Butirato - Butyrate

Butirato
Butyrate.svg
Nomes
Nome IUPAC
Butanoato
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
Propriedades
C
4
H
7
O-
2
Massa molar 87,098 g mol −1
Aparência líquido oleoso e incolor
Densidade 0,959 a 20 ° C / 4 ° C
Ponto de fusão -7,9 ° C
Ponto de ebulição 163,5 ° C
Perigos
Ponto de inflamação 72 ° C
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Referências da Infobox

Butirato ou butanoato é o nome tradicional da base conjugada do ácido butírico (também conhecido como ácido butanóico). A fórmula do íon butirato é C
4
H
7
O-
2
. O nome é usado como parte do nome de ésteres e sais de carboxilato de ácido butírico.

Na natureza

Como um ácido graxo de cadeia curta, o ácido butírico é totalmente ionizado próximo ao pH neutro. Na natureza, o cátion associado ao butirato é desconhecido ou sem importância para as enzimas metabolizadoras .

Os butiratos são importantes como alimento para as células que revestem o cólon de mamíferos (colonócitos). Sem butiratos para energia, as células do cólon sofrem autofagia (autodigestão) e morrem. Os ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), que incluem butirato, são produzidos por bactérias colônicas benéficas ( probióticos ) que se alimentam ou fermentam os prebióticos , que são produtos vegetais que contêm quantidades adequadas de fibra alimentar . Esses SCFAs beneficiam os colonócitos (células do cólon), aumentando a produção de energia e podem proteger contra o câncer de cólon, inibindo a proliferação celular.

O butirato é o principal metabólito no lúmen do cólon decorrente da fermentação bacteriana da fibra alimentar e tem se mostrado um mediador crítico da resposta inflamatória do cólon. Na verdade, o butirato é responsável por cerca de 70% da energia dos colonócitos, sendo um SCFA crítico na homeostase do cólon . O butirato possui potencial preventivo e terapêutico para neutralizar a colite ulcerativa mediada por inflamação (UC) e o câncer colorretal . A razão pela qual o butirato é uma fonte de energia para os colonócitos normais e induz apoptose nas células cancerosas do cólon, é devido ao efeito Warburg nas células cancerosas, que leva ao butirato não ser metabolizado adequadamente. Esse fenômeno leva ao acúmulo de butirato no núcleo, atuando como um inibidor da histona desacetilase (HDAC). Um mecanismo subjacente à função do butirato na supressão da inflamação do cólon é a inibição das vias de sinalização IFN-γ / STAT1 , pelo menos parcialmente, por meio da atuação como um inibidor de HDAC . Foi demonstrado que o butirato inibe a atividade de HDAC1 que está ligado ao promotor do gene Fas nas células T , resultando na hiperacetilação do promotor Fas e na regulação positiva do receptor Fas na superfície das células T. Sugere-se, portanto, que o butirato aumenta a apoptose das células T no tecido colônico e, assim, elimina a fonte de inflamação (produção de IFN-γ). O butirato inibe a angiogênese ao inativar a atividade do fator de transcrição Sp1 e diminuir a expressão do gene do fator de crescimento endotelial vascular .

Como um metabólito humano e regulador imunológico

O butirato é extremamente essencial para hospedar a homeostase imunológica. Embora o papel e a importância do butirato no intestino não sejam totalmente compreendidos, muitos pesquisadores argumentam que a depleção de bactérias produtoras de butirato em pacientes com várias doenças vasculíticas é essencial para a patogênese dessas doenças.

