Stany zapalne jelit, SIBO i cukrzyca typu 2: ogólnoustrojowe efekty suplementacji maślanem sodu

Publikacje naukowe od lat dostarczają dowodów, że zarówno składniki odżywcze, jak i nieodżywcze mogą istotnie modulować pracę układu immunologicznego, poprzez oddziaływanie na mikrobiotę jelitową i powiązany z nią układ immunologiczny zlokalizowany w jelitach (GALT – gut-associated lymphoid tissue) [1, 8]. Jedną z cząsteczek o takim oddziaływaniu wydaje się być maślanu sodu. Pierwsze wyniki badań przeprowadzonych w Polsce udowadniające potencjał maślanu, zostały zaprezentowane podczas 84. Sesji Naukowej Amerykańskiego Towarzystwa Diabetologicznego w czerwcu 2024 r.[2].

Zapisz się do darmowego kursu!

Nie zapomnij po przeczytaniu artykułu, zapisać się do darmowego, certyfikowanego kursu „Przez jelita do zdrowia” > Kliknij tutaj <

Maślan dla zdrowia jelita i mikrobioty jelitowej

Planując zasady żywienia dla pacjentów jako dietetycy biegle poruszamy się w zagadnieniach związanych z odżywianiem organizmu, wchłanianiem składników odżywczych, czy parametrami makro diety. Pamiętamy, że odżywiamy nie tylko nasze komórki, ale także mikrobiom jelitowy, a same jelita mają bardzo istotny wpływ na zdrowie całego organizmu. Co ważne same komórki jelita mają specyficzne potrzeby żywieniowe. Do swoich procesów energetycznych wykorzystują przede wszystkim kwas masłowy będący krótkołańcuchowym kwasem tłuszczowym (SCFA). Kolonocyty zużywają około 70% całego dostępnego kwasu masłowego, a jego obecność w jelicie grubym jest uzależniona od obecności odpowiedniej mikrobioty jelitowej, która wytwarza go z błonnika [3].

Maślan pełni także funkcję regulatorową. Jest wykorzystywany przez komórki i przyczynia się do:

• intensyfikacji proliferacji komórek zdrowych i hamowania proliferacji komórek nieprawidłowych (efekt paradoksu maślanu),
• ekspresji genów kodujących mucyny (które tworzą warstwę wyściełającego jelita śluzu), klaudyny, okludyny (białek, które decydują o obecność ścisłych połączeń między komórkami jelit i zapewniają prawidłową przepuszczalność jelitową). Odpowiednia warstwa mucyny chroni przed patogenami, a także stanowi pożywkę dla mikroflory jelitowej,
• regulacji ekspresji genów związanych z pracą układu immunologicznego (jest odpowiedzialny za wyciszanie reakcji zapalnych i regulację szlaków immunologicznych (w tym szlaku NF-κB),
• utrzymania prawidłowej motoryki jelit [4-6].

Powyższe funkcje maślanu przyczyniają się do utrzymania eubiozy. W sytuacji dysbiozy oddziaływanie maślanu na komórki, układ immunologiczny i mikrobiom może przyczyniać się do przywrócenia naturalnej mikroflory jelitowej. Do utrzymania odpowiednich warunków dla bakterii symbiotycznych maślan sodu jest niezbędny. 

W sytuacji homeostazy względnie beztlenowe bakterie jelitowe z rodzaju Clostridium spp., Eubacterium spp., Fusobacterium spp., Butyrivibrio spp., Roseburia spp. produkują kwas masłowy z jednoczesnym zużyciem tlenu ze światła jelita. Przyczynia się to do powstawania warunków beztlenowych niezbędnych do kolonizacji jelita fizjologiczną mikroflorą. Odpowiednia podaż maślanu w jelicie jest niezbędna nie tylko dla utrzymania prawidłowej mikrobioty jelitowej, ale także funkcji samego jelita. Wynika z tego fakt, że probiotyk nie zastępuje maślanu, a suplementacja probiotykiem może być skuteczniejsza w przypadku równoległego stosowania maślanu sodu np. w postaci mikrootoczkowanej MSB^®, zawartego w Intesta^® , którego obecność umożliwia prawidłową kolonizację jelita przez mikroorganizmy [4,8].

Niezdrowy mikrobiom, chore jelita a nieprawidłowy metabolizm i stan zapalny

Zbyt duże spożycie leków (w tym antybiotyków), stres oraz dieta złożona z wysoko przetworzonej żywności, prowadzą do zubażania mikroflory jelitowej, dysbiozy i licznych zaburzeń funkcjonalnych w pracy układu pokarmowego. Może to skutkować rozwojem zespołu nieszczelnego jelita (inaczej zwanego przesiąkliwością jelit), a w konsekwencji innych zaburzeń, takich jak SIBO, jelito nadwrażliwe (IBS), nieswoiste choroby zapalne jelit (IBD) i innych jednostek chorobowych.

