Maślan sodu jako wsparcie dla prawidłowej pracy jelit

Sól sodowa kwasu masłowego, czyli maślan sodu należy do grupy organicznych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ang. short-chain fatty acids, SCFA). W warunkach fizjologicznych kwas masłowy jest w pełni zjonizowany, dlatego jego anion (maślan) jest formą mającą głównie znaczenie w układach biologicznych.

Pracowici wytwórcy kwasu masłowego

Głównym producentem kwasu masłowego w przewodzie pokarmowym człowieka są drobnoustroje bytujące w jelicie grubym, przede wszystkim bakterie fermentujące cukry: Clostridium spp., Eubacterium spp., Fusobacterium spp., Butyrivibrio spp. Megasphaera elsdenii i Mitsuokella multiacida. Bakterie te wykorzystują jako substrat do fermentacji niestrawne węglowodany i oligomery heksozy o różnym stopniu polimeryzacji. Najbogatszym źródłem kwasu masłowego w jelicie grubym są: oporna skrobia, owies i otręby pszenne.

Egzogenne maślany charakteryzują się szybkim metabolizmem, uniemożliwiającym ich dotarcie do dalszych odcinków przewodu pokarmowego, dlatego przez wiele lat podawano je tylko jako wlewy doodbytnicze. Dziś powszechnie dostępne są mikrootoczkowane preparaty maślanu, podawane doustnie.

Kwas masłowy wpływa bezpośrednio na florę jelitową i ścianę przewodu pokarmowego oraz pośrednio na inne narządy i tkanki. Skład drobnoustrojów jelitowych ma także duże znaczenie w utrzymaniu prawidłowej struktury, funkcji i integralności jelita. Wszystkie te elementy decydują o skuteczności ochrony, jaką tworzy bariera jelitowa.

Nie tylko źródło energii dla komórek nabłonka jelitowego

Komórki tkanki nabłonkowej jelita (kolonocyty) wykorzystują SCFA jako źródło paliwa. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe dostarczają ok. 10 proc. wartości kalorycznej wymaganej przez organizm ludzki do optymalnego funkcjonowania. Maślan jest pod tym względem najbardziej preferowanym źródłem energii. Poprawia on integralność komórek nabłonka i wykazuje działanie przeciwzapalne. Reguluje transport przeznabłonkowy, łagodzi stany zapalne błony śluzowej jelit, wzmacnia barierę śluzówkową, moduluje motorykę trzewną oraz może zapobiegać rozwojowi raka okrężnicy.

Kwasy SCFA działają jako cząsteczki sygnałowe między mikroflorą jelitową a gospodarzem, z receptorami w wielu różnych typach komórek i tkanek. Kwas masłowy odgrywa ważną rolę w metabolizmie lipidów jako endogenny agonista receptora kwasu hydroksykarboksylowego 2 (HCA2), który może hamować rozkład tłuszczów. Kwas ten jest również agonistą receptora aktywowanego przez proliferatory peroksysomów, który pomaga stabilizować metabolizm lipidów i hamować proliferację komórek nowotworowych w okrężnicy.

Znaczenie maślanu dla zdrowia ludzkiego zostało wykazane w wielu badaniach z udziałem pacjentów cierpiących na choroby zapalne okrężnicy. Stężenie SCFA w świetle jelit oscyluje między 60 mmol/kg a 150 mmol/kg z najmniejszym proporcjonalnym udziałem kwasu masłowego, który wynosi 1-10 mmol/l.

Korzyści dla pacjentów z nieswoistymi zapaleniami jelit

Wpływ stosowania maślanu sodu na poprawne funkcjonowanie układu pokarmowego jest w ostatnich latach szeroko badany. Zainteresowanie to jest spowodowane coraz częstszym występowaniem schorzeń dolnego odcinka układu pokarmowego, w tym chorób nowotworowych. Coraz więcej pacjentów skarży się na dolegliwości zespołu jelita drażliwego. Zwiększa się także liczba przypadków nowotworów jelita grubego, których terapia jest związana z wieloma dolegliwościami ze strony układu pokarmowego.

