Kwas masłowy jest wielofunkcyjną cząsteczką, która od dawna jest rozpoznawana ze względu na swój wyraźny zapach, gryzący smak i – co najważniejsze – szeroki zakres korzyści zdrowotnych. W miarę jak rośnie liczba badań podkreślających potencjalne korzyści zdrowotne kwasu masłowego, zarówno naukowcy, jak i lekarze zaczynają zalecać pacjentom biodostępne suplementy kwasu masłowego. Wzrost świadomości korzyści płynących z kwasu masłowego skłonił również pacjentów i ich rodziny do samodzielnego poszukiwania suplementów kwasu masłowego. Ze względu na udział kwasu masłowego w szerokim zakresie procesów biochemicznych, kwas masłowy może pomóc w zapobieganiu, zarządzaniu i / lub leczeniu różnych stanów zdrowia, w tym problemów żołądkowo-jelitowych, raka jelita grubego, cukrzycy / zaburzeń metabolicznych i zaburzeń neurologicznych.

Podstawy kwasu masłowego: What It Is, Where It Comes From, How It Works

Kwas masłowy jest krótkołańcuchowym kwasem tłuszczowym (SCFA): składającym się z cząsteczki „głowy” kwasu połączonej z łańcuchem atomów węgla i wodoru. Dla organizmu ludzkiego istnieją dwa źródła kwasu masłowego. Po pierwsze, może on pochodzić z diety, zarówno z tłuszczów zwierzęcych, olejów roślinnych, jak i suplementów diety. Ponadto, kwas masłowy jest bezpośrednio syntetyzowany przez bakterie w okrężnicy podczas procesu fermentacji niestrawnego włókna.

Funkcjonalnie rzecz biorąc, kwas masłowy jest bardzo wszechstronną cząsteczką, dlatego ma tak szeroki zakres korzyści. W organizmie, kwas masłowy może działać w następujących funkcjach:

• Regulator epigenetyczny. Regulatory epigenetyczne są cząsteczki, które kontrolują, gdzie i kiedy niektóre geny są wyrażane. Kwas masłowy jest inhibitorem deacetylazy histonowej (HDAC), co oznacza, że jest rodzajem regulatora epigenetycznego, który może blokować funkcje białek, które dokonują zmian chemicznych w DNA i cząsteczkach przechowujących DNA.
• Substrat energetyczny. Substrat energetyczny jest materiałem wyjściowym dla procesów metabolicznych, które generują energię w postaci adenozynotrójfosforanu (ATP): waluta energetyczna komórki. Kwas masłowy służy temu celowi zarówno dla bakterii jelitowych, jak i komórek ludzkiego jelita grubego.
• Aktywator białek transbłonowych. Wykazano, że kwas masłowy aktywuje kilka różnych białek w rodzinie receptorów sprzężonych z białkami G (GCPR). Ta rodzina białek jest zaangażowana w wiele procesów sygnalizacji komórkowej i komunikacji, więc nie jest niespodzianką, że korzyści płynące z kwasu masłowego są tak szerokie.

Łagodzenie objawów żołądkowo-jelitowych

Większość badań naukowych dotyczących korzyści płynących z kwasu masłowego skupia się przede wszystkim na przewodzie pokarmowym, gdzie wydaje się mieć najbardziej znaczące efekty. Ma to sens, ponieważ kwas masłowy pochodzi głównie z żywności i z fermentacji w mikrobiomie jelitowym. Badania wykazały, że kwas masłowy może mieć pozytywny wpływ na pacjentów zarówno z funkcjonalnymi, jak i zapalnymi zaburzeniami jelit.

Funkcjonalne zaburzenia jelit, takie jak zespół jelita drażliwego (IBS), mogą charakteryzować się szerokim zakresem objawów, w tym zaparciami, biegunką i bólem brzucha, między innymi. Chociaż badania kliniczne są ograniczone, kilka z nich wykazało, że przyjmowanie kwasu masłowego może prowadzić do statystycznie istotnego zmniejszenia bólu brzucha i poprawy normalizacji wypróżnień u pacjentów z IBS. Dokładny mechanizm leżący u podstaw tych efektów nie jest w pełni poznany. Jednak obecność kwasu masłowego w jelitach może hamować wzrost „złych bakterii”, które negatywnie wpływają na funkcjonowanie organizmu i mogą powodować infekcje, co może tłumaczyć zmniejszenie objawów. Kwas masłowy może również wpływać na wchłanianie wody w jelitach, co jest istotne dla pacjentów, którzy doświadczają biegunki.

Choć brakuje badań klinicznych sondujących korzyści z kwasu masłowego dla pacjentów z chorobami zapalnymi jelit, takimi jak choroba Leśniowskiego-Crohna, istnieją badania in vitro, które wspierają niepotwierdzone dowody. Poprzez wpływ na ekspresję genów, kwas masłowy pośrednio wpływa na aktywność białek mediatorów prozapalnych w komórce – przede wszystkim NF-KB – jak również na różnicowanie komórek T-regulacyjnych. Oznacza to, że może on mieć istotny wpływ na zapalne aspekty odpowiedzi immunologicznej i potencjalnie zmniejszać stan zapalny. Dodatkowo badacze odkryli, że wystawienie ludzkich komórek okrężnicy na działanie kwasu masłowego również zwiększyło poziom glutationu (GSH): silnego przeciwutleniacza, i zmniejszyło poziom reaktywnych form tlenu, co sugeruje, że suplementacja kwasu masłowego może być w stanie ograniczyć uszkodzenia oksydacyjne, które przyczyniają się do stanu zapalnego w jelitach.

