Trimethylamine N-oxide and kidney diseases: what do we know? / N-óxido de trimetilamina e doenças renais: o que sabemos?

Abstract In the human gut, there is a metabolically active microbiome whose metabolic products reach various organs and are used in the physiological activities of the body. When dysbiosis of intestinal microbial homeostasis occurs, pathogenic metabolites may increase and one of them is trimethyl amine-N-oxide (TMAO). TMAO is thought to have a role in the pathogenesis of insulin resistance, diabetes, hyperlipidemia, atherosclerotic heart diseases, and cerebrovascular events. TMAO level is also associated with renal inflammation, fibrosis, acute kidney injury, diabetic kidney disease, and chronic kidney disease. In this review, the effect of TMAO on various kidney diseases is discussed.

Resumo No intestino humano, existe um microbioma metabolicamente ativo cujos produtos metabólicos alcançam diversos órgãos e são utilizados nas atividades fisiológicas do corpo. Quando ocorre disbiose da homeostase microbiana intestinal, os metabólitos patogênicos podem aumentar, e um deles é o N-óxido de trimetilamina (TMAO). Acredita-se que o TMAO tenha um papel na patogênese da resistência à insulina, diabetes, hiperlipidemia, doenças cardíacas ateroscleróticas e eventos cerebrovasculares. O nível de TMAO também está associado à inflamação renal, fibrose, lesão renal aguda, doença renal diabética e doença renal crônica. Nesta revisão, discute-se o efeito do TMAO em diversas doenças renais.

The role of trimethylamine-N-oxide level in the diagnosis of diabetic retinopathy and the differential diagnosis of diabetic and nondiabetic retinopathy / Papel do nível de N-óxido de trimetilamina no diagnóstico da retinopatia diabética e no diagnóstico diferencial da retinopatia diabética e não-diabética

ABSTRACT Purpose: Trimethylamine N-oxide serum levels have been associated with type 2 diabetes mellitus and its complications. The current study aimed to find out if plasma trimethylamine N-oxide level may be a novel marker in the diagnosis of diabetic retinopathy and if it can be used in the differential diagnosis of diabetic and nondiabetic retinopathy. Methods: The study included 30 patients with diabetic retinopathy, 30 patients with nondiabetic retinopathy, 30 patients with type 2 diabetes mellitus without retinopathy, and 30 healthy control participants. Biochemical parameters, serum IL-6, TNF-α, and trimethylamine N-oxide levels were measured in all participants. Results: Trimethylamine N-oxide level was significantly higher in diabetic retinopathy than in the other groups (p<0.001). There was no significant difference in trimethylamine N-oxide levels between nondiabetic retinopathy and control or type 2 diabetes mellitus Groups. There was a significant positive correlation between trimethylamine N-oxide level and elevated FPG, BMI, HOMA-IR score, BUN, IL-6, and TNF-α levels. Conclusion: The current study showed that the trimethylamine N-oxide level is elevated in diabetic retinopathy. These findings suggest that serum trimethylamine N-oxide level might be a novel marker for diabetic retinopathy, and it might be used in the differential diagnosis of diabetic and nondiabetic retinopathy.

RESUMO Objetivo: Os níveis séricos de N-óxido de trimetilamina têm sido associados ao diabetes mellitus tipo 2 e suas complicações. O presente estudo tem como objetivo responder a duas questões, entre elas: O nível plasmático de N-óxido de trimetilamina poderia ser um novo marcador no diagnóstico de retinopatia diabética? e Ele poderia ser utilizado no diagnóstico diferencial de retinopatia diabética e não diabética? Métodos: Trinta pacientes com retinopatia diabética, 30 pacientes com retinopatia não diabética, 30 pacientes com diabetes mellitus tipo 2 sem retinopatia e 30 participantes saudáveis do grupo controle foram incluídos no estudo. Parâmetros bioquímicos, níveis séricos de IL-6, de TNF-α e de N-óxido de trimetilamina foram medidos em todos os participantes. Resultados: O nível de N-óxido de trimetilamina foi significativamente maior na retinopatia diabética do que nos outros grupos (p<0,001). Não houve diferença significativa no nível de N-óxido de trimetilamina entre o grupo de retinopatia não diabética, do grupo controle ou do grupo de diabetes mellitus tipo 2. Houve uma correlação positiva significativa entre o nível de N-óxido de trimetilamina e os níveis elevados de FPG, IMC, HOMA-IR, BUN, IL-6 e TNF-α. Conclusão: O estudo atual mostrou que o nível de N-óxido de trimetilamina encontra-se elevado na retinopatia diabética. Esses achados sugerem que o nível sérico de N-óxido de trimetilamina pode ser um novo marcador na retinopatia diabética, podendo ser usado no diagnóstico diferencial de retinopatia diabética e não diabética.

Consumo de Castanha-do-Brasil reduz o N-óxido de trimetilamina (TMAO) e a inflamação em um paciente com síndrome cardiorrenal: uma comunicação breve / Brazil nut consumption reduces trimethylamine-n-oxide (TMAO) and inflammation in a patient with cardiorenal syndrome: a brief communication

Introdução: A disbiose intestinal é uma característica comum na síndrome cardiorrenal e está associada ao aumento de toxinas urêmicas, como o N-óxido de trimetilamina (TMAO), que estão envolvidas com a inflamação e mortalidade cardiovascular. A castanha-do-Brasil (semente típica brasileira) possui propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes, mas não há evidências dos seus efeitos na modulação da microbiota intestinal e redução de toxinas urêmicas. Objetivo: Avaliar o impacto do consumo de castanha-do-Brasil nos níveis de TMAO e marcadores de inflamação em um paciente com síndrome cardiorrenal. Métodos: Um paciente com doença arterial coronariana (66 anos e IMC, 26 kg/m2), estágio 3 da DRC (TFGe 36 mL/min), recebeu uma castanha-do-Brasil por dia durante três meses. Resultados: Os níveis plasmáticos de TMAO e a expressão de mRNA de NF-κB foram reduzidos e a atividade da glutationa peroxidase (GPx) aumentou após esta intervenção. Conclusão: A prescrição de castanha-do-Brasil pode ser uma estratégia promissora para mitigar as complicações relacionadas à síndrome cardiorrenal. Este caso apoia o conceito de "alimento como remédio" visando o fenótipo urêmico na síndrome cardiorrenal.

Introduction: Gut dysbiosis is a common feature in cardiorenal syndrome, and it is linked to increased uremic toxins, like trimethylamine-n-oxide (TMAO), which are involved with inflammation and cardiovascular mortality. Brazil nut (typical Brazilian seed) has anti-inflammatory and antioxidant properties, but there is no evidence of the effects of gut microbiota modulation and reduction of uremic toxins. Objective: To assess the impact of Brazil nut consumption on TMAO levels and inflammation markers in a patient with cardiorenal syndrome. Methods: Acoronary artery disease patient(66 years and BMI, 26 kg/m2),stage-3 of CKD (eGFR 36 mL/min), receivedone Brazil nut per day for three months. Results: TMAO plasma levels and NF-κB mRNA expression were reduced, and glutathione peroxidase (GPx) activity increased after this intervention. Conclusion: Brazil nut prescription may be a promising strategy to mitigate complications related tothe cardiorenal syndrome. This case supports the concept of "Food as medicine" targeting the uremic phenotype in cardiorenal syndrome.