# TMAO: мікробний TMA, печінкова FMO3, нирковий кліренс і серцево-судинні дані

- Canonical: https://nutrifit.health/uk/knowledge/tmao-trimethylamine-n-oxide-gut-microbiota-fmo3
- Language: uk
- Published: 2026-10-09T04:11:05.412Z
- Updated: 2026-10-09T04:43:59.854Z
- Author: Редакція NutriFit

> Повний шлях від холіну й карнітину через CutC/CutD, CntA/B і FMO3 до виведення TMAO; механістичні моделі, харчові дослідження на людях, обсерваційні зв’язки, риба та ХХН.

Виміряна в плазмі концентрація триметиламін-N-оксиду (TMAO) об’єднує кілька процесів, які легко сплутати. Деякі харчові речовини спершу перетворюються кишковими бактеріями на триметиламін (TMA), печінкова FMO3 окиснює TMA, а нирки виводять утворений TMAO. Риба може постачати вже готовий TMAO, оминаючи мікробний етап. Тому високий результат аналізу сам по собі не вказує, яка ланка змінилася, і тим більше не доводить, що саме TMAO спричинив серцево-судинну хворобу. Особливо показовий випадок пацієнта зі зниженою функцією нирок: утворення метаболіту може не змінитися, а концентрація зростати через сповільнене виведення.

У статті послідовно розглянуто хімію CutC/CutD і шляхів карнітину, цикл FMO3, кліренс, клітинні механізми, дані обсерваційних когорт і межі харчових та медикаментозних втручань. Це наративний огляд вихідної бібліографії з адресною перевіркою спірних тверджень 9 жовтня 2026 року; повного систематичного пошуку та формального оцінювання впевненості не проводили. Популяція, джерело TMAO, функція нирок і заздалегідь визначений клінічний результат важливіші за одну цифру метаболіту.

## Від їжі до мікробного TMA

Холін — необхідний компонент фосфатидилхоліну та сфінгомієліну, попередник ацетилхоліну й бетаїну. Яйця, м’ясо, печінка, бобові та інші продукти постачають його в різних формах. Фосфатидилхолін перетравлюється кількома панкреатичними й кишковими шляхами; частина холіну всмоктується в тонкій кишці, а частина доступна мікробам дистального відділу. Не можна вважати, що фіксовані 30–40% кожного прийому їжі доходять до сліпої кишки: частка залежить від складу їжі, дози, всмоктування й транзиту. Бетаїн надходить також із продуктами, зокрема зерновими та буряком, і утворюється в тканинах організму внаслідок окиснення холіну. Він потрібен для реметилювання гомоцистеїну за участю бетаїн-гомоцистеїнметилтрансферази (BHMT); окремі мікроби можуть використовувати його триметильну групу. Отже, «попередник TMA» не означає «харчовий токсин».

L-карнітин переносить довголанцюгові ацильні групи до мітохондріального матриксу через карнітиновий човник; його отримують із м’яса, а також синтезують ендогенно. Всмоктування та зворотне ниркове утримання залучають, зокрема, OCTN2/SLC22A5. За великих разових доз фракційне всмоктування може зменшуватися, залишаючи мікробам більше субстрату, але межу «2 г» і біодоступність «нижче 15–20%» не можна поширювати на кожну людину без протоколу вимірювання. Повторне надходження карнітину змінює і здатність спільноти продукувати TMA. У харчових дослідженнях на людях реакція відрізнялася залежно від звичного раціону, проте категорія «вегетаріанець» сама по собі не прогнозує індивідуальний TMAO.

**CutC** — холін-TMA-ліаза анаеробних бактерій; **CutD** її активує. CutD належить до родини радикальних ферментів S-аденозилметіоніну й використовує кластер [4Fe–4S] та SAM для утворення 5′-дезоксиаденозильного радикала. Він створює стійкий гліцильний радикал у CutC; далі перетворення холіну відбувається за участю тіильного радикала каталітичного Cys. У підсумку холін розщеплюється на **TMA й ацетальдегід**. Ця радикальна хімія потребує належного анаеробного середовища; кисень може інактивувати фермент, тому наявність гена в геномі не дорівнює виміряній швидкості утворення TMA в кишці. Точна нумерація Gly і Cys залежить від послідовності й структури білка; положення в одній моделі CutC не можна без перевірки переносити на всі мікробні ортологи.

Носії *cutC/cutD* трапляються в кількох бактеріальних лініях. Назва роду не гарантує функціонального оперона в конкретного штаму, а відносна чисельність не вимірює потік метаболіту. Для причинного висновку корисні метагеноміка чи експресія генів, вимірювання TMA після міченого субстрату та втручання у ферментний шлях. Антибіотик пригнічує продукцію в деяких експериментах, але водночас змінює багато інших мікробних процесів; тому такий дослід не доводить єдиної ролі CutC.

Карнітин може утворювати TMA й іншими шляхами. Кисеньзалежна система **CntA/CntB** містить оксигеназу з центром типу Rieske [2Fe–2S] і моноядерним залізом та партнерську редуктазу, що передає електрони; цей шлях досліджували в деяких бактерій за наявності O₂. У більш анаеробному середовищі карнітин спершу може перетворюватися на γ-бутиробетаїн, а інші спільноти згодом перетворюють його на TMA. Ці маршрути не обов’язково працюють одночасно в одній клітині. Знання хімічного попередника важливе для розроблення інгібітора: блокада CutC не гарантує усунення TMA з карнітину, бетаїну чи готового TMAO з риби.

