W ostatnich latach coraz mocniej podkreślana jest rola metabolitów mikrobioty jelitowej w patogenezie i terapii schorzeń przewodu pokarmowego oraz zaburzeń metabolicznych. Jednym z kluczowych metabolitów jest kwas masłowy – krótkołańcuchowy kwas tłuszczowy (SCFA, short-chain fatty acid), który powstaje głównie w okrężnicy w wyniku fermentacji niestrawnych węglowodanów (tj. błonnik pokarmowy, skrobia oporna) [5, 27]. Kwas masłowy pełni rolę istotnego źródła energii dla kolonocytów, wspiera ich proliferację i regenerację nabłonka jelitowego, uczestniczy w utrzymaniu funkcji bariery śluzówki, moduluje odpowiedź immunologiczną oraz wpływa na skład mikrobioty jelitowej [19]. W warunkach dysbiozy, obniżonej produkcji SCFA lub przewlekłego stanu zapalnego błony śluzowej jelita stężenia kwasu masłowego bywają niższe, co może przyczyniać się do upośledzenia funkcji przewodu pokarmowego oraz zwiększać ryzyko powikłań [19]. W związku z tym preparaty zawierające kwas masłowy zaczynają być traktowane jako potencjalne wsparcie terapeutyczne w różnych jednostkach chorobowych.
Standaryzacja zawartości kwasu masłowego – znaczenie w praktyce klinicznej
W kontekście suplementów lub preparatów zawierających kwas masłowy kluczowa jest standaryzacja produktu – oznacza to, że producent deklaruje liczbę miligramów kwasu masłowego w jednej kapsułce lub tabletce oraz zapewnia, że forma preparatu sprzyja jego docelowej biodostępności (np. mikrokapsułkowanie, uwalnianie w jelicie grubym). Takie podejście ma znaczenie praktyczne, ponieważ efektywność działania kwasu masłowego może zależeć od dawki – dane literaturowe wskazują, że standardowe preparaty z niską zawartością kwasu masłowego (np. 150–300 mg/dzień) mogą nie być wystarczające dla osiągnięcia efektu terapeutycznego w stanach patologicznych [26, 13].
Z perspektywy klinicznej oznacza to konieczność weryfikacji przez specjalistę, ile mg kwasu masłowego znajduje się w jednej dawce, czy forma preparatu umożliwia jego dostarczenie do jelita grubego oraz jaka jest stabilność i biodostępność produktu.
Należy podkreślić, że dostępne dane literaturowe wciąż są ograniczone i nie istnieją jednoznaczne, międzynarodowe wytyczne, które definiowałyby minimalną skuteczną dawkę u ludzi. W związku z tym wybór preparatu w praktyce powinien być decyzją opartą na analizie literatury i stanie pacjenta. Przy wskazaniach terapeutycznych (np. zapalenie jelit, choroba uchyłkowa) rekomenduje się rozważenie preparatów o relatywnie wysokiej zawartości kwasu masłowego, a nie wyłącznie profilaktyczne niskodawkowe suplementy.
Mechanizmy działania kwasu masłowego w przewodzie pokarmowym
1 Źródło energii dla kolonocytów i wpływ na nabłonek jelitowy
Kwas masłowy jest głównym paliwem metabolicznym kolonocytów – komórek nabłonka okrężnicy. Dzięki temu wspiera ich proliferację, regenerację i funkcję metabolizmu komórkowego. W warunkach niedoboru kwasu masłowego obserwuje się obniżoną aktywność mitochondrialną, upośledzoną proliferację nabłonka oraz osłabienie regeneracji błony śluzowej [19]. Dane literaturowe wskazują, że w warunkach niedostatecznej produkcji SCFA kolonocyty wykazują obniżoną odporność na stres oksydacyjny i większą podatność na uszkodzenia [5].
2 Wzmacnianie bariery jelitowej
Jednym z kluczowych działań kwasu masłowego jest wzmocnienie bariery jelitowej, czyli zmniejszenie przepuszczalności jelitowej (tzw. leaky gut), co ogranicza translokację bakterii, endotoksyn i metabolitów bakteryjnych do krwiobiegu. W badaniach wykazano, że kwas masłowy stymuluje ekspresję białek należących do kompleksów połączeń ścisłych (tight junctions) poprzez aktywację kinazy AMP-zależnej (AMPK) oraz osi Akt/mTOR, [3, 17]. W badaniu na modelu diety wysoko-
tłuszczowej kwas masłowy podany doustnie przywrócił ekspresję białek tight junction i obniżył poziom LPS
(lipopolisacharydów) w surowicy, co wskazuje na zmniejszenie endotoksemii metabolicznej [17].
