Buttersäure ist ein multifunktionales Molekül, das seit langem für seinen ausgeprägten Geruch, seinen beißenden Geschmack und – was am wichtigsten ist – für sein breites Spektrum an gesundheitlichen Vorteilen bekannt ist. In dem Maße, wie die Forschungsergebnisse über die potenziellen gesundheitlichen Vorteile der Buttersäure zunehmen, beginnen sowohl Forscher als auch Mediziner, ihren Patienten bioverfügbare Buttersäurepräparate zu empfehlen. Das wachsende Bewusstsein für die Vorteile der Buttersäure hat auch Patienten und Familien dazu veranlasst, selbst nach Buttersäurepräparaten zu suchen. Da Buttersäure an einer Vielzahl von biochemischen Prozessen beteiligt ist, kann sie zur Vorbeugung, Kontrolle und/oder Behandlung einer Reihe von Gesundheitszuständen beitragen, darunter Magen-Darm-Probleme, Dickdarmkrebs, Diabetes/Stoffwechselstörungen und neurologische Störungen.

Die Grundlagen der Buttersäure: Was sie ist, woher sie kommt und wie sie wirkt

Buttersäure ist eine kurzkettige Fettsäure (SCFA): Sie besteht aus einem sauren „Kopfmolekül“, das mit einer Kette aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen verbunden ist. Für den menschlichen Körper gibt es zwei Quellen für Buttersäure. Zum einen kann sie aus der Nahrung stammen, entweder durch tierische Fette, Pflanzenöle oder Nahrungsergänzungsmittel. Darüber hinaus wird Buttersäure von Bakterien im Dickdarm während des Fermentationsprozesses unverdaulicher Ballaststoffe direkt synthetisiert.

Funktionell gesehen ist Buttersäure ein sehr vielseitiges Molekül, weshalb sie eine so große Bandbreite an Vorteilen hat. Im Körper kann Buttersäure die folgenden Funktionen erfüllen:

• Epigenetischer Regulator. Epigenetische Regulatoren sind Moleküle, die steuern, wo und wann bestimmte Gene exprimiert werden. Buttersäure ist ein Histon-Deacetylase (HDAC)-Inhibitor, das heißt, sie ist eine Art epigenetischer Regulator, der die Funktion von Proteinen blockieren kann, die chemische Veränderungen an der DNA und an DNA-Speichermolekülen vornehmen.
• Energiesubstrat. Ein Energiesubstrat ist das Ausgangsmaterial für Stoffwechselprozesse, die Energie in Form von Adenosintriphosphat (ATP) erzeugen: die Energiewährung der Zelle. Buttersäure erfüllt diesen Zweck sowohl für Darmbakterien als auch für menschliche Dickdarmzellen.
• Transmembranproteinaktivator. Es hat sich gezeigt, dass Buttersäure mehrere verschiedene Proteine der Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GCPR) aktiviert. Diese Proteinfamilie ist an zahlreichen Zellsignalisierungs- und Kommunikationsprozessen beteiligt, so dass es nicht überrascht, dass die Vorteile der Buttersäure so weitreichend sind.

Linderung von Magen-Darm-Beschwerden

Die meisten wissenschaftlichen Untersuchungen über die Vorteile der Buttersäure konzentrieren sich in erster Linie auf den Magen-Darm-Trakt, wo sie anscheinend die größten Auswirkungen hat. Das macht Sinn, denn Buttersäure stammt hauptsächlich aus der Nahrung und aus der Fermentation im Darmmikrobiom. Studien haben gezeigt, dass Buttersäure positive Auswirkungen auf Patienten mit funktionellen und entzündlichen Darmerkrankungen haben kann.