Nieszczelność jelitowa jest także związana z występowaniem uogólnionego stanu zapalnego w organizmie, który towarzyszy zaburzeniom i chorobom ogólnoustrojowym, takim jak nadwaga, otyłość czy cukrzyca typu 2 [7,8].

W publikacjach opisywane są zmiany w mikrobiocie jelitowej i samej pracy jelita obserwowane u pacjentów z cukrzycą typu 2, które obejmują:

• zmniejszoną liczebność bakterii wytwarzających maślan (zwłaszcza Roseburia intestinalis, Faecalibacterium prausnitzii);
• dysbiozę mikroflory jelitowej;
• rozwój środowiska prozapalnego;
• zmniejszoną ekspresję genów biorących udział w syntezie witamin;
• zwiększoną przepuszczalność bariery jelitowej, prowadzącą do wyższego poziomu lipopolisacharydów (LPS) we krwi [7,8].

Skład mikrobioty jelitowej ma wpływ na wiele aspektów naszego organizmu, w tym związanych z układem immunologicznym, a także metabolizmem lipidów i glukozy. Mikrobiota jest ściśle powiązana z układem immunologicznym, poprzez interakcję z komórkami odpornościowymi w tkance limfatycznej związanej z jelitami (GALT). Przyczyni się to do utrzymania równowagi między odpowiedzią prozapalną i przeciwzapalną [5]. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), w tym maślan, odgrywają rolę w regulacji apetytu i magazynowaniu tłuszczu wpływając na metabolizm. Mikrobiom jelitowy może również wpływać na metabolizm lipidów poprzez modulowanie wchłaniania lipidów z diety, promowanie konwersji cholesterolu do kwasów żółciowych i wpływanie na ekspresję genów zaangażowanych w metabolizm lipidów w wątrobie [9,10].

Dowody wskazują, że mikrobiom jelitowy odgrywa istotną rolę w metabolizmie glukozy i wrażliwości na insulinę. Różnice w liczebności i składzie mikrobiomu jelitowego są prawdopodobnie związane z rozwojem T2D, przy czym pacjenci z cukrzycą wykazują odmienne profile mikrobiomu w porównaniu do osób zdrowych. Najczęstszą różnicą jest zmniejszona populacja pożytecznych bakterii wytwarzających maślan i zwiększona populacja liczby patogenów oportunistycznych. Wśród bakterii to te z rodzaju Firmicutes i Bacteroides wyłaniają się jako dominujące typy odpowiedzialne za produkcję maślanu. Warto zauważyć, że te drobnoustroje są powiązane z potencjalnymi korzyściami w leczeniu T2D, przede wszystkim poprzez ich wpływ na regulację poziomu glukozy [11-14].

Maślan sodu u pacjentów z objawami brzusznymi, w tym SIBO i cukrzycą typu 2

Pacjenci z cukrzycą typu 2 często mają objawy ze strony przewodu pokarmowego [15] i przerost bakterii w jelicie cienkim, znane jako SIBO [16], co przekłada się na upośledzone wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) w jelitach. Poza fizjologicznym oddziaływaniem na funkcje jelita, kwas masłowy wydaje się pełnić rolę w regulacji metabolizmu węglowodanów i masy ciała [7]. Przeprowadzone w Polsce badanie miało na celu ocenę wpływu doustnej suplementacji maślanu sodu na objawy brzuszne, częstotliwość występowania SIBO i kontroli cukrzycy [2].

W prospektywnym, randomizowanym, podwójnie ślepym badaniu kontrolowanym placebo, włączono pacjentów z cukrzycą typu 2 i bólami brzucha, których losowo przydzielono do grupy otrzymującej dziennie 1,5 g mikrootoczkowanego maślanu sodu MSB^® lub placebo przez 12 tygodni.

Przed i po interwencji oceniano występowanie bólów brzucha, biegunki, zaparć, wzdęć, wykonywano badania laboratoryjne i wodorowe testy oddechowe, a także oceniano BMI i HbA1c.

Po interwencji w grupie stosującej maślan MSB^® znacząco więcej pacjentów odczuło ulgę w objawach brzusznych w porównaniu do grupy placebo. Dodatkowo nastąpił znaczny spadek częstotliwości występowania SIBO w grupie stosującej maślan MSB^® po 12 tygodniach w porównaniu z grupą placebo. U pacjentów leczonych maślanem zaobserwowano także niewielki, ale znaczący spadek BMI i poprawę odsetka HbA1C.

W badaniu wykazano, że doustna suplementacja mikrootoczkowanym maślanem sodu MSB® w preparacie Intesta^® Max jest skuteczna w: łagodzeniu objawów brzusznych, wsparciu żywieniowym w przebiegu SIBO, a także w kontroli masy ciała i wyrównania metabolicznego u pacjentów z cukrzycą typu 2.

Wyniki tego badania prowadzonego przez zespół złożony z dietetyków, gastroenterologów i diabetologa zaprezentowano podczas 84. Sesji Naukowej Amerykańskiego Towarzystwa Diabetologicznego w czerwcu 2024 r.

