Kwas masłowy należy do grupy krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ang. short chain fatty acids, SCFA), które warunkują prawidłowy metabolizm komórek nabłonka jelitowego. Do SCFA należą także kwas propionowy i kwas octowy. Jednakże to przede wszystkim kwas masłowy stanowi podstawowy substrat energetyczny, aktywnie uczestniczy w procesach proliferacji, regeneracji i naprawy nabłonka jelitowego. Ponadto SCFA mają istotne oddziaływanie na układ immunologiczny, zarówno miejscowy, stymulując lokalną odpowiedź komórkową, jak i ogólnoustrojowy – między innymi przez utrzymanie integralności bariery jelitowej. Działanie immunomodulacyjne związane jest także z zahamowaniem reakcji zapalnej (która występuje na przykład w nieswoistych zapaleniach jelit) oraz hamowaniem proliferacji komórek nowotworowych^{1, 2} . Wpływa również korzystnie na mikrobiom jelitowy³, poprzez stymulację wzrostu flory saprofitycznej, a także działając hamująco na rozwój patogenów, takich jak Escherichia coli, Campylobacter czy Salmonella⁴.

W ostatnim czasie podkresla sie, iż krótkołancuchowe kwasy tłuszczowe wpływaja nie tylko na procesy w swietle przewodu pokarmowego, ale równiez na inne układy i narzady np. na układ krazenia czy układ nerwowy, poprzez szereg mechanizmów zwiazanych z bariera jelitowa.

Kwas masłowy stosowany jest coraz częściej wspomagająco w leczeniu i profilaktyce zaostrzeń różnych schorzeń i zaburzeń przewodu pokarmowego, takich jak biegunka (swoista i nieswoista), stany zapalne (nieswoiste zapalenie jelit, choroba uchyłkowa, diversion colitis¹¹ popromienne zapalenie jelit), zaburzenia czynnościowe (zespół jelita drażliwego), dysbioza, stany po zabiegach chirurgicznych (resekcje, zespół krótkiego jelita) lub po chemioterapii. W ostatnim czasie podkreśla się, iż krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe wpływają nie tylko na procesy w świetle przewodu pokarmowego, ale również na inne układy i narządy, np. na układ krążenia czy układ nerwowy, poprzez szereg mechanizmów związanych z barierą jelitową, gospodarką węglowodanową, immunomodulacją, regulacją łaknienia i wpływem na otyłość⁵.

Z pewnością najistotniejsze działanie maślanu sodu – zarówno pośrednie, jak i bezpośrednie – występuje w obrębie jelita grubego. To właśnie w tym narządzie procesy regeneracji i proliferacji nabłonka jelitowego toczą się szczególnie aktywnie, to właśnie tam czynniki środowiskowe, często na podłożu uwarunkowań genetycznych, powodują drażnienie i uszkodzenie nabłonka jelitowego. Jest to przyczyną obserwowanych. niestety coraz częściej, zmian zarówno nowotworowych, zapalnych, jak i zaburzeń czynnościowych.

Kwas masłowy jest podstawowym regulatorem prawidłowości procesów naprawy i regeneracji nabłonka jelitowego. Nie tylko stanowi ważny, a nawet niezbędny substrat energetyczny, ale również stymuluje prawidłowe szlaki metaboliczne aktywujące prawidłową proliferację. Jest to bardzo ważne, z jednej strony warunkuje to prawidłowość procesów odbudowy nabłonka jelitowego, z drugiej zaś przeciwdziała indukcji proliferacji nowotworowej. Co więcej, maślan hamuje i blokuje nieprawidłowe tory metaboliczne, które obserwuje się w chorobach nowotworowych jelita grubego⁶.

Ta unikatowa cecha maślanu, zwana „paradoksem maślanu” (pobudza proliferację, ale tylko prawidłową, nieprawidłową zaś hamuje), pozwala na jego bezpieczne stosowanie w każdej praktycznie patologii przewodu pokarmowego, zwłaszcza w obrębie jelita grubego⁷. Mechanizm ten powoduje, iż maślan może być w pełni bezpiecznie stosowany w przypadku pacjentów z nowotworami przewodu pokarmowego. Istnieją nawet publikacje, które wykazują, iż maślan może hamować tempo rozwoju nowotworów i zmian przednowotworowych⁸.

