show a positive correlation between elevated plasma TMAO and increased cardiovascular risk. However, the mechanism of the increase and biological effects of TMAO in the circulatory system are obscure. Plasma TMAO level depends mostly on the following three factors. First, the liver produces TMAO from TMA, a gut bacteria metabolite of dietary choline and carnitine. Second, plasma TMAO increases after ingestion of dietary TMAO from fish and seafood. Finally, plasma TMAO depends on TMAO and TMA excretion by the kidneys. Ample evidence highlights protective functions of TMAO, including the stabilization of proteins and cells exposed to hydrostatic and osmotic stresses, for example in fish exposed to hydrostatic stress (deep water) and osmotic stress (salty water). Osmotic stress and hydrostatic stresses are augmented in cardiovascular diseases such as hypertension. In hypertensive subjects a diastole-systole change in hydrostatic pressure in the heart may exceed 220 mmHg with a frequency of 60-220/min. This produces environment in which hydrostatic pressure changes over 100,000 times per 24 h. Furthermore, cardiovascular diseases are associated with disturbances in water-electrolyte balance which produce changes in plasma osmolarity. Perhaps, the increase in plasma TMAO in cardiovascular diseases is analogous to increased level of plasma natriuretic peptide B, which is both a cardiovascular risk marker and a compensatory response producing beneficial effects for pressure/volume overloaded heart. In this regard, there is some evidence that a moderate increase in plasma TMAO due to TMAO supplementation may be beneficial in animal model of hypertension-related heart failure. Finally, increased plasma TMAO is present in humans consuming seafood-rich diet which is thought to be health-beneficial. We hypothesize that increased plasma TMAO serves as a compensatory response mechanism which protects cells from hydrostatic and osmotic stresses.