Rola kwasu masłowego w chorobach jelit

IBD to skrót, którym w literaturze określa się nieswoiste zapalenia jelit. Zaliczamy tu chorobę Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego. Cechą charakterystyczną tej grupy schorzeń są stany zapalne. Mogą się one pojawić w każdej części przewodu pokarmowego. Nie do końca wiadomo, dlaczego dochodzi do powstania nieswoistych zapaleń jelit. Przyjmuje się, że ważną rolę odgrywa tu zła dieta i predyspozycje genetyczne [1]. Niska podaż składników odżywczych prowadzi do zaburzenia flory bakteryjnej w jelitach. Sprzyja przez to osłabieniu bariery jelitowej. Bakterie z jelit mogą się wówczas przemieszczać do organizmu, co powoduje reakcję systemu autoimmunologicznego. Sytuacja ta prowadzi do powstawania przewlekłych stanów zapalnych w układzie pokarmowym [2].

Terapia i drogi jej rozwoju

Obecnie stosowana terapia ma za zadanie przede wszystkim stłumienie układu odpornościowego. Niestety dla chorych, pożądany rezultat przynosi tylko u około 30% leczonych. Oznacza to, że bardzo rzadko pozwala na osiągnięcie i utrzymanie stanu remisji endoskopowej i klinicznej [3]. 

Aktualne wyniki badań coraz mocniejszy nacisk kładą na krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, czyli SCFA. Wskazuje się je jako brakujący element w terapii IBD [4]. SCFA powstają w okrężnicy. Stanowią produkt uboczny fermentacji węglowodanów złożonych, które nie są trawione w jelicie cienkim i żołądku. Proces ten zachodzi przy uczestnictwie flory bakteryjnej jelit [5].

Wysokie spożycie owoców oraz warzyw zmniejsza ryzyko zachorowania na nieswoiste zapalenia jelit. Jest to bardzo ważne dla profilaktyki żywieniowej zarówno w chorobie Leśniowskiego-Crohna, jak i WZJG [6]. Dzięki tym obserwacjom zaczęto zwracać uwagę na rolę SCFA jako regulatorów odpowiedzi immunologicznej w jelitach [7].

Kwas masłowy – brakujący element układanki

Ze wszystkich krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych najbardziej znany jest masłowy. Kwas ten odgrywa bardzo ważną rolę w okrężnicy:

• Jest podstawowym materiałem energetycznym dla nabłonka jelit.
• Hamuje powstawanie stanów zapalnych i wspomaga leczenie już istniejących.
• Stymuluje wzrost prawidłowego nabłonka jelit.
• Zapobiega powstawaniu raka okrężnicy.
• Poprawia wchłanianie elektrolitów.
• Poprawia funkcjonowanie bariery obronnej.

Wlewki z kwasu masłowego stosowane w leczeniu IBD przyniosły złagodzenie stanu ostrego. Wspomogły znacząco leczenie stanu zapalnego oraz osiągnięcie remisji [8].

Na barierę jelitową składa się wiele czynników, w tym komórki wrodzonej odporności i nabłonek. Mają one za zadanie zapobieganie przemieszczaniu się substancji ze światła jelita do organizmu [9]. Jeżeli bariera ta zostaje naruszona, bakterie mogą przenikać z jelit do organizmu. Powoduje to nienormatywną odpowiedź autoimmunologiczną. Proces ten uznaje się za jeden z pierwszych czynników w powstawaniu nieswoistych zapaleń jelit [10]. Kwas masłowy sprzyja utrzymaniu i wzmocnieniu funkcji bariery jelitowej przez:

• Dostarczanie komórkom nabłonka materiału energetycznego.
• Aktywowanie genów odpowiedzialnych za ścisłe połączenia bariery jelitowej.
• Aktywowanie genów odpowiedzialnych za powtórne składanie białek w trakcie transkrypcji [11]. 

Kwas masłowy przebadany został na gryzoniach, świniach oraz ludziach. Wyniki badań udowodniły, że jego podaż sprzyja odporności bariery jelitowej. Efekt ten utrzymuje się nawet przy ekspozycji na czynniki powodujące stany zapalne. Jest to bardzo ważne w procesie leczenia IBD. W nieswoistych zapaleniach jelit bakterie produkujące maślan są często wyczerpane. Sprawia to, że jelita nie mogą się regenerować [12].

Skutki terapii maślanem

W lipcu 2015 roku rozpoczęto obserwację 25-letniego mężczyzny. Zgłosił się on z rozpoznanym WZJG w stanie zaostrzenia. Rozpoznania dokonano na podstawie wyniku badania kolonoskopowego i histopatologicznego. Pacjent zgłaszał częste stolce, 5 – 8 razy dziennie i brak przyrostu masy mięśniowej, pomimo regularnych treningów. Podjęto decyzję o zastosowaniu u niego terapii trójtorowej:

• Higiena życia codziennego.
• Nutraceutyki.
• Odpowiednia dieta. 