Rola maślanu sodu w procesie prehabilitacji

W grupie pacjentów onkologicznych zakwalifikowanych do leczenia (operacyjnego, chemioterapii, radioterapii) zwraca się uwagę na konieczność ich odpowiedniego przygotowania. Kompleksowe przygotowanie pacjenta, zwane prehabilitacją, stanowi ważny element opieki okołooperacyjnej, której znaczenie we współczesnej medycynie, zwłaszcza zabiegowej, jest wciąż niedoceniane, choć olbrzymiane. Jednym z czterech filarów prehabilitacji, poza fizjoterapią, wsparciem psychologicznym i eliminacją niezdrowych nawyków, jest wsparcie żywieniowe pacjenta i optymalizacja jego przygotowania metabolicznego9.

Wsparcie to powinno mieć charakter kompleksowy i dążyć do:

• wyrównania niedoborów energetycznych (ilościowych – zazwyczaj wzrost podaży u pacjentów wyniszczonych);
• wyrównania niedoborów jakościowych (przede wszystkim białko jako element budulcowy i funkcjonalny, ale też witaminy, makro- i mikroelementy);
• optymalizacji funkcji przewodu pokarmowego, co jest szczególnie istotne w nowotworach przewodu pokarmowego, ale też dotyczy znacznie większej grupy pacjentów ze względu na dużą częstość tej grupy zaburzeń (przede wszystkim zespół jelita drażliwego). Warto podkreślić, iż suplementacja maślanem sodu stanowi efektywny sposób normalizacji zaburzeń czynnościowych przewodu pokarmowego, badania w populacji polskiej wykazały, iż maślan sodu zmniejsza częstość występowania dolegliwości bólowych w przebiegu zespołu jelita drażliwego i poprawia jakość życia pacjentów ^{10, 11}. Wiadomo obecnie, że opisane działanie jest związane z zahamowaniem allodyni trzewnej jako głównego mechanizmu dolegliwości bólowych w zaburzeniach czynnościowych;
• utrzymania i optymalizacji podaży doustnej, co pozwala na prowadzenie odpowiedniej farmakoterapii (część preparatów ma jedynie formę doustną, w przypadku większości pozostałych doustna forma podaży jest optymalna dla pacjenta oraz personelu medycznego, jest też najbardziej efektywna ekonomicznie);
• utrzymanie efektywności bariery jelitowej warunkującej integralność przewodu pokarmowego i zmniejszającej ryzyko bardzo groźnej translokacji bakteryjnej. To „rozszczelnienie” bariery jelitowej umożliwia przenikanie w głąb ściany jelita toksycznym metabolitom, produktom przemiany materii, ale też mikroorganizmom, w tym patogennym bakteriom. Powoduje to również stymulację uwalniania prozapalnych cytokin. U podłoża utraty szczelności bariery, czyli tzw. zespołu jelita przesiąkliwego leży brak ścisłego przylegania komórek nabłonka jelitowego spowodowany nieprawidłowościami w budowie kolonocytów. Nieprawidłowości te, przede wszystkim w zakresie mikrokosmków na powierzchni komórek, powodowane są z jednej strony nieprawidłowością podziałów i zaburzeniami metabolicznymi komórek nabłonka(bezpośredni efekt deficytu maślanu) oraz uruchomieniem nieprawidłowych szlaków metabolicznych patogennych składników mikrobioty, do czego dochodzi również w przypadku niewystarczającej podaży czy produkcji SCFA, głównie maślanu. Potwierdzają to prace, w których ocenia się sprawność bariery i połączeń międzykomórkowych po suplementacji maślanem. W badaniu po zastosowaniu maślanu w dawce 1000 mg/kg masy ciała uzyskano znaczący efekt zapobiegania uszkodzeniu jelit poprzez hamowanie apoptozy, poprawę połączeń typu ścisłego (tightjunction) pomiędzy komórkami, co poprawiało szczelność bariery jelitowej oraz aktywację czynnika wzrostu nabłonka (EGFR – endothelial growth factor) stymulującego procesy regeneracji¹² ;
• optymalizacji mikrobiomu jelitowego, który uczestniczy w procesach regeneracji i gojenia przewodu pokarmowego, ale ma też wpływ na znacznie szerzej postrzegany układ immunologiczny, „odporność” czy modulowanie reakcji zapalnej (wygaszanie zbyt nasilonej reakcji z nadmierną aktywnością cytokin zapalnych, stymulowanie odpowiedzi w reakcji na faktyczne czynniki patogenne, np. zapalenia miejsca operowanego. Warto zwrócić uwagę, że stosowanie w okresie okołooperacyjnym antybiotyków, leczniczo lub profilaktycznie, innych leków, jak również sam stres operacyjny wpływają negatywnie na mikrobiotę jelitową ¹³. Odpowiednie przygotowanie mikrobioty jelitowej przez podaż probiotyków i prebiotyków wpływa korzystnie na jej skład i zapobiega przed jej zaburzeniami w okresie około- i pooperacyjnym¹⁴ . Kwas masłowy, podobnie jak pozostałe SCFA, należy do czynników stabilizujących i optymalizujących mikrobiom jelitowy. Wiadomo, iż przebiega to w mechanizmie pośrednim (prawidłowy nabłonek jelitowy, prawidłowy profil wydzielanych śluzów = odpowiednie środowisko dla saprofitycznej mikrobioty) oraz bezpośrednim (wpływ na namnażanie i „dobrostan” saprofitycznych mikroorganizmów) ^{15, 16}.