Maślan MSB® zawarty w Intesta® Max to jedyny dostępny w Polsce maślan, żywność specjalnego przeznaczenia medycznego, przebadany pod kątem skuteczności u pacjentów z cukrzycą typu 2 i zaburzeniami pracy przewodu pokarmowego.

Leczenie żywieniowe jako ważny element w postępowaniu w cukrzycy typu 2

U podstaw zaburzeń metabolicznych leżą zaburzenia mikrobioty jelitowej i pracy samego jelita, zatem warto wspierać pacjentów nie tylko odpowiednią dietą, ale rozważyć także podaż związku, który oddziałując bezpośrednio w jelitach, wspomaga proces regulacji metabolizmu na poziomie komórkowym.

Zgodnie z aktualnym stanem wiedzy maślan wydaje się być tą substancją, Kluczowe jest wdrożenie suplementacji, która zagwarantuje dotarcie maślanu do jelita grubego – w miejscu, gdzie jego niedobór powoduje dysbiozę i zaburza fizjologiczne funkcje jelita.

Plejotropowe oddziaływanie maślanu może znaleźć w przyszłości zastosowanie w tych chorobach, które są powiązane z kondycją jelit i mikrobioty jelitowej. Maślan sodu jest jedną z tych cząsteczek, które wspomagając prawidłowe odżywienie jelit może przyczyniać się do poprawy zdrowia całego organizmu.

Zgodnie z ideą, że niekiedy najprostsze rozwiązanie może być nie tylko tym najlepiej tolerowanym, ale także przynoszącym najwięcej korzystnych efektów dla jelit i całego organizmu, omówione oddziaływanie maślanu sodu na procesy ogólnoustrojowe wskazuje, że ta prosta cząsteczka może przynieść wiele korzyści osobom chorującym na choroby cywilizacyjne, w tym cukrzycę typu 2.

Zapisz się do darmowego kursu!

Nie zapomnij po przeczytaniu artykułu, zapisać się do darmowego, certyfikowanego kursu „Przez jelita do zdrowia” > Kliknij tutaj <

Bibliografia:

1. Zikou, E. et al.: The Effect of Probiotic Supplements on Metabolic Parameters of People with Type 2 Diabetes in Greece—A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study. Nutrients 2023, 15, 4663. https://doi.org/10.3390/nu15214663
2. Panufnik P. et al.: Effect of Butyrate on GI signs, SIBO, and Diabetes Control—Randomized, Placebo-Controlled Study in Patients with Type 2 Diabetes. Diabetes 2024;73(Supplement_1):610-P. 10.2337/db24-610-P.
3. Bourassa MW et. Al.: Butyrate, neuroepigenetics and the gut microbiome: Can a high fiber diet improve brain health? Neurosci Lett. 2016 Jun 20;625:56-63. doi: 10.1016/j.neulet.2016.02.009.
4. Hodgkinson K. et al. Butyrate’s role in human health and the current progress towards its clinical application to treat gastrointestinal disease. Clin Nutr. 2023 Feb;42(2):61-75 
5. Salvi PS et al. Butyrate and the Intestinal Epithelium: Modulation of Proliferation and Inflammation in Homeostasis and Disease. Cells. 2021 
6. Martin-Gallausiaux C et al.: SCFA: mechanisms and functional importance in the gut. Proc Nutr Soc. 2021 Feb;80(1):37-49
7. You H. et al.: The Therapeutic Effect of SCFA-Mediated Regulation of the Intestinal Environment on Obesity. Front Nutr. 2022 May 17;9:886902. doi: 10.3389/fnut.2022.886902. PMID: 35662937; PMCID: PMC9157426.
8. Stachowska E et al.: Could the use of butyric acid have a positive effect on microbiota and treatment of type 2 diabetes? Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2021 Jul;25(13):4570-4578.
9. Turnbaugh, P.J. et al.: An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 2006, 444, 1027–1031.
10. Bäckhed, F. et al.: The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2004, 101, 15718–15723.
11. Tilg, H. et al.: Microbiota and diabetes: An evolving relationship. Gut 2014, 63, 1513–1521.
12. Larsen, N. et al.: Gut microbiota in human adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults. PLoS ONE 2010, 5, e9085.
13. Chen, W et al.: Butyrate-producing bacteria and the gut-heart axis in atherosclerosis. Clin. Chim. Acta 2020, 507, 236–241.
14. Arora, T. et al.: Therapeutic Potential of Butyrate for Treatment of Type 2 Diabetes. Front. Endocrinol. 2021, 12, 761834.
15. Bytzer P. et al.: Prevalence of gastrointestinal symptoms associated with diabetes mellitus: a population-based survey of 15,000 adults. Arch Intern Med. 2001 Sep 10;161(16):1989-96. doi: 10.1001/archinte.161.16.1989. PMID: 11525701.
16. Efremova I. et al.: Epidemiology of small intestinal bacterial overgrowth. World J Gastroenterol. 2023 Jun 14;29(22):3400-3421. doi: 10.3748/wjg.v29.i22.3400. PMID: 37389240; PMCID: PMC10303511.