Клетчатка и масляная кислота в вашем кишечнике

Начало, продолжение: клетчатка и пропионовая кислота в вашем кишечнике.

Мы с вами привыкли считать, что клетчатка нужна для того, чтобы растягивать наш кишечник, вызывать чувство сытости и замедлять всасывание углеводов. Однако она обладает рядом длительных системных эффектов, связанных со здоровьем кишечника.

Сразу оговорюсь, что я не советую применять готовую клетчатку. Ешьте овощи, ферментированные бобовые и некоторые крупы (не увлекаясь или вовсе минимизируя злаки), зелень, фрукты. Обратите внимание на водоросли, они являются прекрасными источниками пищевых волокон.

Думаю, что эта статья будет интересна людям с проблемами кишечника или если вы хотите помочь таким людям без применения лекарственных средств и вмешательств. Как лечебная добавка маслянная кислота себя хорошо зарекомендовала при лечении воспалительных заболеваний кишечника, болезни Крона, синдрома раздраженного кишечника.

Итак, начнем с того, что клетчатка не переваривается ферментами нашего тонкого кишечника и поступает в толстую кишку. Там она расщепляется нашей микрофлорой. Анаэробные (это значит, которые работают без доступа кислорода) полезные бактерии гидролизуют простые углеводы с образованием короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) — уксусной, пропионовой и масляной — ацетата, пропионата, бутирата.

Виды короткоцепочечных жирных кислот

Ацетат — уксусная кислота, является метаболитом всех полезных бактерий кишечника — повышает поглощение кислорода, кровообращение в слизистой, он, проходя через печень, снова поступает в кровь, становится энергетическим субстратом для клеток тканей и органов: мышечной ткани, сердца, почек, головного мозга и других. Уксусная и молочная кислота регулируют уровень РН, моторную и секреторную активность кишечника, обладают послабляющим и антимикробным эффектами.

Пропионовая кислота — пропионат, транспортируется в печень и включается в процесс глюконеогенеза и синтеза биогенных аминов, улучшает микроциркуляцию в слизистой кишечника и поддерживает в ней метаболические процессы, блокирует прикрепление к колоноцитам условно-патогенной микрофлоры. Пропионовая и масляная кислоты участвуют в синтезе гормонов, нейромедиаторов (серотонина, эндорфинов).

Бутират — масляная кислота, стимулирует обновление клеток слизистой кишечника — рост и пролиферацию энтероцитов, крипт, влияет на кровоток в слизистой, и является основным энергетическим субстратом для клеток кишечника, обеспечивая до 70% потребности в энергии. Кроме того, масляная кислота участвует в регуляции многихметаболических и сигнальных процессов в кишечнике. Основными поставщиками бутирата являются пептококки, фузобактерии, эубактерии, клостридии.

Основные функции КЖК (влияние на слизистую кишечника):

1. Главный источник энергии для слизистой кишечника
2. Стимуляция пролиферации и дифференциации клеток слизистой
3. Стимуляция кровотока в слизистой
4. Стимуляция образования слизи
5. Стимуляция всасывания хлорида натрия, калия, магния и воды
6. Снижение рН в толстой кишке
7. Поддержание целостности слизистой.

Одной из самых важных низкомолекулярных кислот, которые синтезируются в кишечнике, является масляная кислота. Научно доказана корреляционная связь между дефицитом низкомолекулярных кислот и частотой развития и обострения заболеваний толстого кишечника (язвенный колит, злокачественные новообразования). Масляная кислота — основной энергетический материал для эпителиоцитов, она поддерживает кишечный гомеостаз. Указанная кислота проявляет антиканцерогенное и антивоспалительное действие, влияет на аппетит, предупреждает развитие оксидативного стресса.

Масляная кислота является природной жирной кислотой с короткой цепочкой, которая образуется в толстом кишечнике в результате активности кишечной микрофлоры, ферментирующей пищевые волокна и неперевариваемые углеводы.