[![Холін, карнітин і бетаїн проходять через мікробний TMA та печінкову FMO3 до TMAO і ниркового виведення; риба може безпосередньо постачати готовий TMAO.](https://api.nutrifit.health/api/v2/public/knowledge/files/images/nutrifit-scientific-20261009-tmao-trimethylamine-n-oxide-gut-microbiota-fmo3-tmao-pathways-00f491173fd9.png)](https://api.nutrifit.health/api/v2/public/knowledge/files/images/nutrifit-scientific-20261009-tmao-trimethylamine-n-oxide-gut-microbiota-fmo3-tmao-pathways-00f491173fd9.png)

### Різні субстрати — різні відповіді

Фосфатидилхолін не дорівнює вільному холіну за місцем і швидкістю появи субстрату в кишці. Мембранний фосфоліпід має бути гідролізований, а вивільнений холін конкурує між всмоктуванням організмом і мікробним метаболізмом. Частина харчового холіну входить до складу тканин і бере участь у бетаїновому шляху; виміряний TMAO відображає лише одну гілку його розподілу. Якщо після їжі TMAO не зріс, це не доводить, що холін не всмоктався. І навпаки, зростання TMAO не означає, що холіну стало достатньо для мембран і печінки. Докладніше про фізіологію дефіциту й безпеку холіну — у [матеріалі про холін](/uk/knowledge/choline-liver-neurotransmitter-safety).

Шлях карнітину також розгалужений. Клітини організму використовують L-карнітин для перенесення ацильних груп через CPT1, карнітин-ацилкарнітин-транслоказу та CPT2; бактеріям доступна лише частина субстрату. γ-Бутиробетаїн є проміжною молекулою ендогенного синтезу карнітину й водночас мікробним метаболітом, тому його підвищення без міченого субстрату не доводить походження. У реакціях CntA/CntB важливі кисень і донор електронів, тоді як анаеробний спосіб життя сприяє CutC. Зміна градієнта кисню вздовж кишки змінює відносну роль маршрутів навіть за незмінного набору спожитих нутрієнтів. Вид бактерії, ген, доступність субстрату й поточна експресія ферменту — чотири різні рівні пояснення.

### Чому показник не можна звести до бактеріального таксона

Мікробне утворення TMA — функціональна властивість спільноти, а не стала характеристика роду. Близькі за спорідненістю штами відрізняються оперонами, регуляцією та доступом до субстрату. У дистальній кишці одні мікроорганізми можуть вивільняти холін із харчових сполук, інші — розщеплювати його, ще інші — споживати проміжні речовини. Такий обмін між видами робить потік TMA чутливим до тривалості транзиту й складу їжі. Метагеномний сигнал *cutC* показує потенційну здатність; транскриптомний сигнал — активність гена; концентрація TMA у просвіті кишки та його поява після міченого холіну показують сумарний результат. Ці рівні не взаємозамінні. Тому запропоновані у вихідному матеріалі списки «головних шкідливих родів» не годяться для вибору пробіотика за одним посівом чи комерційним аналізом калу.

Метилотрофні археї можуть використовувати метильовані аміни, зокрема TMA, у метаногенезі. У біохімічному описі їхні метилтрансферази переносять метильні групи на кориноїдні переносники; подальші реакції пов’язані з відновними еквівалентами й утворенням метану. Запис усього процесу як реакції одного ферменту MttB «TMA + 3H₂ → 3CH₄ + NH₃» змішує окремий ферментний етап із сумарним метаболізмом спільноти. Навіть якщо архея споживає TMA в лабораторії, для живої людської кишки треба довести стійку колонізацію, конкуренцію за субстрат, безпеку й зміну клінічного результату. Вихідна бібліографія таких доказів не містить.

### Радикальний CutC і кисеньзалежний CntA — різні ферменти

Сумарну реакцію CutC зручно записати як **холін → TMA + ацетальдегід**. Вона не потребує кисню та зберігає атоми триметиламонієвої групи в TMA; двовуглецевий залишок холіну перетворюється на ацетальдегід. CutD витрачає SAM, створюючи активний радикальний стан CutC, але сам холін не переносить. Структурна робота з CutC показала зміну конформації під час зв’язування субстрату, що допомагає зрозуміти специфічність кишені. Однак це не доводить, що зображений на схемі інгібітор буде стабільним і безпечним у товстій кишці людини. Особливо важливі відновний стан кластера [4Fe–4S], анаеробність і наявність уже активованої форми ферменту. Тому IC₅₀ для очищеного білка не дорівнює концентрації, що блокує утворення TMA у складній мікробній спільноті.

Для CntA/CntB можна записати приблизний стехіометричний баланс: **L-карнітин + NADH + H⁺ + O₂ → TMA + малоновий напівацетальдегід + NAD⁺ + H₂O**. CntB передає електрони, а CntA забезпечує кисневозалежне розщеплення; реакція залежить від доступності кисню. В анаеробних нішах шлях через γ-бутиробетаїн потребує інших учасників і етапів. Обидва шляхи утворюють TMA, але відрізняються кофакторами й екосистемою. Саме тому хімічне пригнічення однієї холінової ліази не усуває всі джерела триметиламіну. Бетаїнові шляхи ще більше залежать від контексту: наявність бетаїну в раціоні не визначає, яка частка його метильних груп потрапила в TMA, а яка використана організмом в одновуглецевому обміні.

## Печінкова FMO3 та інший бік її варіації

TMA — третинний амін із характерним запахом. Після всмоктування він потрапляє до печінки через ворітну вену; за фізіологічного pH незаряджена й протонована форми перебувають у рівновазі, тому опис TMA як повністю нейтрального «ліпофільного газу» неправильний. Переважна людська печінкова флавінвмісна монооксигеназа **FMO3** N-окиснює TMA:

**TMA + NADPH + H⁺ + O₂ → TMAO + NADP⁺ + H₂O.**

FMO3 — мікросомальний флавопротеїн. Зв’язаний FAD приймає електрони від NADPH, реагує з O₂ з утворенням C4a-гідропероксифлавінового інтермедіату, після чого атом кисню переноситься на атом азоту TMA. Твердження вихідного матеріалу про *ковалентне* зв’язування FAD із FMO3 непотрібне для пояснення механізму й не є загальною властивістю цих монооксигеназ. Утворений TMAO полярний; його зв’язок N–O можна записати як N⁺–O⁻. Фермент окиснює й інші субстрати, тому зміна FMO3 може впливати не лише на шлях TMA.

