Uno studio condotto dalla Cleveland Clinic ha rivelato nuove intuizioni su come una dieta ricca di carne rossa aumenta il rischio di malattie cardiovascolari. I dati ottenuti dalla ricerca si basano su oltre un decennio di ricerche dell’autore principale Stanley Hazen, MD, Ph.D.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Microbiology.
Carne rossa e malattie cardiovascolari: ecco cosa dice la ricerca
In una precedente serie di studi di riferimento, il dott. Hazen ha scoperto che un sottoprodotto che si forma quando i batteri intestinali digeriscono alcuni nutrienti abbondanti nella carne rossa e in altri prodotti animali, chiamati TMAO (trimetilammina N-ossido), aumenta il rischio di malattie cardiache e ictus.
Le ultime scoperte offrono una comprensione più completa del processo in due fasi mediante il quale i microbi intesinali convertono la carnitina nutriente in TMAO, una molecola che promuove l’aterosclerosi e la formazione di coaguli di sangue, a seguito dell’ingestione di una dieta ricca di carne rossa.
“Questi nuovi studi identificano il cluster di geni microbici intestinali responsabile della seconda fase del processo che collega una dieta ricca di carne rossa a rischi elevati di malattie cardiache“, ha affermato il dott. Hazen, che dirige il Cleveland Clinic Center for Microbiome&Human Healt: “Questa scoperta ci aiuta a orientarci verso nuovi obiettivi terapeutici per prevenire o ridurre il rischio di malattie cardiovascolari associate alla dieta“.
Nel 2018, il Dr. Hazen ha pubblicato i risultati nel Journal o Journal of Clinical Investigation che mostrano che la carnitina alimentare viene convertita in TMAO nell’intestino attraverso un processo in due fasi e due microbi. Un metabolita intermedio in questo processo è una molecola chiamata γBB (gamma-butirrobetaina).
Secondo il Dr. Hazen, più microbi intestinali possono convertire la carnitina alimentare in γBB, ma pochissimi possono trasformare la molecola in TMA, il precursore del TMAO. “Negli onnivori, l’ Emergencia timonensis è il principale microbo intestinale umano coinvolto nella trasformazione di γBB in TMA/TMAO. Al contrario, i vegetariani e i vegani a lungo termine hanno livelli molto bassi di questo microbo nel loro intestino e quindi hanno una capacità di conversione minima o nulla. carnitina in TMAO.”
I ricercatori hanno studiato la relazione tra i livelli plasmatici di BB a digiuno e gli esiti della malattia utilizzando campioni e dati clinici raccolti da quasi 3.000 pazienti. Livelli più elevati di γBB sono stati associati a malattie cardiovascolari e eventi avversi maggiori tra cui morte, infarto non fatale o ictus.
Per comprendere il legame meccanicistico tra γBB e gli esiti osservati nei pazienti, i ricercatori hanno studiato campioni fecali raccolti da topi e pazienti, nonché modelli preclinici di danno arterioso. Gli scienziati hanno scoperto che l’introduzione di E. timonensis completa la trasformazione della carnitina in TMAO, eleva i livelli di TMAO e migliora il potenziale di coagulazione della macchia.
I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di sequenziamento per identificare il cluster di geni microbici intestinali rilevanti. Il cluster è stato chiamato cluster di geni gbu (utilizzo gamma-butirrobetaina), in base alla sua funzione appena scoperta, e comprende sei geni. I ricercatori hanno scoperto che in presenza di γBB, l’espressione di tutti e sei i geni nel cluster di geni gbu aumenta e che quattro geni ( gbuA, gbuB, gbuC e gbuE ) sono fondamentali nella conversione di γBB in TMA/TMAO.
“Studiando i campioni dei pazienti, abbiamo visto che l’abbondanza di gbuA è significativamente associata a una dieta ricca di carne rossa e livelli plasmatici di TMAO“, ha affermato il dott. Hazen, che è anche presidente del Dipartimento di malattie cardiovascolari e scienze metaboliche e praticante medico.