У здоровых людей кишечная продукция масляной кислоты достигает 5 г/день, демонстрируя значительное снижение концентрации от слепой кишки до нисходящей ободочной кишки.

Основная функция масляной кислоты — это снабжение клеток толстого кишечника энергией для улучшения метаболизма, контроля нормального развития клетки и усиления защитной роли в отношении заболеваний толстого кишечника.

Существуют два физиологических пути поставки энергетических субстратов для колоноцита: 30% энергетических нужд обеспечивается через системную циркуляцию глюкозы, 70% энергетической потребности удовлетворяется КЦЖК, главным образом бутиратом.

В эпителиальных клетках бутират быстро усваивается и метаболизируется в митохондриях, что представляет собой ключевой этап окислительного метаболического пути.

Кроме своей функции исходного поставщика энергии и регулятора метаболизма для нормальных клеток толстого кишечника, масляная кислота также казывает важные благоприятные эффекты в воспалительных процессах толстого кишечника. Эти эффекты обусловлены множественным механизмом, действующим на уровне слизистой оболочки и включающим:

• восстановление функции эпителиального барьера
• увеличение синтеза муцина и белков
• снижение секреции провоспалительных медиаторов, таких как ФНО-, оксид азота, гамма-интерферон, ИЛ-2, ИЛ-12
• повышение высвобождения противовоспалительного цитокина ИЛ-10 из моноцитов;
• ингибирование адгезии эндотелиальных лейкоцитов посредством модуляции экспрессии ФМА-1 и МАСЭ-1
• активацию макрофагального NF-kB.

Бутират, но не прочие короткоцепочечные жирные кислоты, также значительно уменьшает гамма-интерферон индуцируемое высвобождение белка-10 в субэпителиальных миофибробластах кишечника человека.

Важность роли бутирата как мощного регулятора гомеостаза толстой кишки (67) подтверждается тем, что масляная кислота снижает кишечную продукцию СЛК-зависимого ИЛ-8 и снижает кишечную экспрессию Toll-подобного рецептора 4, который считается важным компонентом врожденного иммунитета и который, при избыточной продукции, приводит к проявлению воспалительных заболеваний кишечника.

Исследования in vitro показали, что масляная кислота усиливает проапоптотическое действие ФНО, ингибирует СОХ-2 активность опухолевых клеток и обладает способностью репрессировать генную экспрессию MUC-1 и MUC-2 в раковых клетках.

Масляная кислота также активно вовлечена в процесс абсорбции воды и электролитов, таким образом регулируя объем стула и моторику кишечника.

Биологическая важность масляной кислоты как основного фактора кишечного гомеостаза человека демонстрируется тем фактом, что многие заболевания кишечника, включая воспалительные заболевания кишечника, нарушения его моторики и функций, а также опухоли толстой кишки, часто сопровождаются сниженной концентрацией масляной кислоты в толстой кишке.

Более того, было сделано наблюдение, что препараты, препятствующие окислению масляной кислоты и тем самым увеличивающие ее концентрацию в толстом кишечнике, являются эффективными в лечении воспалительных заболеваний кишечника (44). По этим причинам восстановление достаточного количества масляной кислоты в толстой кишке рассматривается как эффективный способ поддержания гомеостаза и эубиоза толстой кишки, а также как метод профилактики заболеваний толстой кишки.

К настоящему времени накоплены научные данные, указывающие на роль масляной кислоты при различных заболеваниях толстой кишки.

Воспалительные заболевания кишечника — было показано, что местное введение масляной кислоты и ее солей эффективно при реконструкции экспериментального колита у животных. Было показано, что бутират способен улучшать клинический исход также у пациентов, страдающих от язвенного колита, болезни Крона, радиационного колита и паучита, инфекционного колита.