Експресія FMO3 залежить від розвитку, гормонального стану, ядерних рецепторів і міжвидових відмінностей. FXR може регулювати її за зміни сигналів жовчних кислот; виражений статевий диморфізм у мишей не можна прямо перетворювати на сталий коефіцієнт активності для всіх чоловіків і жінок. Експерименти з пригніченням FMO3 показували зміни ліпідного й глюкозного обміну, але це не означає, що весь ефект зумовлений зниженням TMAO. Генетичні варіанти FMO3 можуть змінювати окиснення TMA. За значної втрати функції виникає триметиламінурія: надлишок неокисненого TMA виділяється із сечею, диханням і потом, створюючи характерний запах. Це окрема клінічна проблема, а не «низький судинний ризик», адже функції FMO3 ширші за один аналіт.

Співвідношення TMA/TMAO іноді використовують для оцінювання триметиламінурії після стандартизованого навантаження та з урахуванням функції нирок. Це не універсальний домашній індекс FMO3: на обидві концентрації впливають мікробна продукція, час після їжі, матриця зразка та виведення. За гострої високої концентрації TMA ферментний потік може відрізнятися від повсякденної експозиції; «95–98% окиснення в усіх здорових» не є правильною діагностичною константою.

### Генетичний і харчовий крайній випадок: триметиламінурія

За зниженої активності FMO3 частина TMA уникає повного N-окиснення й надає виділенням запаху. Первинна триметиламінурія пов’язана з варіантами гена, але фенотип залежить від залишкової активності ферменту, надходження попередників, гормонального стану та інших хвороб. Отже, «варіант FMO3» не завжди означає постійні симптоми, а сильний запах не завжди доводить мутацію. Для діагностики важливі аналіз TMA/TMAO за контрольованих умов та інтерпретація фахівцем; обмежувати холін до рівня дефіциту заради зникнення запаху небезпечно. Це завдання відрізняється від спроби передбачити інфаркт за плазмовим TMAO.

Також не можна вважати TMAO лінійним показником роботи FMO3 за всіх експозицій. Готовий TMAO з риби оминає FMO3. За хронічної хвороби нирок (ХХН) TMAO затримується після ферментної реакції. За порушеного всмоктування або нещодавнього приймання антибіотиків до печінки може потрапити мало TMA. Тому високий TMA/TMAO, низький TMAO чи їхнє співвідношення без зазначення навантаження можуть створити протилежні враження про той самий фермент. Експерименти з FMO3 у мишей потребують ще більшої обережності: статеві гормони змінюють експресію інакше, ніж у людей, а наслідки нокауту можуть відображати інші субстрати FMO3.

## Нирки визначають виміряну концентрацію

TMAO відносно малий і добре розчиняється у воді, тому ниркова екскреція суттєво впливає на рівень у плазмі. Важливим шляхом є фільтрація. Вихідна стаття стверджувала, що OCT2/MATE завжди забезпечують значну секрецію та кліренс 120–160 мл/хв; результати первинних досліджень у тваринних і людських моделях різняться, зокрема є дані про переважно фільтраційне виведення й незначний внесок OCT2 у людей. Транспортер, що взаємодіє з TMAO *in vitro*, не обов’язково визначає сумарний кліренс у людини. Вплив діуретиків та інших ліків також треба оцінювати в конкретній популяції. Отже, універсального періоду напіввиведення «4–6 годин» і фіксованого порога рШКФ, після якого TMAO обов’язково «лавиноподібно» зростає, немає.

За ХХН рівень TMAO часто підвищений: зниження ШКФ ускладнює екскрецію, а раціон, мікробіота й лікування можуть додатково змінювати його утворення. Тому можлива **зворотна причинність**: погана функція нирок підвищує TMAO і водночас серцево-судинний ризик. Статистичне коригування за рШКФ зменшує частину цієї проблеми, але не замінює вимірювання кліренсу, тривалості хвороби та інших чинників. TMAO можна вважати уремічним метаболітом, що накопичується, однак назва «уремічний токсин» потребує окремого доказу шкоди за клінічно досяжної експозиції. У пацієнтів на діалізі концентрація залежить також від режиму видалення й інтервалу між процедурами; обіцянка вихідної статті про «65–80% видалення за сеанс» гемосорбції не має підтвердження в наведеній первинній бібліографії.

Нирки впливають і на тлумачення харчової реакції. Після однакової страви криві концентрації в двох людей відрізняються не лише через продукцію TMA, а й через швидкість виведення TMAO. Разове вимірювання без запису недавнього споживання риби, добавок карнітину, хвороби нирок і часу забору поєднує різні причини в одному результаті. Для наукового експерименту краще вимірювати кінетику, вихідні значення, ниркові показники й субстрат зі стабільною ізотопною міткою, ніж називати високий TMAO «дисбіозом».

## Судинні та метаболічні механізми: що перевіряли

У клітинних і тваринних системах TMAO пов’язували з кількома фенотипами. Чжу та колеги повідомляли, що підвищений TMAO посилював реакцію тромбоцитів на стимули через зміни внутрішньоклітинного Ca²⁺ і прискорював тромбоз в експериментальній системі. Це не означає, що за TMAO можна діагностувати резистентність до аспірину чи клопідогрелю або добирати дозу антиагреганта. Інші моделі описували зміни зворотного транспорту холестерину, пулу жовчних кислот, CYP7A1 та утворення пінистих макрофагів. У мишей склад жовчних кислот і генетична схильність істотно змінюють результат; експресія CD36 або SR-A1 у культурі не дорівнює клінічно значущому атеросклерозу в людини.

В ендотеліальних дослідженнях описували зміни MAPK, NF-κB, молекул адгезії, окисного стресу та NLRP3. Окремі експерименти пов’язували TMAO з PERK і реакцією на стрес ендоплазматичного ретикулума. Їхні концентрації, тривалість експозиції та склад середовища потрібно зіставляти з рівнем вільного метаболіту в людини. «TMAO активує NLRP3» в одній клітинній моделі не означає обов’язкового прямого рецептора чи єдиного ланцюга від кишки до інфаркту. У гладеньком’язових клітинах і мишачих моделях досліджували кальцифікацію та жорсткість аорти. Ці результати визначають механізми, які можна перевіряти, але не замінюють втручання, що показало б зниження клінічних подій у людей після зменшення TMAO.

