Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs) είναι η κύρια κατηγορία μεταβολιτών που παράγονται στο παχύ έντερο από το αναερόβιο εντερικό μικροβίωμα και παίζουν ουσιαστικό ρόλο σε μια μεγάλη ποικιλία ασθενειών στον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένων του αυτοάνοσου διαβήτη, της μη αλκοολικής ηπατικής νόσου, της κίρρωσης, διαφόρων νευρολογικών διαταραχών, διαταραχών του ανοσοποιητικού συστήματος, της αθηροσκλήρωσης, της παχυσαρκίας, καρδιαγγειακών παθήσεων και νεφρικών νοσημάτων.
Τα SCFA μπορεί να είναι ο πιο σημαντικός σύνδεσμος μεταξύ της διατροφής, του μικροβιώματος του εντέρου και της ανθρώπινης υγείας.
Περισσότερες πληροφορίες
Είναι γνωστό ότι πολλοί παράγοντες μπορούν να αλλάξουν τη φυσιολογική σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου ευνοώντας την εμφάνιση εντερικών νοσημάτων, όπως τα φλεγμονώδης νοσήματα του εντέρου (IBD), η κοιλιοκάκη και ο καρκίνος του παχέος εντέρου. Η δίαιτα αντιπροσωπεύει ένα από τα κύρια τεκμηριωμένα στοιχεία που είναι υπεύθυνα για αλλαγές στη δομική και λειτουργική σχέση μεταξύ του μικροβιώματος του εντέρου και του ξενιστή. Ο ζυμωτικός βακτηριακός μεταβολισμός των διατροφικών συστατικών, ιδιαίτερα των άπεπτων φυτικών ινών, παράγει μια μεγάλη ποσότητα βιολογικά ενεργών ενώσεων όπως τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs).
Τα SCFA είναι κορεσμένα λιπαρά οξέα που αποτελούνται από ένα έως έξι άτομα άνθρακα από τους οποία το οξικό (C2), το προπιονικό (C3) και το βουτυρικό (C4) είναι αυτά με τη μεγαλύτερη ποσότητα και με μια γενικά σταθερή αντίστοιχη μοριακή αναλογία 60:20:20 στο παχύ έντερο καθώς και στα κόπρανα. Εκτός από αυτά, άλλα SCFAs, όπως το ισο-βουτυρικό (C4), το βαλερικό (C5) και το ισο-βαλερικό (C5), υπάρχουν σε χαμηλότερες ποσότητες. Μπορούν να απορροφηθούν από το επιθήλιο του παχέος εντέρου παρέχοντας ενέργεια ή να εισέλθουν στην κυκλοφορία του αίματος παίζοντας σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του μεταβολισμού των λιπαρών οξέων, της γλυκόζης και της χοληστερόλης. Επιπλέον, χάρη στην ικανότητά τους να επάγουν την παραγωγή αντιμικροβιακών πεπτιδίων και να ρυθμίζουν τον αριθμό και τις λειτουργίες των ρυθμιστικών Τ κυττάρων (Tregs), τα SCFAs συμβάλλουν στη ρύθμιση των ανοσολογικών αποκρίσεων του ξενιστή. Η παθολογική κατάσταση του εντερικού μικροβιώματος είναι υπεύθυνη για τη μείωση της συγκέντρωσης των SCFAs, η οποία είναι απαραίτητη για τον ξενιστή για την πρόληψη των εντερικών νόσων. Στην πραγματικότητα, διατηρούν τη λειτουργικότητα του επιθηλιακού φραγμού και ρυθμίζουν την έναρξη των φλεγμονωδών αντιδράσεων με τη μεταγραφική ρύθμιση των πρωτεϊνών των στενών συνδέσμων, ιδιαίτερα της κλαουδίνης-1 και ιδιαίτερα το βουτυρικό, μπορεί να εμποδίσουν τη μετατόπιση του λιποπολυσακχαρίτη (LPS), ο οποίος είναι ένα ισχυρό προφλεγμονώδες μόριο. Επιπλέον, τα SCFA υποστηρίζουν τον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των επιθηλιακών κυττάρων και προστατεύουν το επιθήλιο του παχέος εντέρου αυξάνοντας την έκφραση της βλεννίνης 2 και ρυθμίζοντας τόσο το οξειδωτικό στρες όσο και τις αποκρίσεις του ανοσοποιητικού συστήματος.
Διάφορες μελέτες έχουν τεκμηριώσει τις αλλαγές στη σύνθεση των SCFA σε ορισμένες ανθρώπινες παθολογικές καταστάσεις, όπως το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου, η διάρροια και ο καρκίνος και για το λόγο αυτό, αποτελούν στόχο για τη μέτρηση της εντερικής υγείας και έχουν προταθεί ως πιθανοί διαγνωστικοί βιοδείκτες. Επιπλέον, η μέτρηση των SCFAs σε δείγματα κοπράνων είναι μια γρήγορη και αξιόπιστη μέθοδος για την ανάδειξη της παρουσίας εντερικής δυσβίωσης αντί του χαρακτηρισμού του εντερικού μικροβιώματος. Εξάλλου, οι προσεγγίσεις της μοριακής ανάλυσης του μιροβιώματος δεν μπορούν να ρίξουν φως στις πραγματικές διαδικασίες ζύμωσης και στις λειτουργικές αλλαγές της μικροχλωρίδας (παραγωγή μεταβολιτών).
Τα SCFA έχουν πολυάριθμους μηχανιστικούς δεσμούς με την υγεία του ξενιστή και μπορεί να διαδραματίσουν σημαντικούς ρόλους στον ενεργειακό μεταβολισμό, στην αίσθηση του κορεσμού, στη διατήρηση της λειτουργίας του φραγμού του εντέρου, στη λειτουργία του ανοσοποιητικού, στις αντιφλεγμονώδεις αποκρίσεις και στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου. Απορροφούνται εύκολα μέσω του αυλού του παχέος εντέρου και αντιπροσωπεύουν περίπου το 10% της ημερήσιας θερμιδικής πρόσληψης. Μπορεί να μειώσουν τα ελεύθερα λιπαρά οξέα, τη χοληστερόλη και τα επίπεδα γλυκόζης στο πλάσμα. Τα SCFA δρουν ως πηγή ενέργειας για τα επιθηλιακά κύτταρα του παχέος εντέρου μέσω της β-οξείδωσης και επηρεάζουν τους ρυθμούς πολλαπλασιασμού των κυττάρων απελευθερώνοντας αυξητικούς παράγοντες, ρυθμίζοντας τη ροή του αίματος του βλεννογόνου και μέσω γονιδίων που συμμετέχουν στον κυτταρικό κύκλο.
