Trimethylaminoxid (TMAO)

Was ist Trimethylaminoxid (TMAO)?

TMAO ist ein Stoffwechselprodukt, dass entweder mit der Nahrung aufgenommen oder aber in der Leber aus einer Vorstufe gebildet wird. Bei der Entwicklung der Arterienverkalkung spielt es eine herausragende Rolle.

TMAO von Fischen

Fische enthalten viel TMAO

  • Sie benötigen es, um u.a. ihren Wasserhaushalt zu regulieren.
  • Mit dem Konsum von Fisch gelangt das TMAO direkt in den Darm.
  • Im Zusammenhang mit einer gesunden Ernährung (z. B. mediterrane Diät) wird sehr oft Seefisch empfohlen.
  • Es mag paradox erscheinen, dass Seefische, die hohe Mengen an TMAO beinhalten, dennoch besonders gesund sein sollen.
  • Dieser scheinbare Widerspruch lässt sich dahingehend auflösen, als dass das TMAO der Fische durch bestimmte chemische Reaktionen die zur TMA-Bildung befähigten Bakterien an der Freisetzung von TMA hemmen.

Entscheidend für die Risikoentstehung ist somit die chronische Belastung durch TMA und TMAO im Körper, die vor allem durch die im Darm befindlichen Bakterien verursacht wird.

TMAO-Bildung in der Leber

Die Vorstufe von TMAO ist das TMA (Trimethylamin).

  • TMA wird dann im Darm gebildet, wenn Nahrungsmittel konsumiert werden, die reich sind an
    • Cholin
    • Betain
    • Phosphatidylcholin
    • Carnitin.
  • Die TMA-Bildung kann aber nur dann ablaufen, wenn der Darm zeitgleich mit besonderen Bakterien besiedelt ist, die zur Bildung von TMA in der Lage sind.
  • Das TMA gelangt dann vom Darm ins Blut und von dort zur Leber.
  • Die Leber wandelt das TMA um in TMAO.
Der Darm als Bildungsort für die Vostufe des TMAO

Eine gute ausgewogene Bakterienbesiedlung, mit einer Vielzahl verschiedener Bakterien (Diversität) ist für die Gesunderhaltung des Körpers von grösster Wichtigkeit. Die Gesamtheit der im Körper vorkommenden Bakterien wird auch als Mikrobiom bezeichnet.

  • Z.B. durch Fehlernährung und Medikamente kann die Qualität des Mikrobioms leiden.
  • Bestimmte Bakteriengattungen können sich bevorzugt vermehren, andere geraten ins Hintertreffen.
  • So kann es dazu kommen, dass sich vermehrt solche Bakterien im Darm ansiedeln, die aufgrund ihrer Enzymausstattung in der Lage sind, aus den bereits genannten Nahrungsbestandteilen TMA zu bilden.
  • Zu den dafür verantwortlichen Bakteriengattungen gehören
    • Desulfovibrio
    • Gammaproteobakterien (E. coli, Citrobacter, Klebsiella pneumoniae und Providencia)
    • Firmicutes
    • Actinobakterien
  • Das TMA wird zur Leber transportiert und dort TMAO umgebaut.
Die schädliche Wirkung des TMAO

TMAO wirkt in vielerlei Hinsicht schädigend

  • Es fördert die Entwicklung einer Entzündung sowie die Bildung von Schaumzellen in den Arterienwänden.
  • Es hemmt den Cholesterin-Rücktransport aus den Arterienwänden hin zur Leber.
  • Es beeinflusst den Gallensäuren-Stoffwechsel ungünstig.
  • Es erhöht die Thrombozytenaktivität und verstärkt die Thromboseneigung.
  • Es fördert die Fettleber.
  • Es fördert die Insulinresistenz.
  • Es fördert die viszerale Adipositas (das Fett, dass sich an den Organen anlagert).

Die Quellen von TMA

Trimethylamin (TMA) wird im Darm aus Nahrungsbestandteilen gebildet.

  • Als Quelle dienen
    • Cholin
    • Betain
    • Phosphatidylcholin (Lecithine)
    • L-Carnitin.
Cholin

Was ist Cholin?

  • Cholin ist in lebenden Organismen sehr verbreitet.
  • Es ist eine chemische Verbindung aus Alkohol und einer quartäten Ammoniumverbindung.
  • Cholin gilt als wichtige Quelle von sog. Methylgruppen, die für die normale Zellfunktion benötigt werden.
  • Methylgruppen stellen eine chemische Verbindung dar, die für Methylierungsreaktionen notwendig sind.
  • Methylierungsreaktionen sind wichtig für
    • eine normale Leberfunktion
    • ein gesundes Zellwachstum
    • Entgiftungsprozesse in der Leber.

Cholin aus Lebensmitteln

  •  In geringer Konzentration kommt es vor in
    • Getreide (z. B. Weizenkeime)
    • Sojabohnen
    • Gemüse
    • Nüsse.
  • Der höchste Gehalt findet sich in
    • Eigelb
    • Rinder- und Schweineleber.

Bedeutung für den Menschen

  • Es ist die Vorstufe des wichtigen Hormons Acetylcholin, durch dass der Nervenimpuls auf den Muskel übertragen wird. Erst dadurch wird die Muskelzusammenziehung möglich.
  • Es ist die Ausgangssubstanz für Phophatdidylcholin, ein wesentlicher Bestandteil aller Zellwände.
  • Die in ihm enthaltenen Methylgruppen sind ebenso wichtig für den Abbau der Aminosäure Homocystein, deren Erhöhung im Blut einen eigenständigen Risikofaktor für die Entwicklung einer Arteriosklerose darstellt.
  • Es kann zu Beatin umgewandelt werden.
  • Cholin kann bei einer ungünstigen Bakterienbesiedlung im Darm auch zu einem Risikofaktor für die Entwicklung einer Arterienverkalkung werden, was im Zusammenhang steht mit TMA/TMAO-Bildung.