У мишей на холіновій дієті або після введення TMAO описували гіпертрофію та фіброз міокарда; у ниркових моделях — сигнали стресу й профібротичні сигнали, зокрема PERK/CHOP і TGF-β/Smad. Це не доводить прямої «нефротоксичності» будь-якої виміряної концентрації TMAO: у частині робіт використовували дози та моделі з кліренсом, відмінним від людського. Так само гіпотези про анемію, FGF23–Klotho, проникність гематоенцефалічного бар’єра або аневризму не слід подавати як встановлені клінічні механізми без належних досліджень. При діабеті 2 типу та інсулінорезистентності слід розділяти вплив FMO3 як ферменту, дієти й самого TMAO. Від’ємні або нейтральні експериментальні результати також важливі: біологічна дія може залежати від контексту й не завжди бути шкідливою.

### Механізми атерогенезу неоднакові

У дослідах зі зворотного транспорту холестерину його рух відстежують від макрофага через ліпопротеїни до печінки й фекальних стеролів. Зниження такого потоку в мишей після холінової дієти узгоджується зі змінами жовчних кислот, транспорту ABCG5/ABCG8 і CYP7A1, але залежить також від складу їжі та мікробіоти. Щоб приписати результат лише TMAO, потрібні належні контролі TMAO, раціону й генетичного тла. У людей рівень холестерину в ліпопротеїнах, концентрація TMAO та ефективність транспорту між тканинами — різні показники.

Тромбоцитарний механізм відрізняється від хронічного утворення бляшки. В експерименті TMAO посилював кальцієву відповідь на агоністи: змінював готовність тромбоцитів реагувати, а не замінював сам агоніст. У клініці важливі концентрація метаболіту під час судинної події, супутні антиагреганти й імовірність кровотечі. Тому пропозиція вимірювати «агрегацію тромбоцитів за високого TMAO» як стандартний крок не випливає з модельного досліду. Контраст між швидкою клітинною реакцією та повільним атерогенезом показує, чому навіть правдоподібний молекулярний механізм не дає єдиного прогностичного числа.

У нирці PERK є датчиком стресу ендоплазматичного ретикулума; CHOP пов’язаний із наслідками тривалого стресового сигналу. TGF-β/Smad може змінювати програми фіброзу. Якщо TMAO активує ці ланки в культурі, це ще не встановлює напрям процесу при ХХН: саме зниження фільтрації підвищує експозицію TMAO, а уремічна сироватка містить багато інших молекул. Індоксилсульфат і p-крезилсульфат, які часто обговорюють поряд із TMAO, відрізняються зв’язуванням із білками та канальцевим виведенням. «Синергія токсинів» потребує факторного експерименту, у якому спільна дія перевищує очікуваний ефект окремих компонентів; просте одночасне підвищення при ХХН цього не доводить.

### Судинна стінка й тканинні компартменти

У експериментальних макрофагах посилення накопичення холестерину може поєднуватися зі збільшенням поглинання модифікованих ліпопротеїнів через рецептори-скевенджери CD36 і SR-A1. Але накопичення барвника чи ліпідних крапель у культурі залежить від дози окисненого LDL, стану клітини й концентрації TMAO. Справжня атеросклеротична бляшка формується роками внаслідок взаємодії ендотелію, гладеньком’язових клітин, ліпопротеїнів, імунної системи й гемодинаміки. Тому окремий ефект у макрофагах не визначає величину зміни розміру бляшки в людини. Так само зміни CYP7A1, екскреції жовчних кислот і транспорту ABCG5/ABCG8 у мишей не є прямою картою зворотного транспорту холестерину в людей.

Ендотеліальний NO утворюється за участю eNOS і бере участь у судинній відповіді. Деякі модельні роботи пов’язують TMAO зі зниженням сигналу NO та підвищенням молекул адгезії, але результат залежить від концентрації та інших умов, зокрема гіперглікемії й уремічних речовин. Інфламасома NLRP3 бере участь в активації IL-1β та IL-18 під дією багатьох стресорів; її активація в культурі після TMAO не є унікальним відбитком цієї молекули. Дослідження кальцифікації гладеньком’язових клітин мають враховувати фосфат, ниркову недостатність і вік — потужні незалежні причини остеогенних програм у судинній стінці. Вимірювання TMAO без цих показників не пояснює кальцій на КТ артерій.

Мозковий кровообіг ще складніший. Концентрація TMAO у плазмі не дорівнює концентрації біля ендотеліальних клітин гематоенцефалічного бар’єра; порушення проникності бар’єра може бути наслідком загального запалення й судинної хвороби. У вихідному матеріалі перехід від TMAO до інсульту та ушкодження нейронів подано як готовий механізм, але прямого підтвердження клінічного ефекту втручання в цю вісь немає. У неврологічних когортах слід окремо враховувати нирки, вік, ліки та тип інсульту; дозу для мишей не можна переносити на людей простим перерахунком на масу тіла.

### Нирковий фіброз та інші уремічні речовини

У клітинних дослідах висока експозиція TMAO може підвищити маркери стресу ендоплазматичного ретикулума, профібротичного сигналу й запалення канальців. У тваринних моделях холіновий раціон одночасно змінює мікробіоту, TMAO, інші метаболіти й харчування. Експерименти з безпосереднім введенням TMAO допомагають ізолювати можливий власний ефект молекули, але не розв’язують питання дози та міжвидових відмінностей кліренсу. Щоб довести в людини порочне коло «TMAO ушкоджує нирку — нирка накопичує TMAO», потрібно, наприклад, порівняти зміну функції нирок після специфічного втручання, контролюючи інші чинники. Поки що зворотний напрямок від ХХН до TMAO встановлено значно надійніше, ніж причинний напрямок від помірного рівня TMAO до прогресування ХХН.

Індоксилсульфат і p-крезилсульфат утворюються в інших мікробно-печінкових шляхах, часто зв’язуються з білками й поводяться під час діалізу не так, як TMAO. Їх одночасне підвищення при ХХН не доводить посилення дії один одного. Вихідний матеріал також пов’язує TMAO з анемією, відповіддю на еритропоетин та віссю FGF23–Klotho. Це доречні гіпотези для конкретних моделей, адже ХХН водночас змінює запалення, залізо, фосфат і гормональні сигнали. Але без розмежування цих причин не можна рекомендувати вимірювати TMAO для корекції дози ESA чи лікування мінерально-кісткових порушень.