W wyniku badań powiązano zaburzenia metabolizmu maślanu z uszkodzeniem błony śluzowej i stanem zapalnym u pacjentów z nieswoistymi zapaleniami jelit (IBD), w tym wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego i chorobą Leśniowskiego-Crohna. Badacze sugerują, że leczenie mające na celu zwiększenie ilości maślanu w przewodzie pokarmowym tych pacjentów może okazać się korzystne. Więcej danych wskazuje, że zapalenie jelit wpływa również na transport maślanu, a tym samym na jego utlenianie. Spożycie maślanu pokazało pozytywny wpływ w badaniach eksperymentalnych nad nieswoistymi zapaleniami jelit, chociaż badania kliniczne wykazały niespójne wyniki.

Działanie przeciwbiegunkowe w różnych zaburzeniach jelitowych

Pozytywny efekt zastosowania maślanu wykazano także w przypadku zespołu jelita drażliwego (IBS). Choroba charakteryzuje się skurczami, wzdęciami, biegunką i zaparciami. Również w tym przypadku obserwowano, że ilość prawidłowego mikrobiomu jelitowego wytwarzającego maślan była obniżona. A odgrywa on ważną rolę w zwiększaniu produkcji śluzu, wzmocnieniu bariery śluzowej i ograniczeniu szkodliwej penetracji przez jelita. Wykazano, że wchłanianie maślanu sprzyja wchłanianiu sodu, potasu i wody, co nadaje mu właściwości przeciwbiegunkowe.

Dodatkowo pacjenci z zespołem krótkiego jelita często doświadczają znacznej utraty wody i sodu z powodu braku wchłaniania, zatem suplementacja maślanem może poprawić ten stan i zmniejszyć zapotrzebowanie na dożylną wymianę elektrolitów. Dysbioza, główna przyczyna biegunki, jest spowodowana zaburzeniem mikroflory jelitowej przez antybiotyki, które hamują fermentację i produkcję maślanu. Wraz z suplementacją błonnika w diecie krytycznie chorych pacjentów żywionych dojelitowo zaobserwowano wzrost bakterii produkujących maślan, a u 75 proc. pacjentów ustały biegunki.

Maślan sodu może również zapobiegać biegunce poprzez zwiększone bierne wchłanianie wody w jelicie grubym i jego wpływ na mikroflorę jelitową. Maślan jest łatwy w podawaniu i przeciwdziała ostremu odwodnieniu, może być zatem stosowany w długotrwałym leczeniu i profilaktyce biegunki podróżnych, przybywających do miejsc o niższym poziomie higienicznym.

Suplementacja maślanem może również przynosić korzyści w przypadku uporczywych i trudnych do leczenia biegunek będących ubocznym działaniem chemio— i radioterapii. Maślan został także powiązany z zapobieganiem i hamowaniem karcynogenezy okrężnicy, głównie poprzez zwiększone spożycie błonnika pokarmowego, co skutkuje zwiększoną fermentacją i produkcją maślanu.

Preparat dopasowany do potrzeb pacjenta

Biorąc pod uwagę problemy związane z praktycznym zastosowaniem i biodostępnością maślanu w świetle jelit, poszukuje się substancji o charakterze proleków i analogów kwasu masłowego z korzystniejszymi właściwościami farmakokinetycznymi. Maślan sodu jest dostępny w sprzedaży w postaci kapsułek, tabletek, a nawet czopków. Duży wybór preparatów i postaci umożliwia zakup preparatu, który będzie najlepiej dopasowany do potrzeb pacjenta. Obecnie dostępne w obrocie produkty zawierają w większości sól sodową kwasu masłowego.

Podczas doboru preparatu dla pacjenta powinniśmy zwrócić uwagę na kilka ważnych aspektów. Większość preparatów dostępnych na rynku występuje w postaci mikrogranulek, zamkniętych w kapsułkach dojelitowych, dzięki czemu preparat jest stopniowo uwalniany. Jest to pożądany mechanizm, ponieważ maślan sodu uwalnia się wtedy na całej długości jelita cienkiego i grubego. Podanie maślanu jako preparatu dojelitowego uniemożliwia inaktywacje substancji czynnej w kwasowym środowisku żołądka.

Preparaty z maślanem sodu występują także w formie czopków, które mają odmienne właściwości od kapsułek dojelitowych. Należy zwrócić na to uwagę przy zgłaszanych przez pacjenta objawach. Czopki wspomagają regenerację odbytu oraz łagodzą podrażnienia śluzówki odbytnicy.

Kolejnym aspektem jest stosowana porcja maślanu sodu. Zalecana, dobowa dawka kwasu masłowego wynosi 300 mg. Dla produktów zarejestrowanych jako żywność specjalnego przeznaczenia medycznego sugeruje się większą dobową dawkę — nawet do 940 mg kwasu masłowego. Suplementy diety zazwyczaj zawierają nie więcej niż 300 mg maślanu/porcję.