“I pazienti che sono passati a una dieta priva di carne rossa hanno continuato a mostrare livelli microbici intestinali ridotti di gbuA . Presi insieme, ciò suggerisce che le modifiche dietetiche possono aiutare a ridurre il rischio di malattie cardiovascolari associato alla dieta e al TMAO Allo stesso modo, il ruolo del gene gbu cluster potrebbe valere la pena di essere esplorato come potenziale bersaglio terapeutico“.
Gli studi sono stati eseguiti in parte durante una collaborazione tra il team del Dr. Hazen e Procter & Gamble (P&G). Jennifer Buffa, MS; Kymberleigh Romano, Ph.D.; e Matthew Copeland, Ph.D., sono co-primi autori dello studio, che è stato supportato in parte dal National Heart, Lung & Blood Institute (parte del National Institutes of Health), dalla Leducq Foundation e da P&G.
Il Dr. Hazen è nominato co-inventore dei brevetti in attesa e rilasciati detenuti dalla Cleveland Clinic relativi alla diagnostica e alle terapie cardiovascolari e ha il diritto di ricevere il pagamento delle royalty per invenzioni o scoperte relative alla diagnostica o alle terapie cardiovascolari. Il Dr. Hazen riferisce anche di essere stato pagato come consulente per P&G e di aver ricevuto fondi per la ricerca da P&G. Il Dr. Hazen detiene la cattedra Jan Bleeksma Endowed in Biologia cellulare vascolare e aterosclerosi.
Carne rossa e malattie cardiovascolari: è meglio una dieta a base vegetale?
Secondo la più recente guida alimentare del Canada incoraggia i canadesi a scegliere più spesso alimenti proteici che provengono dalle piante.
Il Dr. David Spence ha da tempo promosso il ruolo di una dieta più a base vegetale nel ridurre il rischio di malattie cardiovascolari. Mentre è ben noto che i tuorli d’uovo hanno un alto contenuto di colesterolo e la carne rossa contiene sia colesterolo che grassi saturi, il dott. Spence sottolinea che i colpevoli meno noti nelle uova e nella carne rossa potrebbero aumentare i livelli di metaboliti tossici prodotti dall’intestino microbioma, che ha un impatto negativo sulla salute cardiovascolare.
Il dottor Spence, professore presso la Western’s Schulich Medicine & Dentistry e scienziato presso il Robarts Research Institute, evidenzia il ruolo di un metabolita prodotto dai nostri batteri intestinali chiamato trimetilammina N-ossido (TMAO).
Precedenti studi hanno dimostrato che la TMAO ha dimostrato di causare l’aterosclerosi in un modello animale e uno studio su più di 4.000 pazienti sottoposti ad angiografia coronarica ha mostrato che i pazienti con alti livelli di TMAO avevano un aumentato rischio di ictus, infarto miocardico e morte vascolare. Due sostanze alimentari responsabili della formazione del TMAO sono la carnitina, presente principalmente nella carne rossa, e la fosfatidilcolina, presente nel tuorlo d’uovo
I risultati di questa scoperta sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Journal of American Heart Association.
“È importante evidenziarlo perché non credo che sia ancora nella coscienza della maggior parte dei medici o del pubblico”, ha affermato il dott. Spence. “Abbiamo nel nostro intestino trilioni di batteri. Questi batteri assorbono i nutrienti che consumiamo e li metabolizzano in prodotti tossici che entrano nel nostro flusso sanguigno che possono causare tutta una serie di problemi, comprese le malattie cardiovascolari”.
Poiché i nostri reni si liberano del TMAO nei nostri corpi, il dott. Spence afferma che le persone con funzionalità renale ridotta , compresi gli anziani, dovrebbero essere particolarmente cauti nel consumare carne rossa e tuorli d’uovo.
“Non è la quantità di grasso nella dieta che conta, è il tipo di grasso”, ha specificato lo scienziato.
Un composto prodotto nell’intestino quando mangiamo carne rossa danneggia le nostre arterie e può svolgere un ruolo chiave nell’aumentare il rischio di malattie cardiache con l’avanzare dell’età, secondo una nuova ricerca dell’Università del Colorado Boulder.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Hypertension dell’American Heart Association, suggerisce anche che le persone potrebbero essere in grado di prevenire o addirittura invertire tale declino legato all’età attraverso cambiamenti nella dieta e terapie mirate, come nuovi integratori alimentari.
