Efectele benefice potențiale ale butiratului în bolile intestinale și extraintestinale
Corespondență cu: Roberto Berni Canani, MD, dr., Departamentul de Pediatrie, Universitatea din Napoli „Federico II”, Via S Pansini 5, Napoli 80131, Italia. ti.aninu@inreb
Telefon: + 39-81-746286 Fax: + 39-81-51278
Abstract
Efectele benefice multiple asupra sănătății umane a butiratului de acizi grași cu lanț scurt, sintetizat din carbohidrați neabsorbiți de microbiota colonică, sunt bine documentate. La nivel intestinal, butiratul joacă un rol reglator asupra transportului lichidului transepitelial, ameliorează inflamația mucoasei și starea oxidativă, întărește bariera de apărare epitelială și modulează sensibilitatea viscerală și motilitatea intestinală. În plus, un număr tot mai mare de studii au subliniat rolul butiratului în prevenirea și inhibarea cancerului colorectal. La nivel extraintestinal, butiratul exercită efecte potențial benefice asupra multor afecțiuni, inclusiv hemoglobinopatii, boli metabolice genetice, hipercolesterolemie, rezistență la insulină și accident vascular cerebral ischemic. Mecanismele de acțiune ale butiratului sunt diferite; multe dintre acestea sunt legate de efectele sale de reglare puternice asupra expresiei genelor. Aceste date sugerează un spectru larg de efecte pozitive exercitate de butirat, cu un potențial ridicat pentru o utilizare terapeutică în medicina umană.
INTRODUCERE
tabelul 1
Principalele efecte de butirat potențial utile în medicina umană
| Nivelul intestinal | Nivel extraintestinal |
| Absorbția ionilor | Sensibilitate la insulină |
| Proliferarea celulelor | Sinteza colesterolului |
| Diferențierea celulară | Consum de energie |
| Funcția de barieră intestinală | Eliminator de amoniac |
| Reglarea imunitară | Stimularea β-oxidării acizilor grași cu lanț foarte lung și proliferarea peroxizomilor |
| Stresul oxidativ | Funcția CFTR |
| Motilitatea intestinală | Neurogeneza |
| Percepția viscerală și complianța rectală | Producția de HbF |
CFTR: Regulator al conductanței transmembranare a fibrozei chistice; HbF: Butirat pentru creșterea hemoglobinei fetale.
Efectele multiple ale butiratului la nivel intestinal.
EFECTELE BUTIRATULUI LA NIVELUL INTESTINAL
Efecte asupra transportului de ioni transepithelial
Efecte asupra creșterii și diferențierii celulare
Efecte asupra stării inflamatorii și oxidative
Majoritatea studiilor clinice care analizează efectele butiratului asupra stării inflamatorii s-au concentrat pe pacienții cu UC. Hallert și colab. [60] au instruit 22 de pacienți cu UC în repaus să adauge 60 g tărâțe de ovăz (corespunzătoare a 20 g fibre dietetice) la dieta lor zilnică. Patru săptămâni din acest tratament au dus la o creștere semnificativă a concentrației de butirat fecal și la o îmbunătățire semnificativă a simptomelor abdominale. Într-un studiu multicentric dublu orb, controlat cu placebo, Vernia și colab. [61] au tratat 51 de pacienți cu UC distală activă cu clisme rectale care conțin fie acid 5-aminosalicilic (5-ASA), fie 5-ASA plus butirat de sodiu (80 mmol/L, de doua ori pe zi). Tratamentul combinat cu 5-ASA topic plus butirat de sodiu a îmbunătățit semnificativ scorul activității bolii mai mult decât 5-ASA singur. Aceste și alte studii de intervenție [62-64] au sugerat că administrarea luminală de butirat sau stimularea producției de butirat luminal prin ingestia de fibre dietetice are ca rezultat o ameliorare a inflamației și simptomelor la pacienții cu UC.
Numeroase studii au raportat că metabolismul butiratului este afectat în mucoasa inflamată intestinală a pacienților cu IBD. Datele recente arată că deficitul de butirat rezultă din reducerea absorbției butiratului de către mucoasa inflamată prin reglarea descendentă a MCT1. Inducerea concomitentă a transportorului de glucoză GLUT1 sugerează că inflamația ar putea induce o trecere metabolică de la butirat la oxidarea glucozei. Se așteaptă ca deficitul de transport al butiratului să aibă consecințe clinice. În special, reducerea disponibilității intracelulare a butiratului în colonocite poate reduce efectele sale protectoare împotriva cancerului la pacienții cu IBD [65].
Dovezi limitate din studiile preclinice arată că stresul oxidativ din mucoasa colonică poate fi modulat de butirat. Stresul oxidativ este implicat atât în inflamație [66], cât și în procesul de inițiere și progresie a carcinogenezei [67]. În timpul stresului oxidativ există un dezechilibru între generarea speciilor reactive de oxigen (ROS) și mecanismele de apărare antioxidante, ducând la o cascadă de reacții în care lipidele, proteinele și/sau ADN-ul se pot deteriora. La omul sănătos, s-a demonstrat că butiratul administrat local în concentrații fiziologice a crescut GSH-ul antioxidant și, eventual, a scăzut producția de ROS, după cum se indică printr-o scădere a producției de acid uric [68]. Deoarece colonul uman este expus continuu la o varietate de stimuli toxici, producția sporită de butirat în colon ar putea duce la o rezistență sporită împotriva stimulilor toxici, îmbunătățind astfel funcția de barieră. Acest lucru ar putea fi relevant pentru tratamentul tulburărilor gastro-intestinale, cum ar fi sindromul de colon iritabil post-infecțios (IBS), colita microscopică, IBD și colita de deviere.