Preventing and Treating Colon Cancer

Jedną z najbardziej intrygujących możliwych korzyści kwasu masłowego jest zdolność do zapobiegania lub nawet leczenia raka jelita grubego. Obecnie, dowody kliniczne są głównie niepotwierdzone, ale kiedy dochodzi do biochemii, wyniki są jasne: kwas masłowy może hamować wzrost i proliferację komórek raka jelita grubego. Dzieje się tak głównie z powodu dobrze znanego „efektu Warburga”, który opisuje tendencję komórek nowotworowych do generowania energii prawie całkowicie poprzez procesy beztlenowe, takie jak fermentacja – nawet w obecności tlenu. Normalne komórki tego nie robią, ponieważ metabolizm beztlenowy jest mniej wydajny energetycznie. Wykorzystanie fermentacji jako głównej metody wytwarzania energii prowadzi do produkcji niezwykle wysokiego poziomu kwasu masłowego. Z kolei wysoki poziom kwasu masłowego zwiększa jego aktywność regulującą geny w komórce, co powoduje, że komórki raka jelita grubego ulegają apoptozie, czyli kontrolowanej śmierci komórki.

Podobnie, istnieją dowody sugerujące, że kwas masłowy może promować ekspresję GCPR, która indukuje apoptozę komórek rakowych. Normalnie GCPR nie jest aktywny w komórkach raka jelita grubego, ale dowody wskazują, że po wprowadzeniu kwasu masłowego, może on spowodować aktywację GCPR, co może spowodować, że komórka rakowa przejdzie apoptozę. Ta ścieżka komunikacji komórkowej jest całkowicie odrębna od ścieżki HDAC, co czyni kwas masłowy jeszcze bardziej ekscytującą możliwością leczenia dla naukowców, którzy będą ją badać w przyszłości, ponieważ może on zwalczać raka jelita grubego za pośrednictwem wielu ścieżek, co sprawi, że leczenie będzie bardziej skuteczne dzięki atakowaniu raka z wielu kierunków.

Pomoc w utracie wagi i zarządzaniu cukrzycą

Ale badania nad potencjałem kwasu masłowego do przyczynienia się do wysiłków związanych z utratą wagi są wciąż we wczesnych stadiach, badania na zwierzętach sugerują, że mogą istnieć korzyści z kwasu masłowego dla pacjentów z cukrzycą, zespołem metabolicznym i otyłością. Na przykład, w jednym z badań, suplement kwasu masłowego znacznie zmniejszył otyłość i insulinooporność u myszy, które były karmione dietą wysokotłuszczową. Istnieją również pewne dowody sugerujące, że kwas masłowy może promować uwalnianie hormonów, które tłumią apetyt. Chociaż oczywiste jest, że badania na ludziach będą potrzebne przed wyciągnięciem jakichkolwiek mocnych wniosków, suplementacja kwasu masłowego stanowi ekscytującą drogę dla naukowców i klinicystów, którzy szukają innowacyjnych sposobów, aby pomóc pacjentom zmierzyć się z problemami związanymi z poborem energii i metabolizmem.

Potencjalne korzyści z kwasu masłowego dla zdrowia neurologicznego

Do tej pory większość opartych na dowodach korzyści z kwasu masłowego jest związana z mikrobiomem jelitowym i/lub przewodem pokarmowym, ale rosnące zrozumienie osi jelito-mózg w społeczności medycznej skłoniło badaczy do rozważenia możliwej roli kwasu masłowego dla zdrowia mózgu. Jak wskazała grupa badaczy z Weill College of Cornell University w przeglądzie z 2016 roku, kwas masłowy może być idealnym kandydatem do leczenia złożonych zaburzeń neurologicznych, ponieważ ma tak szeroką funkcjonalność.

Różne badania dostarczają wstępnych dowodów dla tej hipotezy. Na przykład, kilka badań sugeruje, że postać soli sodowej kwasu masłowego może chronić neurony przed śmiercią komórek w zwierzęcych modelach choroby Huntingtona i choroby Parkinsona. Wiele zaburzeń neurologicznych wiąże się również ze zmniejszeniem dostępności glukozy w mózgu, na co bezpośredni wpływ może mieć wpływ wpływ kwasu masłowego na ekspresję genów związanych z metabolizmem energetycznym, a także interakcja związku z GPCR, które są zaangażowane w równowagę energetyczną i metabolizm. Co ciekawe, naukowcy z Cornell proponują, że kwas masłowy mógłby również służyć jako substrat energetyczny dla komórek mózgowych, tak jak dla komórek okrężnicy, co mogłoby potencjalnie pomóc w przywróceniu homeostazy energetycznej u pacjentów z zaburzeniami neurologicznymi.

Przyszłe badania korzyści płynących z kwasu masłowego

Przyszłe badania korzyści płynących z kwasu masłowego będą prawdopodobnie podążać w wielu różnych kierunkach, ale wczesne dowody laboratoryjne i kliniczne wyraźnie wskazują, że kwas masłowy może mieć pozytywny wpływ na pacjentów z szerokim zakresem schorzeń. Biorąc pod uwagę silne biochemiczne wsparcie dla potencjalnej skuteczności kwasu masłowego w zapobieganiu i leczeniu zaburzeń żołądkowo-jelitowych, neurologicznych i metabolicznych, zarówno naukowcy jak i klinicyści czekają na badania kliniczne na większą skalę, które potwierdzą rosnącą liczbę niepotwierdzonych dowodów na rzeczywiste korzyści płynące z wysokiej jakości suplementów kwasu masłowego dla pacjentów. Niektórzy już zalecają stosowanie kwasu masłowego swoim pacjentom, a wielu dobrze poinformowanych pacjentów coraz częściej włącza go do swoich planów leczenia.