## Що показують дослідження на людях

Проспективні когорти, зокрема дослідження Танга та колег серед пацієнтів, які проходили кардіологічне обстеження, пов’язали вищий TMAO з подальшими серцево-судинними подіями після статистичного коригування. Прогностичні асоціації також повідомляли в дослідженнях стабільної ішемічної хвороби серця, серцевої недостатності та ХХН. Часова послідовність «аналіз раніше за подію» переконливіша за просте одночасне порівняння, але залишаються невраховане змішування, відмінності функції нирок, раціону й лікування, а також відбір пацієнтів із вже високим вихідним ризиком. Відношення ризиків для верхнього квартиля в одній клініці не можна застосувати до здорових людей чи вважати універсальним порогом TMAO.

Харчові втручання на людях відповідають на інше запитання. Після міченої фосфатидилхоліну та карнітину можна показати потік субстрату через мікробний TMA до TMAO; пригнічення мікробіоти антибіотиками послаблює цей потік, але не дає підстав призначати антибіотики для профілактики атеросклерозу. Контрольовані порівняння страв із риби, м’яса та яєць показували різну динаміку TMAO. Деякі види риби містять уже готовий TMAO, тому після їх споживання плазмовий TMAO може зрости більше, ніж після яєць чи м’яса, і повернутися до вихідного рівня протягом доби в дослідженій групі. Це не робить рибу причиною судинної шкоди: їжа містить багато сполук, а довгостроковий раціон і короткочасний підйом біомаркера відповідають на різні питання. У деяких контрольованих дослідженнях м’яса й карнітину виявили посилення мікробного шляху після тривалої експозиції. Однак вимірювання TMAO не доводило профілактику інфаркту внаслідок обмеження карнітину.

| Тип доказів | Що насправді вимірювали | Головна межа висновку |
| --- | --- | --- |
| Фермент CutC/CutD, препарат FMO3 чи культура | Реакцію, проміжні стани, активність у заданому середовищі | Не визначає дозу для людини або клінічний результат |
| Годування мишей холіном/TMAO або інгібітор CutC | Зміни TMAO, бляшок чи тканинних сигналів у моделі | Мікробіота, жовчні кислоти та кліренс відрізняються від людських |
| Коротка харчова проба в людей | Час і величину підйому після їжі чи міченого субстрату | Не визначає довгостроковий серцевий ризик |
| Проспективна когорта ІХС/ХХН/серцевої недостатності | Зв’язок вихідного TMAO з майбутньою подією | Змішування, зворотна причинність через нирки, відбір популяції |
| Випробування втручання з клінічним результатом | Треба перевірити зниження подій і шкоду за визначеної стратегії | Користь цільового зниження TMAO не встановлено |

За серцевої недостатності високий TMAO часто співіснує з порушенням перфузії та функції нирок, зміною ліків і раціону. Тому підвищення може бути індикатором тяжкості, посередником або і тим, і іншим. На підставі спостережень особливо складно обґрунтувати, що TMAO спричиняє резистентність до стандартної антиагрегантної терапії: потрібні випробування із заздалегідь визначеними медикаментозними та клінічними результатами. У дослідженнях ХХН зміну концентрації під час діалізу чи дієти також не можна перетворювати на твердження про зниження смертності.

### Що змінює контрольоване харчування

У контрольованому перехресному дослідженні здорові учасники проходили періоди раціону, де основним джерелом білка було червоне м’ясо, біле м’ясо або нем’ясні продукти. Після періоду червоного м’яса рівень TMAO натще був вищим, ніж після двох інших варіантів; ізотопні проби вказували на посилене утворення з карнітину, але не з холіну, а вимірювання також виявили зміну ниркового виведення TMAO. Після відмови від червоного м’яса показник зменшився протягом чотирьох тижнів. Це особливо цінно, бо один дизайн пов’язав надходження попередників, мікробний потік і кліренс. Однак інфаркти й смертність не були основними результатами цього метаболічного дослідження. Його не можна перетворювати на твердження, що будь-яке зниження TMAO після зміни джерела білка запобігає серцево-судинній події.

Для риби причинний ланцюг коротший: готовий TMAO з деяких видів всмоктується без CutC і FMO3. У дослідженні кількох видів морепродуктів серед здорових добровольців вміст TMAO+TMA суттєво різнився; після окремих страв, зокрема тріски, підвищення плазмового TMAO було тимчасовим і за досліджених умов поверталося до вихідного рівня протягом доби. Цю криву не можна переносити на пацієнта з ХХН або вважати однаковою для всіх видів риби. Так само неправильно пояснювати можливу користь риби лише «компенсувальною» дією EPA/DHA: склад, спосіб приготування та продукти, що заміщуються, різняться. Парадокс риби — аргумент проти монотонного тлумачення біомаркера як шкоди, а не доказ того, що рибний TMAO завжди нешкідливий.

### Когорти: прогноз і причинність

Дослідження клініки Клівленда показали, що метаболіти холіну й TMAO передбачали події у відібраних клінічних когортах. Такі результати треба зберігати разом із критеріями включення: пацієнт, скерований на коронарне обстеження, відрізняється від випадково обраної здорової людини. Розподіл віку, діабет, ниркова недостатність і лікування впливають як на концентрацію, так і на подальший ризик. Навіть ретельне статистичне коригування не виключає неврахованої зміни раціону після появи перших симптомів. Сильна асоціація в кількох вибірках підвищує інтерес до шляху, але сама по собі не показує, чи стане TMAO корисною мішенню лікування.

Серцева недостатність особливо добре демонструє цю складність. Зниження серцевого викиду й застій можуть змінювати нирковий кровоплин, апетит і склад мікробіоти; препарати та госпіталізації також впливають на метаболіти. Якщо TMAO передбачає смерть після коригування за звичайними змінними, він може містити додаткову прогностичну інформацію, але перед впровадженням тесту потрібно показати відтворюваність лабораторного методу й поліпшення рішень порівняно з наявними маркерами. Після додавання ниркових показників зв’язок іноді слабшає; це треба повідомляти, а не приховувати заради привабливого «незалежного предиктора».