Funktionelle Darmerkrankungen, wie das Reizdarmsyndrom (IBS), können durch eine Vielzahl von Symptomen gekennzeichnet sein, darunter Verstopfung, Durchfall und Unterleibsschmerzen. Obwohl es nur wenige klinische Studien gibt, haben mehrere gezeigt, dass die Einnahme von Buttersäure bei Reizdarmpatienten zu einer statistisch signifikanten Verringerung der Bauchschmerzen und zu einer Verbesserung der Normalisierung des Stuhlgangs führen kann. Der genaue Mechanismus, der diesen Wirkungen zugrunde liegt, ist nicht vollständig geklärt. Das Vorhandensein von Buttersäure im Darm kann jedoch das Wachstum von „schlechten Bakterien“ hemmen, die die Funktion beeinträchtigen und Infektionen verursachen können, was die Verringerung der Symptome erklären könnte. Buttersäure kann auch die Wasseraufnahme im Darm beeinflussen, was für Patienten mit Durchfall von Bedeutung ist.

Während klinische Studien, die den Nutzen von Buttersäure für Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn untersuchen, fehlen, gibt es In-vitro-Studien, die anekdotische Hinweise unterstützen. Durch ihre Auswirkungen auf die Genexpression beeinflusst Buttersäure indirekt die Aktivitäten von pro-inflammatorischen Mediatorproteinen in der Zelle – insbesondere NF-KB – sowie die Differenzierung von T-regulatorischen Zellen. Das bedeutet, dass es wichtige Auswirkungen auf die entzündlichen Aspekte der Immunreaktion haben und möglicherweise Entzündungen reduzieren kann. Darüber hinaus haben Forscher herausgefunden, dass Buttersäure in menschlichen Dickdarmzellen den Gehalt an Glutathion (GSH), einem starken Antioxidans, erhöht und den Gehalt an reaktiven Sauerstoffspezies verringert, was darauf hindeutet, dass eine Supplementierung mit Buttersäure in der Lage sein könnte, die oxidativen Schäden zu begrenzen, die zu Entzündungen im Darm beitragen.

Vorbeugung und Behandlung von Dickdarmkrebs

Einer der faszinierendsten möglichen Vorteile von Buttersäure ist die Fähigkeit, Dickdarmkrebs vorzubeugen oder sogar zu behandeln. Derzeit sind die klinischen Beweise vor allem anekdotisch, aber wenn es um die Biochemie geht, sind die Ergebnisse eindeutig: Buttersäure kann das Wachstum und die Vermehrung von Dickdarmkrebszellen hemmen. Das liegt vor allem am bekannten „Warburg-Effekt“, der die Tendenz von Krebszellen beschreibt, Energie fast ausschließlich durch anaerobe Prozesse wie Gärung zu erzeugen – selbst in Gegenwart von Sauerstoff. Normale Zellen tun dies nicht, da der anaerobe Stoffwechsel weniger energieeffizient ist. Die Verwendung der Gärung als primäre Methode der Energiegewinnung führt zur Produktion ungewöhnlich hoher Mengen an Buttersäure. Hohe Buttersäurespiegel wiederum erhöhen die genregulatorischen Aktivitäten in der Zelle, was dazu führt, dass eine Dickdarmkrebszelle Apoptose, d.h. einen kontrollierten Zelltod, erfährt.

Auch gibt es Hinweise darauf, dass Buttersäure die Expression eines GCPR fördern kann, das die Apoptose von Krebszellen einleitet. Normalerweise ist das GCPR in Dickdarmkrebszellen nicht aktiv, aber es gibt Hinweise darauf, dass Buttersäure die Aktivierung des GCPR bewirken kann, wodurch die Krebszelle in die Apoptose getrieben werden kann. Dieser Zellkommunikationsweg ist völlig unabhängig vom HDAC-vermittelten Weg, was Buttersäure zu einer noch spannenderen Behandlungsmöglichkeit für Forscher macht, die sie in Zukunft erforschen wollen, da sie Darmkrebs auf mehreren Wegen bekämpfen kann – was die Behandlung effektiver machen würde, da sie den Krebs aus mehreren Richtungen angreift.

