Czym jest paradoks maślanu w komórkach jelitowych?
Czy wiedzieliście, że kwas masłowy nie tylko odżywia komórki jelit i wspiera ich prawidłowy rozwój, ale też indukuje apoptozę (programowaną śmierć) w komórkach nowotworowych? To zjawisko znane jest jako paradoks maślanu.
Kwas masłowy, znany również jako maślan, jest produktem fermentacji błonnika pokarmowego przez mikrobiotę jelitową. Pełni on kluczowe funkcje w komórkach jelitowych, nie tylko jako główne źródło energii dla kolonocytów, ale również jako mediator komórkowy działający przez liczne mechanizmy molekularne. Jego aktywność przeciwnowotworowa obejmuje hamowanie cyklu komórkowego oraz indukcję programowanej śmierci komórki – apoptozy.
Paradoks maślanu:
- Wśród wszystkich SCFA, kwas masłowy wywołuje najsilniejszy efekt apoptotyczny.
- Odpowiednio wysokie stężenie maślanu w jelicie grubym może hamować zarówno wczesne, jak i późne etapy onkogenezy przez kontrolę transkrypcji, ekspresji i aktywacji kluczowych białek w kaskadzie apoptotycznej.
- Kwas masłowy (w zależności od tego czy działa na komórki prawidłowe, czy na komórki guza) stymuluje proliferację prawidłowych kolonocytów lub hamuje podziały komórkowe i indukuje apoptozę komórek nowotworowych okrężnicy.
Ten paradoksalny wpływ maślanu na zdrowe i nowotworowe komórki związany jest z odmienną charakterystyką ich metabolizmu.
W prawidłowych kolonocytach maślan prawie w całości jest utylizowany do produkcji ATP, czego rezultatem jest proliferacja komórkowa.
W komórkach nowotworowych, gdzie dominuje metabolizm beztlenowy, zmiana kwasu masłowego do ATP jest mało wydajna, co powoduje że maślan dociera do jądra komórkowego, gdzie hamuje deacetylazę histonów i indukuje apoptozę.
Źródło:
Leonel AJ, Alvarez-Leite JI. Butyrate: implications for intestinal function. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2012 Sep;15(5):474-9. doi: 10.1097/MCO.0b013e32835665fa. PMID: 22797568.