Warto podkreslic, iz suplementacja maslanem sodu stanowi efektywny sposób normalizacji zaburzen czynnosciowych przewodu pokarmowego.

Tabela 1. Funkcja maślanu i mechanizmy poprawy morfologii i funkcji przewodu pokarmowego w wybranych elementach klinicznych u pacjenta przygotowującego się do kompleksowego leczenia (leczenie onkologiczne, zabieg operacyjny)

Dowody kliniczne wskazują na wysoką efektywność takich działań. W jednym z badań wykazano, iż przedoperacyjna podaż SCFA, a wśród nich głównie kwasu masłowego, zmniejszała znacząco ryzyko powikłań infekcyjnych pacjentów poddanych operacji z powodu nowotworów przełyku¹⁷.

Warto zauważyć, iż podaż maślanu może przerwać, poprzez korzystny wpływ na nabłonek jelitowy, mechanizm błędnego koła, gdzie nieprawidłowości w obrębie nabłonka jelitowego (zapalenie, zanik, nieprawidłowości wydzielania śluzu) nie sprzyjają prawidłowym bakteriom i wpływają negatywnie na mikrobiom jelitowy, co powoduje – poprzez dysbiozę i brak korzystnego działania saprofitycznych mikroorganizmów na środowisko jelita – nasilenie niekorzystnych zmian w obrębie nabłonka jelitowego. Zmiany w obrębie mikrobiomu, poza dolegliwościami klinicznymi, mogą mieć bardzo poważne implikacje terapeutyczne. Niektóre bakterie jelitowe, takie jak Enterococcus faecalis i Pseudomonas aeruginosa odgrywają kluczową rolę w rozwoju nieszczelności zespoleń (ciężkiego powikłania wymagającego reoperacji) poprzez aktywację kolagenazy¹⁸. Następuje także aktywacja metaloproteaz, co prowadzi do degradacji kolagenu, który jest istotny w procesie gojenia.

Jak widać istnieje bardzo wiele przyczyn, dla których należy zwrócić uwagę na właściwą podaż kwasu masłowego, podaż ta powinna być istotnym elementem zaleceń dotyczących przygotowania pacjenta do leczenia, zwłaszcza zabiegowego. W polskich rekomendacjach dotyczących prehabilitacji opublikowanych w „Polskim Przeglądzie Chirurgicznym” w 2023 r.¹⁹ podkreślono rolę i wagę wsparcia żywieniowego. W zaleceniu ¹⁹ podkreśla się, że u pacjentów bez niedożywienia oraz z niewielkim niedożywieniem bez ograniczeń podaży doustnej zalecenia mogą opierać się na odpowiednich poradnikach, stronach internetowych czy aplikacjach. U pacjentów ze średnim i ciężkim niedożywieniem zalecane jest wprowadzenie żywienia klinicznego pod kontrolą lekarza, u pacjentów z każdą postacią niedożywienia zaleca się wsparcie dietetyka. Kolejne zalecenia precyzują sposób przygotowania pacjenta i zwracają uwagę na wybrane ważne składowe procesu przygotowania żywieniowego pacjenta. W zaleceniu 24 zwraca się uwagę, iż odpowiednia podaż błonnika (30 g/dobę), w tym rozpuszczalnego oraz krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych może mieć korzystny wpływ na homeostazę jelitową i optymalizację składu mikrobioty jelitowej.