Pacjent otrzymywał kwas masłowy w dwóch dawkach dziennych po 300 mg, a także składniki mineralne i witaminy. Czas obserwacji wynosił 2 lata. W maju 2018 roku rozpoznano u pacjenta:

• Poprawę parametrów medycznych.
• Poprawę samopoczucia.
• Wzrost masy mięśniowej.
• WZJG w trakcie remisji [13].

Drogi podania

Przez długi czas problemem było podanie kwasu masłowego w formie pozwalającej na jego dotarcie do okrężnicy. Podawany doustnie ulegał trawieniu w żołądku i jelicie cienkim. Jako wlewki doodbytnicze był trudny do stosowania przez pacjentów poza salą szpitalną.

Obecnie na rynku pojawiły się preparaty, które zawierają kwas masłowy w postaci granulek, zamkniętych w otoczkę. Dzięki temu jest on odporny na enzymy trawienne. Tak podawany dociera tam, gdzie powinien – wprost do jelit. Obecnie stosowana w IBD farmakoterapia obniża odporność, wykazuje też stosunkowo niską skuteczność. Słusznym wydaje się zatem położenie większego nacisku na aspekt dietoterapii w procesie leczenia. Pozwala to na uniknięcie wielu niepożądanych reakcji, w tym alergicznych, które mogą doprowadzić do uszkodzenia wątroby. Dietoterapia zastosowana jako pierwsza w procesie leczenia, może okazać się wystarczającą dla osiągnięcia stanu remisji.

Bibliografia:

1. Stange FE, Schroeder BO. Microbiota and mucosal defense in IBD: an update. Expert Review of Gastroenterology & Hepatology, 2019 (13): 963 – 976.
2. Vrancken G, Gregory AC, Huys GRB, Faust K, Raes J. Synthetic ecology of the human gut microbiota. Nature Reviews Microbiology, 2019 (17): 754 – 763.
3. Pagnini C, Pizarro T, Cominelli F. Novel Pharmacological Therapy in Inflammatory Bowel Diseases: Beyond Anti-Tumor Necrosis Factor, Front Pharmacol 2019 (10): 1 – 1.
4. Hage RE, Hernandez – Sanabria E, Van de Wiele T. Emerging Trends in “Smart Probiotics”: Functional Consideration for the Development of Novel Health and Industrial Applications. Frontiers in Microbiology, 2017 (8): 1 – 11.
5. Topping DL, Clifton PM. Short-chain fatty acids and colon function: the role of resistant starch and non-starch polysaccharides. Physiological Reviews, 2001 (3): 1031 – 1064.
6. Octorarou M, Merikas E, Malgarinos G, Stanciu C, Triantafillidis JK. A prospective study of pre-illness diet in newly diagnosed patients with Crohn’s disease. Revista medico – chirurgical a Societatii de Medici and Naturalisti w Iasi, 2012 (1) (2012): 40 – 49.
7. Hansen TS, Jess T, Vind I, Elkjaer M, Nielsen MF, Gamborga M, Munkholm P. Environmental factors in IBD: a case-control study based on a Danish initial cohort. Journal of Crohn’s and Colitis, 2011 (5): 577 – 584.
8. Scheppach W, Lato H, Paganelli GM, Bartram P, CHRISTL s, Richtera F, Dusel G, Kasper H. Effect of butyrate enemas on the colonic mucosa in distal ulcerative colitis. Gastroenterology, 1992 (1): 51 – 56.
9. Peterson LW, Artis D. Komórki nabłonka jelit: regulatory funkcji barierowej i homeostazy immunologicznej. Nature Reviews Immunology, 2014 (14): 141 – 153.
10. van Hemert S, Skonieczna – Zydecka K, Loniewski I, Szredzki P, Marlicz W. Microscopic colitis—microbiome, barrier function and associated diseases. Annals of Translational Medicine, 2018 (6).
11. Venegas DP, De la Fuente MK, Landskron G, Gonzalez MJ, Quera R, Dijkstra G, Harmsen HJM, Faber NF, Hermoso MA. Gut Epithelial and Immune Regulation and Its Relevance for Inflammatory Bowel Diseases. Frontiers in Immunology, 2019 (10).
12. Miao W, Wu X, Wang K, Wang W, Wang Y, Li Z, Liu J, Li L, Peng L. Sodium Butyrate Promotes Reassembly of Tight Junctions in Caco-2 Monolayers Involving Inhibition of MLCK/MLC2 Pathway and Phosphorylation of PKCβ2. International Journal of Molecular Sciences, 2016 (17): 1 – 12.
13. Ihnatowicz P, Piątkowska I, Jędruch K, Drywień M. Effects of implementing an autoimmune dietary protocol in a patient with ulcerative colitis – a case study. Hygeia Public Health 2019, 54(1): 56 – 63.