Evidence of a causal and modifiable relationship between kidney function and circulating trimethylamine <i>N</i> -oxide with implications for heart and kidney disorders
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Objectives The host-microbiota co-metabolite trimethylamine N -oxide (TMAO) is linked to increased thrombotic and cardiovascular risks. Here we, sought to i) characterize which host variables contribute to fasting serum TMAO levels in real-life settings ii) identify potential actionable therapeutic means related to circulating TMAO. Design We applied “explainable” machine learning, univariate-, multivariate- and mediation analyses of fasting plasma TMAO concentration and a multitude of bioclinical phenotypes in 1,741 adult Europeans of the MetaCardis study. We expanded and validated our epidemiological findings in mechanistic studies in human renal fibroblasts and a murine model of kidney fibrosis following TMAO exposure. Results Next to age, kidney function was the primary variable predicting circulating TMAO in MetaCardis, with microbiota composition and diet playing minor, albeit significant roles. Mediation analysis revealed a causal relationship between TMAO and kidney function decline that strengthened at more severe stages of cardiometabolic disease. We corroborated our findings in preclinical models where TMAO exposure augmented conversion of human renal fibroblasts into myofibroblasts and increased kidney scarring in vivo . Mechanistically, TMAO aggravated kidney fibrosis due to ERK1/2 hyperactivation synergistically with TGF-β1 signaling. Consistent with our findings, patients receiving next-generation glucose-lowering drugs with reno-protective properties, had significantly lower circulating TMAO when compared to propensity-score matched control individuals. Conclusion After age, kidney function is the major determinant of fasting circulating TMAO in adults. Our findings of lower TMAO levels in individuals medicated with reno-protective anti-diabetic drugs suggests a clinically actionable intervention for decreasing TMAO-associated excess cardiovascular risk that merits urgent investigation in human trials. Data availability statement Raw shotgun sequencing data that support the findings of this study have been deposited in the European Nucleotide Archive with accession codes PRJEB37249, PRJEB38742, PRJEB41311 and PRJEB46098. Serum NMR and urine NMR metabolome data have been uploaded to Metabolights with accession number MTBLS3429; serum GC-MS and isotopically quantified serum metabolites (UPLC–MS/MS) are available from MassIVE with accession numbers MSV000088042 and MSV000088043, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».