Oczywiście suplementacja kwasem masłowym ma sens również w okresie pooperacyjnym czy rehabilitacji po leczeniu. Wszystkie opisane powyżej mechanizmy warunkujące zwiększone zapotrzebowanie na maślan i wskazujące na jego skuteczność mają również zastosowanie w okresie pooperacyjnym czy po leczeniu onkologicznym. Szczególnie ważne są te związane z pobudzaniem mechanizmów naprawczych (proliferacja, regeneracja), jak i optymalizacją mikrobiomu jelitowego^{20, 21}. Suplementacja ta powinna zostać wdrożona jak najwcześniej, od razu przy rozpoczęciu żywienia doustnego. W przypadku zespoleń jelitowych wczesna suplementacja kwasu masłowego może poprawiać wyniki leczenia przez zmniejszenie ryzyka nieszczelności jelitowych²².

Suplementacja maślanem sodu

Warto podkreślić, iż u znacznej części pacjentów naturalne mechanizmy produkcji SCFA z błonnika są nieefektywne i niewystarczające (ograniczenie podaży, dysfunkcja przewodu pokarmowego dysbioza, zwiększone zapotrzebowanie), stąd podkreślenie roli możliwości suplementacji bezpośredniej preparatami zawierającymi kwas masłowy. Należy mieć świadomość, by suplementacja ta była w pełni skuteczna i efektywna maślan musi efektywnie docierać do jelita grubego, najważniejszej z punktu widzenia mechanizmów jego działania części przewodu pokarmowego. W tym celu maślan musi być zabezpieczony w odpowiedniej formulacji, by nie został wchłonięty w wyższych częściach przewodu pokarmowego. Bardzo dobrą formułą zapewniającą wysoki procent maślanu docierającego do jelita jest technologia mikrokapsułkowania (MSB®) zapewniająca kontrolowane i ukierunkowane uwalnianie maślanu sodu. Mikrokapsułkowanie maślanu sodu w matrycy trójglicerydowej chroni substancję czynną przed działaniem kwasu żołądkowego i zapewnia jej zrównoważone dostarczanie w całych jelitach.

Drugą ważną kwestią związaną z efektywnością działania maślanu jest odpowiednia dawka.

Dobowe zapotrzebowanie na kwas masłowy w warunkach fizjologii zawarte jest w bardzo szerokich granicach 1000 mg/dobę do nawet 10 000 mg/dobę, co powinno być pokryte z procesów fermentacji skrobi opornej i włókien pokarmowych. U znacznej części osób z krajów wysoko rozwiniętych obserwuje się jednak niewystarczającą podaż tych składników pokarmowych, co tłumaczyć może szybko rosnącą zapadalność na wszelkiego rodzaju schorzenia przewodu pokarmowego, zarówno zapalne, nowotworowe, jak i czynnościowe. Zwiększając podaż błonnika rozpuszczalnego w diecie u osób zdrowych, można zaobserwować wzrost bakterii probiotycznych, takich jak Bifidobacterium i Lactobacillus, poprawę stanu błony śluzowej jelita, a nawet zmniejszenie ryzyka nowotworów dolnego odcinka jelita grubego²³. Liczne badania wykazały korzyści płynące z bezpośredniej suplementacji maślanem, przy czym zwraca się uwagę na korzyści płynące ze zwiększenia dawki kwasu masłowego. Analizując zapotrzebowanie dobowe na kwas masłowy, uwagę zwraca, iż stosowana obecnie standardowa dawka 150–300 mg to jedynie 15–30% najmniejszego opisanego dobowego zapotrzebowania czy nawet tylko 1,5–3% w przypadku przyjęcia najwyższych możliwych wartości. Badania prowadzone na zwierzętach i wykazujące korzystne efekty troficzne czy przeciwzapalne prowadzone są zazwyczaj przy użyciu dużo większych dawek kwasu masłowego. Również w badaniach klinicznych obserwuje się podobną sytuację, przykładem może być badanie z dawkowaniem 4 g maślanu dziennie u chorych otyłych i zdrowych, gdzie obserwowano korzystne efekty metaboliczne przy braku działań niepożądanych²⁴. Duże dawki maślanu mogą więc działać korzystnie metabolicznie, jak również mieć efekt epigenetyczny²⁵. Bardzo dobre wyniki kliniczne wysokich dawek maślanu (2000 g/dobę) stwierdzano u pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna o łagodnym lub średnim przebiegu²⁶. Potwierdza to hipotezę, iż stany zapalne i regeneracyjne w obrębie przewodu pokarmowego, które powodują znaczące podwyższenie zapotrzebowania energetycznego w komórkach błony śluzowej, mogą wymagać większych dawek maślanu²⁷.