3 Działanie przeciwzapalne i immunomodulacja
Kwas masłowy wykazuje zdolność do modulowania odpowiedzi zapalnej i układu immunologicznego. Mechanizmy obejmują: hamowanie aktywacji szlaku NF-κB i ERK w makrofagach i komórkach nabłonkowych, zmniejszenie produkcji cytokin prozapalnych (np. TNF-α, IL-1β, IL-6) oraz zwiększenie poziomów cytokin przeciwzapalnych (np. IL-10) [26, 19]. Dodatkowo kwas masłowy aktywuje receptory sprzężone z białkiem G – GPR43 (FFAR2) oraz GPR109A (HCAR2), obecne na komórkach nabłonka, makrofagach i limfocytach T-regulatorowych, co sprzyja modulacji odpowiedzi immunologicznej w jelicie [30]. W modelach zwierzęcych suplementacja maślanu prowadziła do zmniejszenia objawów zapalnych w jelicie grubym, poprawy histologicznej błony śluzowej oraz redukcji aktywności NF-κB [26].
4 Regulacja mikrobioty jelitowej i metabolitów bakteryjnych
Produkcja endogenna (wewnątrzjelitowa) kwasu masłowego zależy od obecności bakterii butyrogenicznych (m.in. rodziny Lachnospiraceae, Ruminococcaceae) oraz od spożycia błonnika. Suplementacja lub zwiększenie podaży kwasu masłowego może wpływać na skład mikrobioty, np. zwiększać liczebność bakterii produkujących SCFA i zmniejszać liczebność patogennych szczepów [6]. Takie zmiany sprzyjają wzrostowi produkcji własnego kwasu masłowego i poprawie homeostazy jelitowej. W badaniach z udziałem pacjentów z nieswoistymi chorobami zapalnymi jelit (NChZJ) suplementacja maślanu sodu zwiększyła liczebność bakterii z rodzaju Butyricicoccus oraz poprawiła markery mikrobioty [13].
5 Epigenetyka, sygnalizacja komórkowa i działanie przeciwnowotworowe
Kwas masłowy pełni działanie epigenetyczne poprzez hamowanie histonowej deacetylazy (HDAC), co prowadzi do zwiększenia acetylacji histonów, zmiany ekspresji genów odpowiedzialnych za apoptozę, proliferację i różnicowanie komórek [23]. W komórkach raka jelita grubego wykazano, że kwas masłowy hamuje cykl komórkowy, aktywuje białka proapoptotyczne (np. BAX) i nasila aktywność kaspaz, co sugeruje jego potencjał przeciwnowotworowy. Paradoksalnie, podczas gdy zdrowe kolonocyty metabolizują kwas masłowy jako źródło energii, komórki nowotworowe z nasilonym metabolizmem glukozy (efekt Warburga) nie są zdolne go efektywnie wykorzystywać, co prowadzi do wewnątrzkomórkowej kumulacji kwasu masłowego i aktywacji procesów apoptozy [26].
6 Zastosowania metaboliczne i wpływ na gospodarkę energetyczną
Kwas masłowy stymuluje wydzielanie hormonów jelitowych (m.in. GLP-1, PYY), aktywuje kinazę AMP (AMPK) w tkance mięśniowej i adipocytach, zwiększa utlenianie kwasów tłuszczowych oraz aktywność mitochondriów (PGC-1α) [14]. W związku z tym może oddziaływać na poprawę wrażliwości insulinowej, redukcję przewlekłego stanu zapalnego oraz pośrednio wpływać na masę ciała i metabolizm glukozy [14, 17].
W praktyce klinicznej ważne jest, iż efektywność mechanizmów działania wydaje się zależna od dawki, czasu ekspozycji oraz miejsca działania, co ponownie podkreśla znaczenie odpowiedniej standaryzacji preparatu.