## Вимірювання та клінічне тлумачення

TMAO можна кількісно визначати, наприклад, рідинною хроматографією з тандемною мас-спектрометрією та ізотопно міченими внутрішніми стандартами. Так можна розділити TMAO, TMA, холін і бетаїн та контролювати аналітичні втрати. Але точність приладу не виправить поганий дизайн забору: після риби, тривалого голодування, зміни функції нирок чи антибіотиків одна людина отримає різні результати. Преаналітика охоплює матрицю, час забору, зберігання й реєстрацію недавніх впливів. Загальноприйнятого клінічного порога «4/8/10 мкмоль/л», який розподіляє всіх пацієнтів за рівнем ризику й призначає лікування, не встановлено.

За вираженого рибного запаху завдання інше: оцінити TMA і TMAO, варіанти FMO3, обставини появи запаху, ліки та інші причини. При ХХН чи ІХС клінічний ризик оцінюють за валідованими показниками й діагнозом; концентрація TMAO може бути дослідницьким або додатковим прогностичним маркером, але не замінює ШКФ, альбумінурію, ліпіди та клінічну картину. Лікарю варто запитати, чи змінить тест рішення з доведеною користю. Якщо цифра лише запускає неперевірену схему добавок або відмову від корисних продуктів, інформативність такого тесту сумнівна.

### Які питання ставити щодо результату аналізу

Перше: TMAO вимірювали в плазмі натще чи після конкретної страви і скільки часу минуло? Друге: чи відома поточна ШКФ і чи змінювалася вона між вимірюваннями? Третє: чи приймала людина L-карнітин, добавки холіну, антибіотики або ліки, що впливають на нирки? Четверте: навіщо призначили аналіз — дослідити метаболічний шлях, оцінити триметиламінурію чи додати прогностичну інформацію за вже відомої хвороби? Лише після цього можна порівнювати результат із належною референтною групою. Навіть у когорті, де TMAO пов’язаний із подіями, клінічну корисність тесту визначають за тим, чи поліпшує він рішення понад стандартні чинники ризику.

Як гіпотетичний приклад, однакові 10 мкмоль/л після обіду з рибою в людини зі збереженою ШКФ і натще в людини з прогресуючою ХХН мають різне причинне пояснення. Сама цифра не призначає жодній із них обмеження холіну, антибіотик, пробіотик чи антиагрегант. Для другої людини передусім важливе підтвердження й ведення хвороби нирок; для першої — контекст нещодавньої їжі. Це не забороняє дослідження TMAO: послідовне стандартизоване спостереження може допомогти перевірити гіпотезу, якщо водночас описано інші ланки шляху.

## Чи можна втрутитися в цей шлях?

3,3-диметил-1-бутанол (DMB) використовували як нелетальний експериментальний інгібітор мікробної продукції TMA; у мишей на відповідному раціоні він знижував TMAO та атеросклеротичні зміни. Активніші аналоги холіну, зокрема галогеновані похідні, досліджували в доклінічних системах; вони можуть блокувати шлях на рівні мікробних ферментів. Із цитованих публікацій не можна зробити висновок про гарантовану відсутність системного всмоктування, незмінну безпеку, конкретну дозу для людей чи доведене зменшення подій. «Нелетальний» означає відсутність прямого знищення бактерій в експерименті, але довготривала зміна екосистеми все одно можлива. Хімічний механізм кожного аналога треба перевіряти окремо, а не автоматично приписувати всім препаратам однакове необоротне зв’язування Cys.

Зміна раціону може впливати на доступність холіну й карнітину, мікробний склад і TMAO, але холін залишається необхідним нутрієнтом. Значне обмеження загрожує синтезу мембранних фосфоліпідів, ацетилхоліну й донорів метильних груп; потреби різняться, особливо під час вагітності. Дані на користь загального середземноморського харчового патерну не означають, що його користь пояснюється саме зниженням TMAO; не можна обіцяти кожній людині падіння на 30–50% за шість місяців. Рибу не слід виключати лише заради короткочасного зниження TMAO; важливіші склад виду й порції, загальний харчовий профіль і стан нирок, а не одиничне значення. Порівнювати продукти треба не лише за вмістом попередників TMA, а й за білком, жирними кислотами, клітковиною та іншими показниками здоров’я.

Розчинна клітковина змінює середовище кишки й утворення коротколанцюгових жирних кислот; принципи вибору описано в [матеріалі про харчові волокна](/uk/knowledge/dietary-fiber-prebiotics-gut-health-safety). Вона може змінювати мікробний потік TMA, але дія на конкретний шлях *cutC* у людей різна. Не можна гарантувати, що інулін «підкислить сліпу кишку до 5,5–6,0» і витіснить усіх продуцентів TMA. Те саме стосується пробіотиків: важливі штам, доза й колонізація; назви *Lactobacillus*, *Bifidobacterium* чи *Akkermansia* не є клінічним призначенням для зниження TMAO. Ресвератрол змінював мікробіоту, TMAO й ознаки атеросклерозу в мишачій моделі; клінічного захисту цим шляхом у людей не доведено. Ідея метилотрофних архей, що споживають TMA, належить до експериментальної біології, а не готової терапії; вихідна бібліографія не дає підстав обіцяти «зниження надходження на 90%» після заселення кишки людини.

[![Чотири рівні доказів: біохімічний шлях, зміна TMAO після втручання, спостережний зв’язок із подіями та клінічний результат; саме зниження біомаркера не доводить користі.](https://api.nutrifit.health/api/v2/public/knowledge/files/images/nutrifit-scientific-20261009-tmao-trimethylamine-n-oxide-gut-microbiota-fmo3-tmao-evidence-8fe7fb1543d1.png)](https://api.nutrifit.health/api/v2/public/knowledge/files/images/nutrifit-scientific-20261009-tmao-trimethylamine-n-oxide-gut-microbiota-fmo3-tmao-evidence-8fe7fb1543d1.png)

За встановленої хвороби нирок лікування, діаліз і спостереження визначаються нефрологічними показаннями. TMAO малий і водорозчинний; твердження, ніби звичайний діаліз принципово погано його видаляє через зв’язування з білками, неправильне. Після процедури концентрація може знову зрости через подальше надходження та перерозподіл, тому разовий відсоток видалення не дорівнює поліпшенню результату. Спеціалізована гемосорбція та полімери для TMAO залишаються дослідницькими ідеями, доки не перевірено клінічний баланс користі й шкоди.