Unterstützung bei der Gewichtsabnahme und Diabetesbehandlung

Obwohl die Forschung über das Potenzial der Buttersäure, zur Gewichtsabnahme beizutragen, noch in den Kinderschuhen steckt, deuten Tierstudien darauf hin, dass Buttersäure für Patienten mit Diabetes, metabolischem Syndrom und Fettleibigkeit von Nutzen sein könnte. So wurden in einer Studie bei Mäusen, die mit einer fettreichen Diät gefüttert wurden, durch die Einnahme von Buttersäure Fettleibigkeit und Insulinresistenz deutlich reduziert. Es gibt auch einige Hinweise darauf, dass Buttersäure die Freisetzung von Hormonen fördern kann, die den Appetit unterdrücken. Es ist zwar klar, dass Studien am Menschen erforderlich sind, bevor eindeutige Schlussfolgerungen gezogen werden können, aber die Supplementierung mit Buttersäure stellt einen spannenden Weg für Forscher und Kliniker dar, die nach innovativen Wegen suchen, um Patienten bei Problemen im Zusammenhang mit der Energieaufnahme und dem Stoffwechsel zu helfen.

Der potenzielle Nutzen von Buttersäure für die neurologische Gesundheit

Bislang sind die meisten evidenzbasierten Vorteile von Buttersäure mit dem Darmmikrobiom und/oder dem Magen-Darm-Trakt verbunden, aber das wachsende Verständnis der Darm-Hirn-Achse in der medizinischen Gemeinschaft hat Forscher dazu veranlasst, eine mögliche Rolle der Buttersäure für die Gesundheit des Gehirns in Betracht zu ziehen. Wie eine Gruppe von Forschern des Weill College der Cornell University in einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2016 feststellte, könnte Buttersäure ein idealer Kandidat für die Behandlung komplexer neurologischer Störungen sein, da sie eine so breit gefächerte Funktionalität aufweist.

Eine Reihe von Studien liefert erste Belege für diese Hypothese. So deuten mehrere Studien darauf hin, dass die Natriumsalzform der Buttersäure in Tiermodellen der Huntington-Krankheit und der Parkinson-Krankheit Neuronen vor dem Zelltod schützen kann. Viele neurologische Erkrankungen werden auch mit einer verminderten Verfügbarkeit von Glukose im Gehirn in Verbindung gebracht, was sich möglicherweise direkt auf die Auswirkungen der Buttersäure auf die Expression von Genen auswirkt, die mit dem Energiestoffwechsel zusammenhängen, sowie auf die Interaktion der Verbindung mit GPCRs, die am Energiehaushalt und -stoffwechsel beteiligt sind. Interessanterweise schlagen die Cornell-Forscher vor, dass Buttersäure auch als Energiesubstrat für Gehirnzellen dienen könnte, so wie es für Dickdarmzellen der Fall ist, was möglicherweise dazu beitragen könnte, die Energiehomöostase bei Patienten mit neurologischen Störungen wiederherzustellen.

Zukünftige Untersuchungen der Vorteile von Buttersäure

Zukünftige Untersuchungen der Vorteile von Buttersäure werden wahrscheinlich in viele verschiedene Richtungen gehen, aber die frühen Labor- und klinischen Beweise weisen eindeutig darauf hin, dass Buttersäure positive Auswirkungen auf Patienten mit einem breiten Spektrum von Erkrankungen haben kann. Angesichts der überzeugenden biochemischen Belege für die potenzielle Wirksamkeit von Buttersäure bei der Vorbeugung und Behandlung von Magen-Darm-, neurologischen und Stoffwechselstörungen erwarten Forscher und Kliniker gleichermaßen größere klinische Studien, die die zunehmende Zahl anekdotischer Belege für die realen Vorteile einer hochwertigen Buttersäureergänzung für Patienten untermauern. Einige empfehlen ihren Patienten bereits Buttersäure, und viele gut informierte Patienten beziehen sie zunehmend in ihre Behandlungspläne ein.