Suplementacja zwiększonymi dawkami kwasu masłowego wydaje się szczególnie istotna u pacjentów stosujących używki (papierosy, alkohol), jak również chorujących na inne choroby metaboliczne, np. cukrzycę^{28, 29, 30}. Inne grupy pacjentów, u których ważne jest stosowanie większych (3–6-krotnie) dawek maślanu, to pacjenci ze zwiększonym zapotrzebowaniem ze względu na czynniki uszkadzające nabłonek jelitowy (np. chemioterapia doustna i systemowa), z biegunkami różnego pochodzenia (brak wystarczającej produkcji, uszkodzenia kolonocytów), procesy zapalne w obrębie przewodu pokarmowego (podwyższony metabolizm komórek nabłonka jelitowego) czy spadek produkcji endogennego kwasu masłowego wskutek zmian flory bakteryjnej w różnego rodzaju stanach chorobowych czy antybiotykoterapii³¹.

Warto zwrócić uwagę, iż zwiększanie dawki maślanu jest bezpieczne. W badaniach klinicznych z podażą doustną podkreśla się bezpieczeństwo stosowania maślanu i brak efektów ubocznych oraz jego całkowicie fizjologiczny mechanizm działania³². Nawet przy stosowaniu dawek znacznie większych, nawet do 2000 mg/ dobę³³ nie stwierdzano działań niepożądanych czy działań ubocznych i podkreślano dobrą tolerancję maślanu podanego doustnie.

Oczywiście rola kwasu masłowego jest znacznie szersza niż omówiono powyżej. Jego mechanizmy działania uzasadniają stosowanie go w szeregu innych dysfunkcji, zaburzeń i chorób przewodu pokarmowego. W chorobie uchyłkowej maślan może zmniejszać nasilenie objawów klinicznych oraz stanowić bardzo skuteczną profilaktykę zaostrzeń³⁴. W przypadku chorób zapalnych jelit kwas masłowy wpływa korzystnie na procesy naprawcze i ułatwia uzyskanie remisji oraz jej podtrzymanie^{35, 36}. Suplementacja kwasu masłowego jest również skuteczna w biegunkach różnego pochodzenia, niezależnie od ich etiologii, ze względu na bezpośrednie działania na nabłonek jelitowy, profil wydzielanych śluzów, poprawę wchłaniania wody i elektrolitów oraz na regenerację mikrobiomu jelitowego³⁷. Kwas masłowy od wielu lat stanowi korzystne uzupełnienie leczenia wielu schorzeń przewodu pokarmowego, jego mechanizmy działania są coraz lepiej poznawane, zakres wskazań do jego stosowania wzrasta. Długa obserwacja efektów suplementacji kwasem masłowym wskazuje na bardzo dobre jego fizjologiczne, multimodalne mechanizmy działania oraz bezpieczeństwo stosowania. Badania wykazują uzasadnienie stosowania większych dawek, przy czym należy podkreślić odpowiednią formułę preparatów kwasu masłowego, warunkującą jego dostarczanie do jelita grubego. W ostatnich latach zwraca się uwagę na celowość, a właściwie potrzebę stosowania suplementacji maślanem u pacjentów poddanych przygotowaniu do leczenia, czyli prehabilitacji i kontynuacji tej podaży w opiece po leczeniu czyli rehabilitacji.