Explorer les propriétés immunomodulatrices et anti-inflammatoires du butyrate

Dans une récente étude publiée dans la revue Fermentationles chercheurs ont examiné des études examinant le rôle du butyrate dans les réponses inflammatoires, les propriétés immunologiques et les maladies liées au système immunitaire telles que la dermatite atopique, le lupus érythémateux disséminé, le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), le psoriasis et le cancer.

Arrière-plan

Le butyrate d’acide gras à chaîne courte est créé lorsque de l’amidon résistant non digéré et des fibres alimentaires fermentescibles, et de petites quantités de protéines endogènes et alimentaires sont fermentées par des bactéries dans la lumière de l’intestin. On pense que le butyrate joue un rôle important dans l’immunité systémique et locale en modulant le microbiome intestinal. On pense également qu’il est essentiel dans la gestion des réponses immunitaires et inflammatoires.

Les Bacteroides et les Firmicutes sont les deux phylums prédominants qui produisent du butyrate dans le côlon humain. La production de butyrate est répandue chez les bactéries gram-positives anaérobies et Eubactérie rectale et rosebure espèces appartenant à Clostridium coccoides grappe et Faecalibacterium prausnitzii appartenant à la Clostridium leptum cluster sont les deux groupes producteurs de butyrate les plus importants.

Propriétés du butyrate

Le butyrate est connu pour jouer plusieurs rôles importants dans le système immunitaire et dans le maintien de l’homéostasie intestinale. Il module l’expression des protéines des jonctions serrées et favorise la sécrétion de mucus intestinal, maintenant l’intégrité de la barrière épithéliale dans l’intestin. De plus, le butyrate est considéré comme essentiel dans le métabolisme énergétique cellulaire et le système digestif, fournissant de l’énergie à la couche muqueuse du côlon et régulant l’inflammation, l’expression des gènes, la différenciation cellulaire et la mort cellulaire.

Au sein de l’intestin, le butyrate améliore la diversité du microbiote intestinal, régule l’apport en électrolytes et en liquides et réduit le stress oxydatif. De manière systémique, le butyrate augmente la sensibilité à l’insuline, diminue les lésions ischémiques et athéroscléreuses, élimine l’ammoniac, stimule la prolifération des peroxysomes et joue un rôle dans la neurogenèse et l’apoptose des cellules tumorales.

Au sein du système immunitaire, le butyrate est un agoniste de plusieurs récepteurs couplés aux protéines G, stimule les cellules anti-inflammatoires telles que les macrophages et les cellules T régulatrices, réduit l’activation du facteur nucléaire kappa B (NF-κB) et la sécrétion du facteur de nécrose tumorale – alpha (TNF -α), et est impliqué dans l’inhibition des cytokines pro-inflammatoires.

Le butyrate est produit par conversion directe des glucides en butyrate par l’enzyme butyrate kinase, conversion indirecte du lactate, du succinate ou de l’acétate, ou par fermentation des acides aminés lysine et glutamate. En dehors de E. rectale et F. prausnitzii, Butyricoccus pullicaecorum, Anaerotroncus colihominis, Papillibacter cinnamivores, sous-doligranule variable, butyrivibrio espèces, anérostypies espèces, ruminocoque espèces, et Clostridium Les espèces sont également connues pour produire du butyrate. En outre, Bacteroidetes, actinomycètes, spirochèteset protéobactéries on pense également qu’ils produisent du butyrate.

Utilisations préventives et thérapeutiques du butyrate

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Sur la base de ses propriétés anti-inflammatoires, immunomodulatrices et antiathérogéniques et de son rôle dans la biosynthèse du cholestérol et la sensibilité à l’insuline, le butyrate est un agent thérapeutique important. Son rôle dans le traitement des maladies inflammatoires de l’intestin, des maladies rénales diabétiques, de l’obésité et du cancer du côlon a été largement étudié. Le butyrate présente également des avantages potentiels pour la santé cardiovasculaire et rénale.

Des études ont également exploré l’application du butyrate dans le traitement de maladies liées à un système immunitaire hyperactif, telles que le lupus érythémateux disséminé, où la dérégulation des réponses immunitaires entraîne une dysbiose du microbiote intestinal. Avec des propriétés régulatrices de la diversité microbienne intestinale, le butyrate a montré des résultats prometteurs pour augmenter la diversité et rétablir l’équilibre du microbiome intestinal chez les patients atteints de lupus.

Le butyrate a également été utilisé dans le traitement des affections cutanées inflammatoires chroniques, telles que la dermatite atopique et le psoriasis. Le butyrate peut moduler le pH et limiter la croissance microbienne, réduire la perméabilité épidermique et supprimer l’inflammation cutanée. Le traitement avec des acides gras à chaîne unique, en particulier le butyrate, s’est avéré améliorer les fonctions de barrière cutanée dans des modèles animaux de dermatite atopique en modifiant le métabolisme des mitochondries dans les kératinocytes épidermiques. De plus, les propriétés modulatrices des Treg du butyrate pourraient également en faire une option de traitement potentielle pour le psoriasis, où l’activité et le nombre de cellules Treg sont réduits.

L’examen a également discuté des études qui ont examiné l’effet de la supplémentation en butyrate chez les patients séropositifs et ont signalé que la supplémentation en butyrate seule était considérée comme insuffisante pour augmenter l’intégrité épithéliale ou la reconstitution immunitaire chez des modèles de macaques infectés par le VIH traités avec une thérapie antirétrovirale. . Plusieurs études ont également étudié l’utilisation de suppléments de butyrate dans le traitement du cancer, en particulier pour restaurer la diversité microbienne intestinale. Les résultats indiquent que si le butyrate seul ne peut pas inhiber la croissance tumorale, il a des effets anticancéreux significatifs lorsqu’il est associé à la chimiothérapie. Il a également été démontré que le butyrate joue un rôle important dans la modulation des rythmes circadiens et la régulation des niveaux d’hormones du sommeil.

conclusions

Dans l’ensemble, les résultats suggèrent que le butyrate possède des propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices substantielles et joue un rôle important dans le maintien d’un équilibre sain dans le microbiome intestinal. Les preuves de plusieurs études ont indiqué que le butyrate peut potentiellement être utilisé comme agent thérapeutique ou prophylactique dans diverses maladies liées au système immunitaire en combinaison avec d’autres thérapies.