Триметиламин, триметиламин-N-оксид, соотношение ТМА/ТМАО в моче

Что такое триметиламин (ТМА)

Триметиламин (ТМА) — летучее органическое соединение, относящееся к третичным аминам, образуется при распаде азотсодержащих веществ животного и растительного происхождения. Его предшественниками служат триметиламин-N-оксид (ТМАО), холин, бетаин и L-карнитин, которые содержатся в продуктах питания. ТМА также синтезируется из фосфолипидов в печени и желудочно-кишечном тракте и частично вырабатывается микрофлорой кишечника.

В обычных физиологических условиях ТМА не является промежуточным продуктом обмена веществ человека. Однако при употреблении пищи, богатой ТМА или его предшественниками, он быстро всасывается в кишечнике и попадает в системный кровоток. В печени под действием фермента флавинсодержащей монооксигеназы (FMO3) триметиламин окисляется до триметиламин-N-оксида (ТМАО).

Оба соединения выводятся через почки: в норме за сутки экскретируется около 1 мг ТМА и до 40 мг ТМАО.

Метод исследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС).

Единицы измерения

мкмоль/ммоль креатинина.

Биоматериал

Разовая порция мочи.

Подготовка к исследованию

Для получения достоверных результатов следует:

• не употреблять алкоголь за 24 часа до исследования;

• по согласованию с врачом прекратить приём мочегонных препаратов за 48 часов до сбора мочи.
  
  

Общие сведения об исследовании

Триметиламин (ТМА) — летучий третичный амин с характерным рыбным запахом. Он присутствует в пище как в свободной форме, так и в виде соединений-предшественников: ТМАО, холина, бетаина и L-карнитина. Эти вещества поступают с продуктами животного происхождения — мясом, рыбой, яйцами, молочными продуктами — и далее подвергаются метаболизму в организме.

В печени и кишечнике ТМА может также образовываться из фосфолипидов и синтезироваться определёнными видами бактерий. При нормальной функции фермента FMO3 образовавшийся ТМА быстро превращается в ТМАО, после чего оба соединения выводятся почками.

Нарушение баланса в системе ТМА/ТМАО способно вызывать серьёзные метаболические нарушения. Исследования показывают, что дисфункция этого пути обмена связана с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома, диабета 2 типа, хронических болезней печени и почек.

Высокие концентрации циркулирующего ТМА и ТМАО также коррелируют с повышенной вероятностью развития колоректального рака, хронических воспалительных процессов и нарушений проницаемости гематоэнцефалического барьера.

Связь между повышенным уровнем ТМАО и сердечно-сосудистыми заболеваниями делает этот показатель сопоставимым по значимости с традиционными факторами риска — гипертонией, гиперхолестеринемией и повышенным уровнем триглицеридов.

ТМАО как диагностический и прогностический маркер

Уровень триметиламин-N-оксида зависит от рациона питания и состава кишечной микробиоты.

• У людей, регулярно употребляющих мясные и жирные продукты, концентрации ТМАО значительно выше, чем у вегетарианцев.

• Микрофлора кишечника играет решающую роль в превращении предшественников (холина, бетаина, L-карнитина) в ТМА. Этот процесс подробно описан в исследованиях Romano et al. (2015), Zeisel et al. (2017), Tang et al. (2013).
  
  

Физиологические колебания уровня ТМАО

Согласно данным Li et al. (2017), уровень ТМАО естественным образом повышается с возрастом. Кроме того, на показатель влияют половые гормоны: эстрогены способствуют его увеличению, тестостерон — снижению (Zeisel et al., 2017). Эти различия не выходят за пределы нормальных значений, но должны учитываться при интерпретации результатов.

Существенные отклонения от нормы, как правило, указывают на патологические процессы.

Роль ТМАО в развитии заболеваний

• Chen et al., 2015 показали, что у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени уровень ТМАО значительно выше, чем у здоровых людей, и прямо коррелирует с тяжестью поражения печени.

• Senthong et al., 2016 обнаружили связь между концентрацией ТМАО и выраженностью атеросклеротических изменений сосудов. Этот показатель предложен как независимый прогностический фактор сердечно-сосудистого риска.
  