 

Betain

Was ist Betain?

  • Betain ist eine quartäre Ammoniumverbindung mit drei Methylgruppen und damit ein wichtiger Methylgruppenlieferant, die für die Bildung vieler weiterer Stoffwechselprodukte im Körper gebraucht werden.
  • Methylgruppen bilden eine besondere Molekülstruktur und sind für Methylierungsreaktionen notwendig.
  • Methylierungsreaktionen sind wichtig für
    • Leberfunktion
    • Zellwachstum
    • Entgiftungsprozesse.

Betain aus Lebensmitteln

  • Betain kommt reichlich vor in
    • Quinoa
    • Getreide
    • Spinat Roter Beete
    • Rübenzucker-Melasse
    • Miesmuscheln
    • Krabbenextrakten

Betain aus dem Darm

  • Betain kann im Darm aus Cholin gebildet werden.

Bedeutung für den Menschen

  • Die Methylgruppen des Betains können in Verbindung mit den Vitaminen B6, B12 und Folsäure den Abbau des Homocysteins fördern. Mehr zum Homocystein als Risikofaktor für die Entwicklung einer Arteriosklerose lesen Sie hier.
  • Durch eine Wechselbeziehung zum Fettstoffwechsel sind niedrige Betain-Spiegel oft Ursache für dessen Störung und können somit die Entwicklung einer Adipositas befördern.
  • Im Zusammenhang mit TMA/TMAO gilt Betain auch als Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen.
  • Betain mildert die toxischen Wirkungen des Alkohols ab und verbessert die Leberfunktion.
  • Erniedrigte Spiegel von Betain werden bei Patienten mit Diabetes mellitus festgestellt.

 

Phosphatdidylcholin (Lecithine)

Was ist Phophatdidylcholin (Lezithine)?

  • Lecithine (deutsch = Eidotter) ist der Name für eine Gruppe chemischer Verbindungen, die auch als Phosphatidylcholine bezeichnet werden.
  • Sie stellen eine komplexe chemische Verbindung dar, die sich zusammensetzt aus
    • Phospholipide
    • Fettsäuren
    • Glycerin
    • Phosphorsäure
    • Cholin.
  • Lecithine sind Bestandteile aller menschlichen Zellwände.

Phophatdidylcholin aus Lebensmitteln

Ein hoher Gehalt an Lecithine findet sich in

  • Sojaprodukten
  • Eigelb
  • Walnüssen
  • Buttermilch
  • Erbsen
  • Mais
  • Hefen
  • ölhaltigen Pflanzensamen
  • Getreidekeimen
  • Vollkornprodukten
  • Leber.

Bedeutung für den Menschen

  • Phopshatdidylcholin wird für die Zellregeneration unabdingbar.
  • Lecithine ermöglichen das Vermischen von Fetten und Wasser und sind somit wichtig für den Transport von Nahrungsfetten im Blut. Stoffe, die den Transport von Fetten im Blut ermöglichen, werden als Emulgatoren bezeichnet.
  • Lezithine haben Einfluss auf den Fettstoffwechsel, sowohl bei der Bildung und Verteilung von Lipiden, als auch bei deren Abbau.
L-Carnitin

Was ist L-Carnitin?

  • L-Carnitin wird im Organismus aus den Aminosäuren Lysin und Methionin hergestellt.
  • Es wird benötigt für den Energiestoffwechsel, vor allem beim Transport von Fettsäuren innerhalb der Zelle.

L-Carnitin aus Lebensmitteln

  • In grossen Mengen kommt es vor in rotem Fleisch, insbesondere in Schaf- und Lammfleisch.

L-Carnitin durch Eigenbildung

  • L-Carnitin kann vom Körper selbst produziert werden.
  • Dazu bedarf es die ausreichende Versorgung mit den Vitaminen C, B6, B3 sowie Eisen.

Bedeutung für den Menschen

  • L-Carnitin ist für den Energiehaushalt des Gesamtorganismus, vor allem für den Muskelstoffwechsel vonnöten.
  • Es fördert den Fettabbau.
  • Vor allem eine vegetarische und vegane Lebensweise kann zu eine Unterversorgung mit L-Carnitin führen.
  • L-Carnitin kann, ähnlich wie das Cholin und Betain, durch entsprechende Bakterien im Darm in TMA umgewandelt werden. Das daraus gebildete TMAO kann eine Arterienverkalkung fördern.
  • Die Bakterienbesiedlung im Darm hängt von der Ernährungsweise ab. Je mehr Fleisch konsumiert wird, umso mehr Bakterien kommen im Darm vor, die zur Bildung von TMA befähigt sind.
  • Bei Vegetariern und Veganern verhält es sich genau umgedreht. Das Risiko für die Entwicklung einer Arteriosklerose durch TMAO ist bei der fleischfreien Ernährungsweise nicht vorhanden.
Was wird im Labor untersucht?

Es können im Labor verschiedene Parameter erfasst werden:

  • Bestimmung des TMAO-Spiegels im Blut.
  • Nachweis von TMA-bildenden Bakterien im Darm anhand einer Stuhlprobe.
  • Nachweis von erhöhten Werten von Cholin, Betain im Urin.
  • Erhöhte Aussscheidung von TMA und TMAO im Urin.

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