### Діаліз, харчування й разова проба

Водорозчинний TMAO можна видалити діалізом, але рівень у плазмі до та після процедури залежить від тривалості, мембрани, розподілу речовини й подальшого надходження. Негайне падіння після сеансу не еквівалентне зменшенню річного серцево-судинного ризику. Щоб порівняти сорбент зі звичайним діалізом, потрібно заздалегідь обрати клінічно значущий результат, контролювати харчування й залишкову функцію нирок та врахувати шкоду екстракорпорального втручання. «Селективний молекулярно відбитий полімер» без таких випробувань залишається інженерною концепцією.

У повсякденному житті підтверджені чинники зміни ризику корисніші, ніж переслідування окремого аналіту. Загальний раціон, якість білка, артеріальний тиск, ліпіди, куріння й тяжкість ХХН мають валідовані способи оцінювання. Результат TMAO може допомогти дослідникові перевірити шлях після міченого холіну, карнітину чи риби; тоді відомі вихідна доза, часове вікно вимірювання й нирковий кліренс. Перенесення того самого тесту до звичайного чекапу порушує інше питання: яке доведене лікування змінить результат? У наведеній літературі відповіді для універсального скринінгу немає.

### Рівень метаболіту сам по собі не є мішенню для ліків

Втручання, спрямоване на механізм, має відповісти на три запитання. Перше: чи пригнічується потрібний мікробний фермент за досяжної концентрації у відповідній ділянці кишки, а не лише в пробірці? Друге: чи не перемикається потік на альтернативний шлях TMA і чи не виникають інші небажані зміни мікробіоти або організму? Третє: чи поліпшує втручання заздалегідь визначений клінічний результат за прийнятної безпеки? Для DMB і галогенованих аналогів найкраще підтверджені перше питання й окремі частини другого в моделях; відповіді на третє в людей немає. Для деяких харчових патернів уже є докази користі щодо загальних результатів, але причинне посередництво саме через TMAO не перевірене.

Якщо дослідження повідомляє лише про зниження TMAO, варто перевірити абсолютну вихідну концентрацію, функцію нирок, спосіб забору, тривалість ефекту та те, які продукти замінили виключені. Заміна цільного продукту на ультраоброблений заради однієї молекули може погіршити інші показники. Те саме стосується вітамінів, поліфенолів і «природних інгібіторів CutC» в оливковій олії: склад харчової олії не гарантує фармакологічної концентрації DMB у просвіті кишки. Клінічну рекомендацію визначають доведені користь і шкода всього втручання, а не правдоподібність однієї стрілки на метаболічній схемі.

## Практична межа висновку

Вісь «субстрат — мікробний TMA — печінковий TMAO — ниркове виведення» переконлива як біохімія. Доказовість наступного кроку вже неоднакова: клітинні сигнали й атеросклероз у мишей, короткі харчові реакції в людей і прогностичні асоціації відповідають на різні питання. Вони автоматично не утворюють клінічного алгоритму зниження TMAO. Найкорисніше тлумачити результат, починаючи з джерела їжі, стану нирок, ліків, часу забору й мети тесту. Для рішення про профілактику серцево-судинних подій потрібні випробування, у яких конкретне втручання змінює не лише молекулу, а й важливий для людини результат.

## Метод і межі огляду

Цей наративний огляд підготовлено 9 жовтня 2026 року на основі 30 бібліографічних записів у наданому списку джерел. Цільова звірка стосувалася спірних бібліографічних відомостей і ключових тверджень про ниркове виведення, пряме надходження TMAO з рибою та контрольоване дослідження харчування. Робота не включала вичерпного систематичного пошуку, формальної оцінки ризику упередження чи градації певності доказів. Доступ до повних текстів джерел був неоднаковим; висновки щодо матеріалів без доступного повного тексту обмежені доступним записом і анотацією та не подаються як незалежна повторна перевірка всіх даних.

## Часті питання

### Звідки береться TMAO?

Частина утворюється після перетворення харчового холіну чи карнітину мікробами на TMA та подальшого окиснення FMO3 у печінці. Деякі види риби містять готовий TMAO.

### Чи означає високий TMAO «погану мікробіоту»?

Ні. Показник залежить від нещодавньої їжі, FMO3, часу забору та ниркового виведення. Один аналіз не вимірює активність CutC і не діагностує дисбіоз.

### Чому TMAO зростає при хворобі нирок?

Зменшується виведення водорозчинного метаболіту; також можуть змінюватися раціон і мікробна продукція. Це створює зворотну причинність у дослідженнях ризику.

### Чи потрібно відмовитися від яєць, риби та холіну?

Одне значення TMAO не обґрунтовує виключення цих продуктів або необхідного холіну. Рішення щодо раціону враховує загальний стан, хвороби й поживну цінність.

### Чи є безпечний препарат, що знижує TMAO та запобігає інфаркту?

DMB та інгібітори мікробних ферментів показали потенціал у доклінічних моделях. Доказів зменшення інфарктів чи смертності в людей цією стратегією немає.

### Чи можна лікувати за порогом TMAO 8 або 10 мкмоль/л?

Універсального порога й валідованого алгоритму лікування не встановлено. Спершу з’ясовують харчовий контекст, функцію нирок і причину призначення аналізу.

