Maslačna kiselina (butirat) i mozak: otkrivanje njenih neurozaštitnih i kognitivnih koristi
Maslačna kiselina (butirat) je kratkolančana masna kiselina koja nastaje fermentacijom dijetalnih vlakana u crijevima uz pomoć korisnih mikroorganizama. Iako se tradicionalno proučava zbog svoje uloge u zdravlju crijeva, nedavna su istraživanja istaknula njene potencijalne neurološke koristi, što je potaknulo veći interes za njen utjecaj na funkciju mozga.
Butirat sudjeluje u brojnim biološkim procesima, uključujući regulaciju upala, utjecaj na ekspresiju gena i pružanje neurozaštitnih učinaka. Kako biste saznali kako jedinstvena svojstva maslačne kiseline mogu utjecati na zdravlje mozga, nastavite čitati kako biste otkrili najnovije spoznaje o njenim potencijalnim neurološkim prednostima.
Maslačna kiselina i veza crijevo-mozak
Os crijevo-mozak dvosmjerni je komunikacijski sustav koji povezuje crijeva sa središnjim živčanim sustavom, pri čemu u tom procesu maslačna kiselina igra ključnu ulogu . Crijevni mikrobiom proizvodi maslačnu kiselinu kada se vlakna, a posebno rezistentni škrob, probave, a zatim ga apsorbiraju kolonociti prije nego što uđe u krvotok i dosegne mozak. Ova povezanost između crijeva i mozga sugerira da zdravlje crijeva može značajno utjecati na neurološke ishode. Čini se da maslačna kiselina pomaže u regulaciji komunikacije između crijeva i mozga modulirajući razine neurotransmitera i smanjujući propusnost krvno-moždane barijere, što potencijalno može poboljšati funkciju mozga, pa čak i zaštititi od kognitivnog propadanja.
Protupalni učinci maslačne kiseline u mozgu
Jedan od najdubljih načina na koji maslačna kiselina podržava neurološko zdravlje je putem svog protuupalnog učinka. Kronična neuroupala ključni je čimbenik u razvoju i napredovanju neurodegenerativnih bolesti poput Alzheimerove bolesti, Parkinsonove bolesti i multiple skleroze. Pokazalo se da maslačna kiselina smanjuje neuroupalu inhibirajući aktivaciju mikroglija, stanica imunološkog sustava mozga, te smanjujući oslobađanje proupalnih citokina. Štoviše, maslačna kiselina regulira aktivnost NLRP3 inflamasoma, proteinskog kompleksa uključenog u upalama koji je povezan s nekoliko neuroloških poremećaja. Studije sugeriraju da maslačna kiselina može smanjiti markere neuroupale, što bi moglo pomoći u ublažavanju simptoma ili usporavanju napredovanja upalnih neuroloških bolesti.
Uloga maslačne kiseline u ekspresiji gena i epigenetskoj regulaciji
Maslačna kiselina svoje neurološke koristi postiže i putem epigenetskih mehanizama. Kao inhibitor histon deacetilaze, butirat utječe na ekspresiju gena promičući acetilaciju histona (histoni su proteini koji ovijaju i savijaju našu DNK). Ova modifikacija histona čini DNK pristupačnijom za transkripciju, čime se aktiviraju geni uključeni u zdravlje mozga. Posebno je važno napomenuti da maslačna kiselina regulira gene povezane sa sinaptičkom plastičnošću, kognitivnom funkcijom i preživljavanjem neurona. Sposobnost da na takav način utječe na ekspresiju gena može poboljšati razvoj mozga, poboljšati pamćenje i potaknuti učenje. Osim toga, sposobnost maslačne kiseline da modificira ekspresiju neurozaštitnih gena, uključujući one uključene u regeneraciju neurona i popravak stanica, dodatno naglašava njezin potencijal kao terapeutskog sredstva za neurološko zdravlje.
Neurozaštitni učinci maslačne kiseline
Neurozaštitna svojstva maslačne kiseline također su evidentna u njenoj sposobnosti da štiti mozak od neurodegeneracije. Studije su pokazale da maslačna kiselina može podržati opstanak neurona, smanjiti staničnu smrt i stimulirati neurogenezu tj. proces stvaranja novih neurona. Jedan od ključnih mehanizama kroz koje maslačna kiselina štiti mozak je povećanje proizvodnje moždanog neurotrofng čimbenika (BDNF), proteina koji igra ključnu ulogu u rastu, održavanju i opstanku neurona. Osim toga, BDNF podržava sinaptičku plastičnost, koja je ključna za učenje i pamćenje.
Maslačna kiselina je istraživana zbog svoje sposobnosti da ublaži patološke procese neurodegenerativnih bolesti, uključujući smanjenje akumulacije amiloidnog-beta plaka kod Alzheimerove bolesti ili poboljšanje motoričkih funkcija u modelima Parkinsonove bolesti. Ovi dokazi sugeriraju da bi maslačna kiselina mogla biti važna terapeutska strategija za usporavanje ili čak preokretanje određenih aspekata neurodegeneracije.
Zaključak
Zaključno, maslačna kiselina nudi širok raspon neuroloških koristi, od smanjenja upala do poticanja neurogeneze. Kroz svoj utjecaj na os crijevo-mozak, maslačna kiselina poboljšava funkciju mozga i štiti od kognitivnog propadanja. Njena sposobnost da modulira ekspresiju gena i potiče opstanak neurona pruža nadu pojedincima s neurodegenerativnim bolestima. Iako se mehanizmi kojima maslačna kiselina ostvaruje ove učinke još uvijek istražuju, rana istraživanja sugeriraju da ona ima značajan potencijal kao neurozaštitno sredstvo.
Autor: Dr. Pooja Mahtani, PharmD, MS, CNS, LDN, IFMCP
Sources
Fock E, Parnova R. Mechanisms of blood-brain barrier protection by microbiota-derived short-chain fatty acids. Cells. 2023;12(4):657.
Govindarajan N, Agis-Balboa RC, Walter J, et al. Sodium butyrate improves memory function in an Alzheimer’s disease mouse model when administered at an advanced stage of disease progression. J Alzheimers Dis. 2011;26(1):187-197.
Guo TT, Zhang Z, Sun Y, et al. Neuroprotective effects of sodium butyrate by restoring gut microbiota and inhibiting TLR4 signaling in mice with MPTP-induced parkinson’s disease. Nutrients. 2023;15(4):930.
Li H, Sun J, Wang F, et al. Sodium butyrate exerts neuroprotective effects by restoring the blood-brain barrier in traumatic brain injury mice. Brain Res. 2016;1642:70-78.
Li Y, Liu A, Chen K, et al. Sodium butyrate alleviates lead-induced neuroinflammation and improves cognitive and memory impairment through the ACSS2/H3K9AC/BDNF pathway. Environ Int. 2024;184:108479.
Shang S, Wang L, Zhang Y, Lu H, Lu X. The beta-hydroxybutyrate suppresses the migration of glioma cells by inhibition of NLRP3 inflammasome. Cell Mol Neurobiol. 2018;38(8):1479-1489.
Shukla S, Tekwani BL. Histone deacetylases inhibitors in neurodegenerative diseases, neuroprotection and neuronal differentiation. Front Pharmacol. 2020;11:537.
Royal mješavina sadrži 1/3 maslačnog ulja i 2/3 ulja bakalara dobivenog fermentacijom