Wskazania kliniczne dla preparatów o wysokiej zawartości kwasu masłowego
Nieswoiste choroby zapalne jelit (NChZJ)
W NChZJ obserwuje się obniżoną liczbę bakterii wytwarzających maślan oraz zaburzenia integralności bariery jelitowej. Maślan jako główne źródło energii dla kolonocytów wspiera procesy regeneracyjne nabłonka i hamuje stan zapalny poprzez modulację cytokin oraz wpływ na receptory GPR. Badania wskazują, że doustne, mikrokapsułkowane preparaty mogą wspomagać utrzymanie remisji wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i choroby Leśniewskiego-Crohna, poprawiając skład mikrobioty oraz redukując objawy kliniczne [10, 12, 28]. Włączenie preparatów o zwiększonej zawartości maślanu jest szczególnie zasadne u pacjentów z aktywną chorobą lub słabą odpowiedzią na leczenie standardowe, u których zapotrzebowanie na SCFA jest większe. Choć wyniki badań nie zawsze wykazują istotne statystycznie różnice w aktywności choroby, obserwowane poprawy kliniczne i endoskopowe uzasadniają wykorzystanie maślanu jako terapii uzupełniającej.
Choroba uchyłkowa jelita grubego
W chorobie uchyłkowej kluczową rolę odgrywa przewlekły stan zapalny i zwiększona przepuszczalność bariery jelitowej. Maślan wzmacnia połączenia międzykomórkowe, wspiera produkcję śluzu i ogranicza translokację bakterii, co łagodzi dolegliwości ze strony jelita [5]. Efekt przeciwzapalny, wynikający m.in. z aktywacji receptorów GPR43 i GPR109A, przekłada się na redukcję bólu, wzdęć oraz nieregularnych wypróżnień [2]. Badania wykazały, że suplementacja maślanu znacząco zmniejsza nasilenie objawów, a zastosowanie preparatów o wyższej zawartości substancji może dodatkowo zwiększać skuteczność dzięki lepszemu dotarciu do okrężnicy [20, 21]. Choć maślan nie został uwzględniony w oficjalnych wytycznych, dostępne dane kliniczne i jego wpływ na motorykę jelit wskazują na zasadność stosowania go u pacjentów z objawową uchyłkowatością.
Zespół jelita drażliwego (IBS)
W przypadku zespołu jelita drażliwego (IBS), chociaż dane są bardziej ograniczone, pojawia się sugestia, że stosowanie maślanu wiąże się z poprawą komfortu jelitowego i stabilizacją objawów, zwłaszcza u osób z przewlekłymi dolegliwościami o etiologii czynnościowej. Literatura naukowa wskazuje, że terapia obejmująca suplementację maślanu może prowadzić do istotnego zmniejszenia dyskomfortu i bólu oraz poprawy jakości życia w porównaniu z terapią standardową [29].
Choroby metaboliczne – otyłość, insulinooporność, cukrzyca typu 2
Maślan odgrywa wielokierunkową rolę w regulacji gospodarki energetycznej. Zwiększa termogenezę, nasila utlenianie kwasów tłuszczowych i wspiera funkcjonowanie mitochondriów poprzez aktywację AMPK i PGC-1α [27]. Jednocześnie moduluje mikrobiotę, zmniejszając ekspresję prozapalnych sygnałów LPS typowych dla otyłości [7]. W badaniach wykazano także jego wpływ na hormony sytości, w tym wzrost GLP-1 i PYY oraz redukcję ekspresji NPY, co może ograniczać objadanie się [20]. U osób z cukrzycą typu 2 i insulinoopornością maślan poprawia funkcję komórek β
trzustki, modulując receptory GPR41 i GPR43 oraz regulując ekspresję genów glukoneogenezy [24, 25]. Badania kliniczne potwierdzają poprawę wrażliwości insulinowej po suplementacji maślanu [9]. W modelach zwierzęcych wykazano nawet częściową regresję insulinooporności [15]. Wskazuje to, że preparaty o wyższej zawartości maślanu mogą stanowić wartościowe wsparcie terapii dietetycznej i metabolicznej.
Choroby nowotworowe (ze szczególnym uwzględnieniem raka jelita grubego)
Maślan wykazuje istotne działanie przeciwnowotwor...