Morbo di Crohn e infiammazione intestinale: il butirrato aiuta l’intestino?

Obiettivo dello studio: Contesto e obiettivo: la malattia infiammatoria intestinale (IBD), che comprende il morbo di Crohn e la colite ulcerosa, è una patologia infiammatoria cronica caratterizzata da risposte immunitarie anomale e da una funzione di barriera compromessa nel tratto gastrointestinale. L’IBD è associata ad alterazioni del microbiota intestinale e dei suoi metaboliti nel colon.

Risultati: Tuttavia, i clisteri di butirrato hanno dato risultati contrastanti. È stato osservato che le diete che favoriscono la produzione di butirrato, tra cui gli alimenti a base di orzo germogliato e la crusca d’avena, aumentano la concentrazione di butirrato nelle feci e riducono l’indice di attività della malattia sia nei modelli animali sia nei pazienti con IBD. Conclusioni: la letteratura attuale suggerisce che il butirrato potrebbe essere un trattamento aggiuntivo per ridurre l’infiammazione e mantenere la remissione dell’IBD. Sono necessari ulteriori studi clinici per stabilire se la sola somministrazione di butirrato sia un trattamento efficace per l’IBD.

Obiettivo dello studio: Il butirrato può rafforzare la barriera epiteliale intestinale. Tuttavia, i meccanismi con cui il butirrato influisce sulla piroptosi delle cellule epiteliali intestinali (IEC) nel morbo di Crohn (CD) non sono ancora chiari.

Risultati: La somministrazione congiunta di un attivatore della via cGAS-STING e di butirrato ha dimostrato che l’attivatore annullava gli effetti inibitori del butirrato sulla piroptosi e sull’attivazione della via cGAS-STING, sia nel modello di colite nei ratti sia nelle cellule HT-29. Dal punto di vista dei meccanismi, è emerso che la via cGAS-STING interagisce con NLRP3. Nel complesso, il butirrato potrebbe ridurre l’infiammazione intestinale nel morbo di Crohn sopprimendo la piroptosi delle IEC mediata dall’asse cGAS-STING-NLRP3. Questi risultati offrono nuove prospettive sulle possibili strategie terapeutiche per il trattamento del morbo di Crohn.

Obiettivo dello studio: Il recettore GPR109A, appartenente alla famiglia dei recettori accoppiati a proteine G, può essere attivato dalla niacina, dal butirrato e dall’acido β-idrossibutirrico. In questo studio abbiamo valutato l’attività antinfiammatoria del butirrato di sodio (SB) nei topi con colite indotta da acido 2,4,6-trinitrobenzensolfonico (TNBS), un modello sperimentale simile al morbo di Crohn, e abbiamo esplorato il possibile meccanismo d’azione dell’SB nella malattia infiammatoria intestinale (IBD).

Risultati: In vitro, il pretrattamento con SB ha inibito nettamente l’espressione di TNF-α e IL-6 nei macrofagi RAW246.7 stimolati con LPS. L’SB ha inibito la fosforilazione della via di segnalazione NF-κB p65 e AKT indotta da LPS, ma non quella della via MAPK. I nostri dati indicano che l’SB ha attenuato la risposta infiammatoria e la disfunzione della barriera epiteliale intestinale indotte da TNBS, attivando GPR109A e inibendo le vie di segnalazione AKT e NF-κB p65. Questi risultati ampliano quindi la comprensione della funzione del recettore GPR109A e forniscono una nuova base teorica per il trattamento dell’IBD.

Obiettivo dello studio: Contesto: l’infezione da Mycobacterium avium paratuberculosis (MAP) è strettamente associata allo sviluppo del morbo di Crohn (CD), caratterizzato da un’infiammazione eccessiva e da gravi danni intestinali. Obiettivi: in questo studio è stato valutato il ruolo degli acidi grassi a catena corta, tra cui l’acido propionico (PPA) e l’acido butirrico (BA), in un modello in vitro che riproduce le caratteristiche del morbo di Crohn.

Risultati: L’integrità e la funzione alterate delle cellule epiteliali intestinali Caco-2, dovute all’infezione da MAP, sono state ripristinate dal trattamento con PPA e BA. In particolare, l’espressione di NOX1 è diminuita in modo significativo nelle cellule trattate con 10 mM di PPA o BA (p < 0,001), come confermato da RT-PCR e microscopia. PPA e BA hanno ripristinato l’integrità delle giunzioni serrate riducendo l’espressione di Claudin-2 nel gruppo MAP. Conclusioni: i dati hanno dimostrato chiaramente che gli acidi grassi a catena corta hanno proprietà antinfiammatorie e antimicrobiche, con effetti benefici sulle cellule epiteliali intestinali danneggiate. Ciò suggerisce possibili benefici come integratore alimentare per i pazienti con morbo di Crohn, soprattutto per chi non è in gravidanza, poiché l’esposizione all’acido propionico potrebbe aumentare il rischio di disturbi dello spettro autistico (ASD) nella prole.

