Бутираты и оксидативный стресс
Бутираты не являются акцепторами радикалов
Бутираты снижают активность толстокишечной миелопероксидазы, восстанавливают концентрацию глутатиона и усиливают активность глутатион-S- трансферазы и каталазы
Ebert, M.N., et al., Expression of glutathione S-transferases (GSTs) in human colon cells and inducibility of GSTM2 by butyrate. Carcinogenesis, 2003. 24(10): p. 1637-44.
Основные физиологические эффекты
масляной кислоты в поддержании гомеостаза толстой кишки
Энергетический субстрат |
Защитный барьер и проницаемость |
|||
для колоноцитов |
||||
Воспаление |
|
слизистой оболочки толстой кишки |
||
|
|
|
||
Субстрат для синтеза |
Масляная |
|
||
кислота |
|
|
||
липидов мембран |
|
|
||
(бутират) |
Окислительный стресс |
|||
колоноцитов |
||||
|
|
|
||
Уровень насыщения |
|
|
Колоректальный |
|
|
|
канцерогенез |
||
H. M. Hamer et al. Review article: the role of butyrate on colonic function. Aliment Pharmacol Ther 27, 104–119, 2008
Влияние масляной кислоты на барьерную функцию кишечной стенки
Фактор TTF3
Вязкость слоя слизи
Бутираты подавляют экспрессию TTF3 при КРР и повышают при воспалении
Муциновые
гликопротеины
Кислые Нейтральные
Сиаломуцины 
Сульфамуцины 
MUC2
Толщина слоя слизи / защитные свойства
Влияние масляной кислоты на барьерную функцию кишечной стенки
Трансглутаминаза
репарация слизистой
Бутираты повышают содержание фермента в толстой кишке
Белок теплового шока (HSP)
Противовоспалительное действие за счет снижения выработки цитокинов
Бутираты повышают экспрессию HSP-70, HSP-25
Основные физиологические эффекты
масляной кислоты в поддержании гомеостаза толстой кишки
Энергетический субстрат |
Защитный барьер и проницаемость |
|||
для колоноцитов |
||||
Воспаление |
|
слизистой оболочки толстой кишки |
||
|
|
|
||
Субстрат для синтеза |
Масляная |
|
||
кислота |
|
|
||
липидов мембран |
|
|
||
(бутират) |
Окислительный стресс |
|||
колоноцитов |
||||
|
|
|
||
Уровень насыщения |
|
|
Колоректальный |
|
|
|
канцерогенез |
||
H. M. Hamer et al. Review article: the role of butyrate on colonic function. Aliment Pharmacol Ther 27, 104–119, 2008
Ключевая роль бутирата в энергетическом снабжении колоноцита
Существуют два физиологических пути поставки энергетических субстратов для колоноцита
Около 30% энергетических нужд обеспечивается через системную циркуляцию (глюкоза)
Около 70% энергетической потребности удовлетворяется короткоцепочечными жирными кислотами, главным образом бутиратом
26
Основные физиологические эффекты
масляной кислоты в поддержании гомеостаза толстой кишки
Энергетический субстрат |
Защитный барьер и проницаемость |
|||
для колоноцитов |
||||
Воспаление |
|
слизистой оболочки толстой кишки |
||
|
|
|
||
Субстрат для синтеза |
Масляная |
|
||
кислота |
|
|
||
липидов мембран |
|
|
||
(бутират) |
Окислительный стресс |
|||
колоноцитов |
||||
|
|
|
||
Уровень насыщения |
|
|
Колоректальный |
|
|
|
канцерогенез |
||
H. M. Hamer et al. Review article: the role of butyrate on colonic function. Aliment Pharmacol Ther 27, 104–119, 2008
Бутират оказывает противовоспалительное действие
Профилактика атрофии колоноцитов
Поддерживает концентрацию сульфатвосстанавливающих бактерий
Подавляет активность ядерного фактора каппа В (NF- B), который является фактором транскрипции генов, кодирующих провоспалительные цитокины и хемокины; влияет на активность NO- синтетазы, мелопероксидазы, ЦОГ-2, факторов роста, белков о. фазы, молекул адгезии
Подавляет продукцию интерферона- и усиливает экспрессию - рецепторов
Воздействует на экспрессию рецепторов «узнавания» GPR-41 и GPR- 43, экспрессирующихся на иммунных клетках
Снижает продукцию прововоспалительных цитокинов: ФНО- , ИЛ – 12 через стимуляцию Toll-like рецепторов 2 и 4 типов
Sands, B.E., Inflammatory bowel disease: past, present, and future. J Gastroenterol,
2007. 42(1): p. 16-25.
Picton, R., et al., Impaired detoxication of hydrogen sulfide in ulcerative colitis? Dig Dis
Sci, 2007. 52(2): p. 373-8.
Основные физиологические эффекты
масляной кислоты в поддержании гомеостаза толстой кишки
Энергетический субстрат |
Защитный барьер и проницаемость |
|||
для колоноцитов |
||||
Воспаление |
|
слизистой оболочки толстой кишки |
||
|
|
|
||
Субстрат для синтеза |
Масляная |
|
||
кислота |
|
|
||
липидов мембран |
|
|
||
(бутират) |
Окислительный стресс |
|||
колоноцитов |
||||
|
|
|
||
Уровень насыщения |
|
|
Колоректальный |
|
|
|
канцерогенез |
||
H. M. Hamer et al. Review article: the role of butyrate on colonic function. Aliment Pharmacol Ther 27, 104–119, 2008
Бутират – основной субстрат для синтеза липидов мембран колоноцитов
В эпителиальных клетках бутират быстро усваивается и метаболизируется в митохондриях до СО2 и ацетил-КоА, что представляет собой ключевой этап окислительного метаболического пути
Далее часть ацетил-КоА идет на синтез липидов мембран колоноцитов
Velazquez OC., et al. Butyrate and the colonocyte. In: Dietary Fiber in Health and Disease, Plenum Press, N.Y. 1977: 123-134. Wachtershauser A., et al. Rationale for the luminal provision of butyrate in intestinal diseases. Eur J Nutr 2000; 39:164-171.
Augenlicht LH., et al. Short Chain fatty acids and colon cancer. J Nutr 2002; 132:3804-3808