Функциональные нарушения кишечника — масляная кислота является важным регулятором кишечной абсорбции воды и электролитов, и ее пониженный синтез играет важную роль, в том числе в вызванной антибиотиками диарее. Следовательно, применение масляной кислоты может быть эффективно в лечении диареи: диареи, вызванной приемом антибиотиков, диарее путешественников и других диарейных синдромах. Имеются клинические доказательства, что масляная кислота также вызывает выраженное уменьшение вздутия и диареи, cвязанных с антибиотикотерапией Helicobacter pylori.

Масляная кислота также вносит вклад в контроль перфузиии моторики толстого кишечника. Данные эффекты подтверж дают ее использование при синдроме раздраженной толстой кишки, который функционально характеризуется нарушением моторики, а клинически болевым синдромом, вздутием и запором или диареей.

Полипоз толстого кишечника и колоректальный рак — масляная кислота является ключевым регулятором, контролирующим пролиферативные процессы эпителия толстой кишки и вовлечена в контроль процессов неопластической трансформации колоноцитов. Известно, что в процессе раковой трансформации клетки проходят путь от аэробного дыхательного цикла до анаэробного цикла, теряя часть своей способности к окислению, и таким образом повышенное содержание масляной кислоты внутри клетки образует подходящий проапоптотический сигнал для опухолевых клеток. Защитный эффект масляной кислоты в отношении развития полипоза толстой кишки и колоректального рака хорошо подтвержден «in vivo» и «in vitro»; он коррелирует с более низкой концентрацией бутирата, обнаруженной у пациентов с полипозным раком толстой кишки по сравнению со здоровыми субъектами.

Многие исследования также подтвердили, что масляная кислота, кроме предотвращения опухолевой дегенерации нормальных колоноцитов, защищает клетки эпителия от повреждающего действия канцерогенов. На клетки опухолей кишечника бутират оказывает массу эффектов, вызывая торможение клеточного роста и репликации, восстановление апоптоза, промотирование дифференциации клеток и торможение недифференцированных клеток.

Противоопухолевая активность масляной кислоты представляет собой особенный интерес, так как она относится к эндогенным веществам, физиологически синтезируемым некоторыми видами бактерий толстой кишки. Тем не менее, простое пероральное введение стандартных лекарственных форм, содержащих масляную кислоту, неспособно повысить ее концентрацию в толстом кишечнике, так как масляная кислота быстро и полностью абсорбируется в желудке и тонком кишечнике и не может достичь толстого кишечника в нужной и эффективной дозе.

Неэффективность нетаргетированных препаратов была показана у животных, а также подтверждается клиническими исследованиями, которые показали, что ректальное введение масляной кислоты с помощью клизм было эффективным лишь при дистальном язвенном колите, в то время как пероральное введение масляной кислоты по описанным выше причинам не оказывало эффекта.

При попадании бутирата кальция или натрия в кишечник масляная кислота высвобождается и попадает во внутриклеточное пространство кишечных клеток — энтероцитов, затем происходит процесс её окисления и генерирование кетона, CO₂ и АТФ. Выделяющийся диоксид углерода уменьшает величину pH в желудочно-кишечном тракте. За счёт создания кислой среды обеспечиваются неблагоприятные условия для существования и развития условно-патогенной миклофлоры. При поступлении в нижнюю часть пищеварительного тракта бутират ограничивает колонизацию кишечника такими бактериями как E.coli, Salmonella spp., Clostridium perfringens spp. и другими путём ингибирования гена, ответственного за инокуляцию бактерий в эпителиальные клетки. После этого клетка стимулирует насос для вывода и ликвидации ионов H⁺ и Na⁺.

Как обеспечить свой организм масляной кислотой?

1. Употреблять достаточно пищевых волокон.

2. Обратить внимание на резистентные крахмалы.

Не все крахмалы одинаково полезны: резистентный (устойчивый) крахмал.

3. Добавлять в питание ферментированные продукты (кимчи, квашенная капуста и др).

4. Не увлекаться молочными «пробиотиками». Почему? Об этом мы напишем чуть позже