A depleção de butirato no intestino é normalmente causada por uma ausência ou depleção de bactérias produtoras de butirato (BPB). Essa depleção no BPB leva à disbiose microbiana. Esta disbiose é caracterizada por uma baixa biodiversidade geral e um esgotamento dos principais membros produtores de butirato. O butirato é um metabólito microbiano essencial com um papel vital como modulador da função imunológica adequada no hospedeiro. Foi demonstrado que as crianças com falta de BPB são mais suscetíveis a doenças alérgicas e diabetes tipo 1. O butirato - a base conjugada do ácido butírico - exerce um papel fundamental para a manutenção da homeostase imunológica tanto local (no intestino) quanto sistêmica (via butirato circulante). O butirato demonstrou promover a diferenciação de células T reguladoras . Em particular, o butirato circulante estimula a geração de células T reguladoras extratímicas. Os baixos níveis de butirato em seres humanos podem favorecer o controle regulatório mediado por células T, promovendo assim uma resposta imuno-patológica poderosa de células T. Por outro lado, foi relatado que o butirato intestinal inibe as citocinas pró-inflamatórias locais. A ausência ou depleção desses BPB no intestino poderia, portanto, ser um possível auxiliar na resposta inflamatória excessivamente ativa. O butirato no intestino também protege a integridade da barreira epitelial intestinal. Níveis reduzidos de butirato, portanto, levam a uma barreira epitelial intestinal danificada ou disfuncional.

Em um estudo de pesquisa de 2013 conduzido por Furusawa et al, o butirato derivado de micróbio foi considerado essencial na indução da diferenciação de células T reguladoras do cólon em camundongos. Isso é de grande importância e possivelmente relevante para a patogênese e vasculite associadas a muitas doenças inflamatórias, pois as células T reguladoras têm um papel central na supressão das respostas inflamatórias e alérgicas. Em vários estudos de pesquisa, foi demonstrado que o butirato induziu a diferenciação de células T reguladoras in vitro e in vivo.

A capacidade antiinflamatória do butirato foi amplamente analisada e apoiada por muitos estudos. Verificou-se que o butirato produzido por microrganismos acelera a produção de células T reguladoras. Um aumento no número de células T regulatórias foi observado após o fornecimento de butirato. Mais recentemente, foi demonstrado que o butirato desempenha um papel essencial e direto na modulação da expressão gênica de células T citotóxicas. Embora o mecanismo específico pelo qual o butirato auxilia na diferenciação das células T não seja claro, foi determinado que o butirato promove a geração de células T regulatórias. O butirato também tem efeito antiinflamatório sobre os neutrófilos, reduzindo sua migração para as feridas. Este efeito é mediado através do receptor HCA 1

Possíveis tratamentos para restauração de butirato

Devido à importância do butirato como regulador inflamatório e contribuinte do sistema imunológico, a depleção de butirato pode ser um fator chave que influencia a patogênese de muitas doenças vasculíticas. Por isso, é essencial colher níveis saudáveis ​​de butirato no intestino. Provisões de butirato ou transplantes de microbiota fecal (para restaurar BPB e simbiose no intestino) podem ser eficazes na reposição dos níveis de butirato. Um transplante de microbiota fecal, também conhecido como bacterioterapia fecal, é o processo de restauração de bactérias comumente encontradas no trato digestivo com uma infusão de fezes de um doador. Embora a descrição disso possa desagradar alguns, a bacterioterapia fecal pode restaurar de forma rápida e eficiente a simbiose em microbiomas desequilibrados. Nesta opção de tratamento, um indivíduo saudável doaria suas fezes para serem transplantadas em um indivíduo com disbiose. Outra opção de tratamento menos invasiva que pode ser eficaz na redução da inflamação em indivíduos com doenças vasculíticas é a administração de butirato. Isso pode ser tão fácil quanto comprar suplementos de butirato orais online. Outra forma de administrar butirato no intestino - que pode ser mais eficaz, embora também mais invasiva - é pela administração de clisteres de butirato. Butirato - tanto os suplementos orais quanto os enemas - demonstrou ser muito eficaz na eliminação dos sintomas de inflamação com efeitos colaterais mínimos ou nenhum. Em um estudo em que pacientes com colite ulcerosa foram tratados com enemas de butirato, a inflamação diminuiu significativamente e o sangramento cessou completamente após o fornecimento de butirato. A manteiga é uma fonte natural de butirato.

Butiratos sintéticos

Uma variedade de ésteres de butirato são conhecidos. Exemplos incluem:

Os sais de butiratos também são bem conhecidos. Um exemplo é o butirato de sódio , um sal incolor solúvel em água. É um inibidor da histona desacetilase (HDAC) usado em psiquiatria.

Veja também

Referências