“Il nostro lavoro mostra per la prima volta che questo composto non solo compromette direttamente la funzione dell’arteria, ma può anche aiutare a spiegare il danno al sistema cardiovascolare che si verifica naturalmente con l’età“, ha affermato il primo autore Vienna Brunt, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Fisiologia Integrativa.
Mangiando una bistecca di carne rossa o un piatto di uova strapazzate i batteri intestinali residenti si mettono subito al lavoro per abbatterli. Mentre metabolizzano gli amminoacidi L-carnitina e colina, producono un sottoprodotto metabolico chiamato trimetilammina, che il fegato converte in trimetilammina-N-ossido (TMAO) e invia il flusso sanguigno.
Precedenti studi hanno dimostrato che le persone con livelli ematici più elevati di TMAO hanno più del doppio delle probabilità di avere un infarto o un ictus e tendono a morire prima.
Basandosi su esperimenti su animali e umani, Brunt e il suo team hanno deciso di rispondere a tre domande: il TMAO danneggia in qualche modo il nostro sistema vascolare? Se é cosi, come? E potrebbe essere una delle ragioni per cui la salute cardiovascolare peggiora, anche tra le persone che si allenano e non fumano, con l’avanzare dell’età?
I ricercatori hanno misurato la salute del sangue e delle arterie di 101 anziani e 22 giovani adulti e hanno scoperto che i livelli di TMAO aumentano significativamente con l’età. (Questo è in linea con un precedente studio sui topi, che mostra che il microbioma intestinale, o la tua raccolta di batteri intestinali, cambia con l’età, allevando più batteri che aiutano a produrre TMAO).
Gli adulti con livelli ematici più elevati di TMAO avevano una funzione arteriosa significativamente peggiore, secondo il nuovo studio, e mostravano maggiori segni di stress ossidativo, o danno tissutale, nel rivestimento dei loro vasi sanguigni.
Quando i ricercatori hanno somministrato TMAO direttamente a topi giovani, i loro vasi sanguigni sono invecchiati rapidamente.
“Il solo inserimento nella loro dieta li ha fatti sembrare vecchi topi”, ha detto Brunt. Ha notato che i topi di 12 mesi (l’equivalente degli umani di circa 35 anni) sembravano più simili a topi di 27 mesi (età 80 nelle persone) dopo aver mangiato TMAO per diversi mesi.
I dati preliminari mostrano anche che i topi con livelli più elevati di TMAO mostrano diminuzioni nell’apprendimento e nella memoria, suggerendo che il composto potrebbe anche svolgere un ruolo nel declino cognitivo legato all’età .
Il rovescio della medaglia, i vecchi topi che hanno mangiato un composto chiamato dimetil butanolo (trovato in tracce nell’olio d’oliva, aceto e vino rosso) hanno visto la loro disfunzione vascolare invertita. Gli scienziati ritengono che questo composto impedisca la produzione di TMAO.
Brunt ha notato che tutti, anche un giovane vegano, producono un po’ di TMAO. Ma nel tempo, mangiare molti prodotti di origine animale può aggravare la situazione: “Più carne rossa si mangia, più si alimentano i batteri che la producono“, ha detto.
L’autore senior Doug Seals, direttore dell’Integrative Physiology of Aging Laboratory, ha affermato che lo studio è un importante passo avanti perché fa luce sul motivo per cui le nostre arterie si erodono con l’età, anche nelle persone più sane.
“L’invecchiamento è il singolo più grande fattore di rischio per le malattie cardiovascolari, principalmente a causa dello stress ossidativo delle nostre arterie”, ha affermato Seals. “Ma cosa causa lo sviluppo dello stress ossidativo nelle nostre arterie con l’avanzare dell’età? Questa è stata la grande incognita. Questo studio identifica quello che potrebbe essere un fattore molto importante”.
Il team di ricerca sta ora esplorando ulteriormente i composti che potrebbero bloccare la produzione di TMAO per prevenire il declino vascolare legato all’età.