  Xu et al., 2015 выявили 10 генов, связанных с обменом ТМАО, и описали широкий спектр заболеваний, сопровождающихся нарушением его метаболизма: сердечно-сосудистые патологии, ожирение, диабет, рак прямой кишки, а также аутоиммунные расстройства — воспалительные заболевания кишечника, болезнь Крона и рассеянный склероз.

Согласно этим данным, уровень ТМАО следует рассматривать как новый универсальный маркер метаболических и сердечно-сосудистых нарушений, сопоставимый по диагностической значимости с повышенным артериальным давлением и гиперлипидемией.

Механизмы патогенного действия ТМАО

Исследование Ma et al. (2017) показало, что на ранних стадиях атеросклероза ТМАО активирует эндотелиальные клетки сосудов и усиливает адгезию моноцитов за счёт стимуляции сигнального пути PKC/NF-κB/VCAM-1.
Повышенные уровни ТМАО сопровождаются увеличением концентраций провоспалительных медиаторов TNF-α, IL-6 и C-реактивного белка, что подтверждает его роль в развитии хронического воспаления и сосудистых повреждений.

Когда назначается исследование

Определение ТМА и ТМАО в моче проводится для:

• оценки характера питания и пищевых привычек;

• определения риска развития:

• сердечно-сосудистых заболеваний,

• болезней печени и почек,

• метаболического синдрома и диабета II типа,

• ожирения,

• воспалительных заболеваний кишечника,

• болезни Крона,

• рассеянного склероза;

• оценки прогноза у пациентов с уже установленными сердечно-сосудистыми патологиями.
  
  

Интерпретация результатов

Повышение уровня ТМА

• избыток мясных, яичных и молочных продуктов в рационе;

• развитие триметиламинурии — генетического нарушения обмена (так называемый «синдром рыбного запаха»).
  
  

Повышение уровня ТМАО

• системное воспаление;

• сахарный диабет;

• хронические заболевания почек;

• эндотелиальная дисфункция;

• дисбаланс микрофлоры кишечника;

• повышенный риск тромбозов, инсульта, сердечной недостаточности и атеросклероза.
  
  

Снижение уровня ТМАО

• приём антибиотиков, подавляющих кишечную микрофлору.

Нарушение соотношения ТМА/ТМАО

• свидетельствует о нарушении работы кишечных бактерий, участвующих в превращении ТМА в ТМАО.

Кто может назначить исследование

Анализ рекомендован широкому кругу специалистов:
акушерам-гинекологам, эндокринологам, репродуктологам, андрологам, ревматологам, онкологам, терапевтам, геронтологам, психиатрам, хирургам, кардиологам, нефрологам и косметологам.

Подготовка к анализу

Для точного определения уровня триметиламина (ТМА) и триметиламин-N-оксида (ТМАО) в моче необходимо строго соблюдать правила подготовки, так как даже небольшие отклонения в питании или приёме лекарств могут существенно повлиять на результаты.

Рекомендации перед сбором мочи:

• За 48 часов до исследования по согласованию с врачом прекратить приём диуретиков (мочегонных средств).

• За 24 часа до анализа исключить:

  • мясо, рыбу, яйца, молочные продукты, субпродукты — источники холина, карнитина, бетаина и ТМАО;

  • алкоголь, кофе, энергетические напитки;

  • биодобавки, содержащие L-карнитин, холин, фосфатидилхолин, витамины группы B.

• Избегать чрезмерных физических нагрузок и стрессовых ситуаций в течение суток до сбора мочи.

• Не курить за 3 часа до процедуры.

• За 12 часов до анализа не принимать пищу с выраженным запахом рыбы, морепродуктов и чеснока, чтобы исключить ложное повышение концентрации ТМА.

• Сбор мочи проводить из утренней порции после гигиенического туалета без применения антисептиков и дезинфицирующих средств.

• Использовать стерильный контейнер без консервантов.

Дополнительно: если исследование проводится на фоне лечения антибиотиками, сбор мочи рекомендуется не ранее чем через 10–14 дней после завершения терапии, поскольку подавление микрофлоры кишечника может временно снижать уровень ТМАО.