## Джерела

- [Wang Z, Klipfell E, Bennett BJ, et al. Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease. *Nature*. 2011;472(7341):57-63.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21478875/)
- [Tang WH, Wang Z, Levison BS, et al. Intestinal microbial metabolism of phosphatidylcholine and cardiovascular risk. *N Engl J Med*. 2013;368(17):1575-1584.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23614584/)
- [Koeth RA, Wang Z, Levison BS, et al. Intestinal microbiota metabolism of L-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. *Nat Med*. 2013;19(5):576-585.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23563705/)
- [Zhu W, Gregory JC, Org E, et al. Gut microbial metabolite TMAO enhances platelet hyperreactivity and thrombosis risk. *Cell*. 2016;165(1):111-124.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26972052/)
- [Craciun S, Balskus EP. Microbial conversion of choline to trimethylamine requires a glycyl radical enzyme. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012;109(52):21307–21312.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23151509/)
- [Zhu Y, Jameson E, Crosatti M, et al. Carnitine metabolism to trimethylamine by an unusual Rieske-type oxygenase from human microbiota. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(11):4268–4273.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24591617/)
- Tang WH, Wang Z, Kennedy DJ, et al. Gut microbiota-dependent trimethylamine N-oxide (TMAO) pathway contributes to both development of renal insufficiency and mortality risk in chronic kidney disease. *Circ Res*. 2015;116(3):448-455.
- [Bennett BJ, de Aguiar Vallim TQ, Wang Z, et al. Trimethylamine-N-oxide, a metabolite associated with atherosclerosis, exhibits complex genetic and dietary regulation. Cell Metab. 2013;17(1):49–60.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23312283/)
- [Wang Z, Roberts AB, Buffa JA, et al. Non-lethal inhibition of gut microbial trimethylamine production for the treatment of atherosclerosis. *Cell*. 2015;163(7):1585-1595.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26682971/)
- Roberts AB, Gu X, Buffa JA, et al. Development of a gut microbe-targeted non-lethal therapeutic to inhibit thrombosis potential without enhanced bleeding. Nature Medicine. 2018;24:1407–1417.
- Chen ML, Yi L, Zhang Y, et al. Resveratrol attenuates trimethylamine-N-oxide (TMAO)-induced atherosclerosis by regulating TMAO synthesis and bile acid metabolism via remodeling of the gut microbiota. *mBio*. 2016;7(2):e02210-15.
- [Tang WH, Wang Z, Fan Y, et al. Prognostic value of elevated levels of intestinal microbe-generated metabolite trimethylamine-N-oxide in patients with heart failure: refining the gut hypothesis. Journal of the American College of Cardiology. 2014;64:1908–1914.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25444145/)
- Senthong V, Wang Z, Li XS, et al. Intestinal microbiota-generated metabolite trimethylamine-N-oxide and 5-year mortality risk in stable coronary artery disease: the extended Cleveland Clinic Cohort. *J Am Heart Assoc*. 2016;5(6):e002816.
- [Stubbs JR, House JA, Ocque AJ, et al. Serum Trimethylamine-N-Oxide is Elevated in CKD and Correlates with Coronary Atherosclerosis Burden. Journal of the American Society of Nephrology. 2016;27:305–313.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26229137/)
- Sun G, Yin Z, Liu N, et al. Gut microbial metabolite TMAO contributes to renal dysfunction in a mouse model of chronic kidney disease. *Am J Physiol Renal Physiol*. 2017;312(6):F998-F1006.
- Romano KA, Vivas EI, Amador-Noguez D, Rey FE. Intestinal microbiota composition modulates choline bioavailability from diet and accumulation of the atherogenic metabolite trimethylamine-N-oxide. *mBio*. 2015;6(2):e02481-14.
- Treacy EP, et al. Mutations of the flavin-containing monooxygenase gene (FMO3) cause trimethylaminuria, a defect in detoxication. *Hum Mol Genet*. 1998;7(5):839-845.
- Phillips IR, Shephard EA. Flavin-containing monooxygenases: mutations, polymorphisms and functional consequences. *Biochim Biophys Acta*. 2008;1784(1):252-260.
- [Koeth RA, Lam-Galvez BR, Kirsop J, et al. L-Carnitine in omnivorous diets induces an atherogenic gut microbial pathway in humans. *J Clin Invest*. 2019;129(1):373-387.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30530985/)
- Organ CL, Otsuka H, Bhushan S, et al. Choline diet and its metabolite trimethylamine N-oxide exacerbate cardiac hypertrophy and heart failure in mice. *Circ Heart Fail*. 2016;9(1):e002314.
- [Chen S, Henderson A, Petriello MC, et al. Trimethylamine N-Oxide Binds and Activates PERK to Promote Metabolic Dysfunction. Cell Metabolism. 2019;30:1141–1151.e5.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31543404/)
- Boini KM, Hussain T, Li PL, Koka S. Trimethylamine-N-oxide induces vascular inflammation through NLRP3 inflammasome activation. *J Cell Physiol*. 2017;232(8):2082-2090.
- Bain MA, Faull R, Fornasini G, et al. Accumulation of trimethylamine and trimethylamine-N-oxide in end-stage renal disease patients undergoing hemodialysis. *Nephron Clin Pract*. 2006;103(4):c144-c149.
- [Kalnins G. et al. Structure and Function of CutC Choline Lyase from Human Microbiota Bacterium Klebsiella pneumoniae. Journal of Biological Chemistry. 2015.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26187464/)
- [Wang Z. et al. Impact of chronic dietary red meat, white meat, or non-meat protein on trimethylamine N-oxide metabolism and renal excretion in healthy men and women. European Heart Journal. 2019;40:583–594.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30535398/)
- [Miyake T. et al. Involvement of Organic Cation Transporters in the Kinetics of Trimethylamine N-oxide. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2017;106:2542–2550.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28479364/)
- [Pelletier C. et al. Elevation of Trimethylamine-N-Oxide in Chronic Kidney Disease: Contribution of Decreased Glomerular Filtration Rate. Toxins. 2019;11.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31683880/)
- [Wang Z. et al. Circulating trimethylamine N-oxide levels following fish or seafood consumption. 2022.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35113194/)
- [Zhao X., Zeisel S.H., Zhang S. Rapid LC-MRM-MS assay for simultaneous quantification of choline, betaine, trimethylamine, trimethylamine N-oxide, and creatinine in human plasma and urine. Electrophoresis. 2015;36:2207–2214.](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26081221/)
- [NIH Office of Dietary Supplements. Choline: Health Professional Fact Sheet.](https://ods.od.nih.gov/factsheets/Choline-HealthProfessional/)