Warto zwrócić uwagę na dodatkowe składniki, poza maślanem sodu, w wybieranym produkcie. Zazwyczaj preparaty zawierają dodatek bakterii probiotycznych, prebiotyki (np. inulinę) lub błonnik. Pacjent powinien otrzymać preparat jak najlepiej dopasowany do jego potrzeb oraz zgłaszanych objawów.

Status produktu i sposób stosowania

Równie ważny może okazać się status produktu, ponieważ preparaty z maślanem sodu posiadają różne rejestracje. Obecnie w sprzedaży można spotkać: suplementy diety, żywność specjalnego przeznaczenia medycznego oraz wyrób medyczny zawierające maślan.

Suplement diety jest środkiem spożywczym, który ma uzupełnić niezbilansowaną, codzienną dietę pacjenta narażonego na niedobór składników odżywczych. Żywność specjalnego przeznaczenia medycznego to środek spożywczy o składzie mającym zaspokoić potrzeby żywieniowe osób, których metabolizm i procesy trawienia nie spełniają swojej funkcji. Natomiast wyrób medyczny to artykuł przeznaczony przez wytwórcę do stosowania w celu m.in. leczenia lub łagodzenia przebiegu choroby.

Zgodnie z regułami fizjologii przewodu pokarmowego, zaleca się spożywanie preparatów maślanu sodu po posiłku — z uwagi na podwyższoną aktywność żołądka i jelit oraz wydzielniczą trzustki, co pozwala usprawnić transport mikrogranulek wzdłuż jelita oraz sukcesywne uwalnianie kwasu masłowego przez lipazy soku trzustkowego.

Preparaty maślanu sodu powinny być stosowane przez co najmniej 3 miesiące w celu uzyskania pełnego efektu fizjologicznego. Potem lekarz może zalecić kontynuację lub redukcję dawki preparatu. Należy pamiętać, że efekt działania maślanu jest odwracalny i stopniowo ustępuje po zaprzestaniu podawania.

Piśmiennictwo:

1. S. Drzymała-Czyż, T. Banasiewicz, M. Biczysko, J. Walkowiak: Maślany w nieswoistych zapaleniach jelit. Fam. Med. Prim. Care Rev. 2011, 13, 2: 305-307.
2. K. Radwan, P. Radwan: Rola kwasu masłowego w patogenezie i leczeniu chorób jelit. Centrum Medyczne Medicover Polska, Klinika i Katedra Gastroenterologii z Pracownią Endoskopową, Uniwersytet Medyczny w Lublinie, 2021.
3. T. Banasiewicz, K. Borycka-Kiciak, A. Dobrowolska-Zachwieja, J. Friedigek, A. Kiciak, P. Krokowicz i in.: Kliniczne aspekty zastosowania kwasu masłowego w postępowaniu dietetycznym w chorobach jelit (Clinical aspects of sodium butyrate application in dietary treatment of bowel diseases).
4. A. Zielińska: Kwas masłowy i maślan — znaczenie biologiczne i zastosowania terapeutyczne (Butyric acid and butyrate — biological significance and therapeutic applications). Zakład Chemii Organicznej i Fizycznej, Wydział Farmaceutyczny, Warszawski Uniwersytet Medyczny; ORCID: 0000-0002-2244-0627.
5. G. Caderni, C. Luceri, et al.: Slow-release pellets of sodium butyrate increase apoptosis in the colon of rats treated with azoxymethane, without affecting aberrant crypt foci and colonic proliferation. Nutr. Cancer 1998. 30(3), 175-181.
6. B. Kuczyńska, A. Wasilewska, M. Biczysko, T. Banasiewicz, M. Drews: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe — mechanizmy działania, potencjalne zastosowania kliniczne oraz zalecenia dietetyczne (Short chain fatty acids — mechanisms of action, potential clinical indications and nutritional indications). Katedra i Klinika Chirurgii Ogólnej, Chirurgii Onkologii Gastroenterologicznej i Chirurgii Plastycznej Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.
7. T. Banasiewicz i in.: Ustalenie dawkowania kwasu masłowego w świetle badań klinicznych i doświadczalnych — przegląd piśmiennictwa, Gastroenterol. Rev. 2020, 15(2), 1-7.