Obiettivo dello studio: Considerati i trilioni di microbi che abitano l’intestino dei mammiferi, il sistema immunitario dell’organismo deve mantenere costantemente un equilibrio tra la tolleranza verso i microrganismi commensali e la difesa contro i patogeni, per evitare risposte immunitarie inutili contro batteri normalmente innocui. Risposte immunitarie regolate in modo scorretto possono provocare malattie infiammatorie intestinali come la colite ulcerosa o il morbo di Crohn.

Risultati: Il trattamento dei macrofagi con n-butirrato ha ridotto i mediatori pro-infiammatori indotti dai lipopolisaccaridi, tra cui l’ossido nitrico, IL-6 e IL-12, ma non ha modificato i livelli di TNF-α o MCP-1. Questi effetti erano indipendenti dalla segnalazione dei recettori toll-like e dall’attivazione dei recettori accoppiati a proteine G, due vie su cui gli acidi grassi a catena corta possono agire. In questo studio presentiamo diverse prove secondo cui tali effetti sono dovuti all’inibizione delle istone deacetilasi da parte dell’n-butirrato. Questi risultati chiariscono un meccanismo con cui l’organismo può mantenere la tolleranza verso il microbiota intestinale: i macrofagi della lamina propria diventano meno reattivi ai batteri commensali grazie alla riduzione dei mediatori pro-infiammatori.

Obiettivo dello studio: I batteri intestinali apportano benefici all’organismo e sono stati associati alla malattia infiammatoria intestinale (IBD), nella quale i patobionti di E. coli aderenti e invasivi (AIEC), per esempio il ceppo LF82, sono associati al morbo di Crohn.

Risultati: Questi dati indicano che il butirrato aiuta a mantenere la struttura e la funzione dei mitocondri epiteliali quando sono esposti a E. coli-LF82, almeno in parte attraverso FFAR3. Pertanto, la perdita di batteri produttori di butirrato nell’IBD, in presenza di patobionti, potrebbe contribuire alla perdita della funzione mitocondriale e di barriera dell’epitelio, favorendo la malattia e/o accentuando un’infiammazione di basso grado.

Obiettivo dello studio: La patogenesi della malattia infiammatoria intestinale (IBD) è multifattoriale e i dati suggeriscono che sia coinvolta un’interazione alterata tra intestino e microbiota intestinale. Un difetto della barriera mucosale può aumentare la permeabilità intestinale, esponendo l’organismo al contenuto del lume intestinale e innescando una risposta immunitaria che favorisce l’infiammazione intestinale.

Risultati: Nella pratica clinica, diversi studi hanno documentato che i cambiamenti della permeabilità intestinale possono predire l’andamento dell’IBD. Test funzionali, come i test di assorbimento degli zuccheri o la nuova tecnica di imaging basata sull’endomicroscopia confocale, permettono di valutare in vivo l’integrità della barriera intestinale. La terapia anti-TNF-α riduce l’infiammazione mucosale e ripristina la permeabilità intestinale nei pazienti con IBD. Anche il butirrato, lo zinco e alcuni probiotici migliorano la disfunzione della barriera mucosale, ma il loro impiego è ancora limitato e servono ulteriori studi prima di considerare la regolazione della permeabilità un obiettivo terapeutico nell’IBD.

Obiettivo dello studio: I fattori metabolici che distinguono il morbo di Crohn (CD) dalla colite ulcerosa (UC) e il loro ruolo nella disregolazione immunitaria non sono ancora chiari. Il nostro obiettivo era identificare le caratteristiche metaboliche sistemiche della malattia infiammatoria intestinale (IBD) e chiarire il legame meccanicistico tra la disponibilità dei metaboliti e l’omeostasi delle cellule T regolatorie (Treg).

Risultati: Questo effetto dipendeva dalla carnitina palmitoiltransferasi 1A (CPT1A), poiché l’inibizione farmacologica o genetica dell’ossidazione degli acidi grassi (FAO) mediata da CPT1A annullava la capacità del butirrato di favorire la differenziazione. In vivo, la capacità del butirrato di attenuare la colite e promuovere l’accumulo di iTreg nel colon è stata significativamente ridotta dall’etomoxir, un inibitore di CPT1. L’ossidazione degli acidi grassi mediata da CPT1A è un passaggio metabolico fondamentale attraverso cui il butirrato promuove il mantenimento della tolleranza immunitaria. La carenza sistemica di intermedi della FAO nei pazienti con CD contribuisce direttamente allo sviluppo compromesso delle iTreg, e identifica l’asse butirrato-CPT1A come possibile obiettivo di interventi metabolici mirati.