Rola kwasu masłowego w leczeniu schorzeń jelit u dzieci

Studium przypadku

Kwas masłowy (kwas butanowy) jest jednym z krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA – Short Chain Fatty Acids) powstających na drodze fermentacji beztlenowej składników pokarmowych w jelicie grubym człowieka. Około 83% wszystkich krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w jelicie grubym stanowią kwasy: octowy, propionowy i masłowy [1]. Całkowite stężenie SCFA w świetle jelita waha się od 60 do 150 mmol/kg [2]. Dobowa produkcja SCFA w jelicie grubym u zdrowego człowieka wynosi od 300 do 400 mmol, natomiast fizjologiczne stężenie kwasu masłowego w treści jelitowej waha się w granicach 1–10 mmol/l treści [3].

Endogenne krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe powstają w jelicie grubym człowieka w wyniku beztlenowej fermentacji niestrawionych węglowodanów pochodzenia roślinnego, takich jak skrobia, oligosacharydy, w tym inulina i oligofruktoza, dwusacharydy i alkohole [4]. Kwas masłowy powstaje głównie z rozkładu związków, których źródłem są produkty pełnoziarniste, otręby, razowe pieczywo, makarony, brązowy ryż, rośliny strączkowe, warzywa i owoce [5]. W procesach fea Megasphaera elsdenii i Mitsuokella multiacida, Rosburia intestinalis, Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium halli [6]. Kwas masłowy jest również obecny w produktach spożywczych, takich jak mleko i jego przetwory, produkty fermentowane (np. w kiszonej kapuście i ogórkach, a także fermentowanej soi). Zawarte tam ilości są jednakże na tyle małe, że nie mogą wpływać na 
nabłonek jelita cienkiego i grubego [7]. Kwas masłowy jest produkowany i wchłaniany głównie w okrężnicy wstępującej. 

Rola krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych 

SCFA odgrywają istotną rolę w regulacji pH, wchłaniania wapnia, żelaza i magnezu w jelitach, a także korzystnie oddziaływają na metabolizm białek i glukozy w wątrobie. Są również źródłem energii dla komórek nabłonka jelita grubego. SCFA odgrywają ważną rolę w utrzymywaniu prawidłowej struktury i funkcji jelita oraz integralności bariery jelitowej [8, 9]. Poprzez stymulację wzrostu flory saprofitycznej hamują rozwój flory patogennej [10]. Istotną funkcją krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych jest efekt troficzny wywierany na nabłonek jelitowy powodujący przyśpieszenie procesów gojenia i regeneracji [11]. Spośród wszystkich SCFA kwas masłowy stanowi główne źródło energii dla kolonocytów, a także jest czynnikiem stymulującym wzrost i różnicowanie kolonoctyów.

Mechanizm działania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych

Działanie przeciwzapalne SCFA jest związane z hamowaniem aktywności mediatorów stanu zapalnego w nabłonku jelitowym. Najsilniejszy efekt przeciwzapalny wywiera kwas masłowy poprzez hamowanie wytwarzania cytokin prozapalnych przez makrofagi [12]. Dodatkowo maślan hamuje wytwarzanie prozapalnej IL-12, TNFα i cytokin produkowanych przez moncyty [13]. Wykazano również, że kwas masłowy może zwiększać efektywność perystaltyczną jelita poprzez poprawę kurczliwości mięśniówki okrężnej i wpływ na neuroprzekaźnictwo jelitowe [14]. SCFA ograniczają również aktywne wydzielanie wody, sodu i chloru przez komórki nabłonka jelitowego [15].
Opisane właściwości uzasadniają zastosowanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w kompleksowej terapii zburzeń czynnościowych jelit [16, 17].

Analiza przypadków klinicznych.

Przypadek 1.

13-letnia dziewczynka zgłosiła się do lekarza POZ z powodu utrzymujących się od kilku miesięcy bólów brzucha. Dolegliwości dziecko lokalizowało wokół pępka, natężenie ich oceniało na 3–4 punkty w dziesięciostopniowej skali natężenia bólu. Objawom bólowym okresowo towarzyszyły luźne stolce, do 2–3 na dobę. Często ból ustępował po defekacji. Rodzice nie zgłaszali zaburzenia normalnej aktywności dziecka, mimo iż kilkakrotnie z powodu bólu brzucha opuściła zajęcia szkolne. Natomiast ból nigdy nie wybudził dziewczynki w nocy. Dziecko dotychczas było zdrowe, sporadycznie chorowało na infekcje dróg oddechowych, szczepiona była według kalendarza szczepień bez szczepień zalecanych. Matka dziewczynki była pod opieką gastroenterologa z powodu zespołu jelita drażliwego.

W badaniu fizykalnym pacjentki nie wykazano istotnych odchyleń od stanu prawidłowego. Rozwój fizyczny prawidłowy, harmonijny, masa i wzrost pomiędzy 25 a 50 c. W badaniu palpacyjnym nad całą jamą brzuszną niewielka bolesność.

Na podstawie całości obrazu klinicznego lekarz POZ rozpoznał u dziewczynki zespół jelita drażliwego i zaproponował dalszą obserwację w warunkach ambulatoryjnych, włączając terapię preparatem kwasu masłowego na trzy miesiące. W okresie terapii natężenie i częstość dolegliwości zdecydowanie zmniejszyły się.

Komentarz do przypadku 1.

Zespół jelita drażliwego jest zaburzeniem czynnościowym przewodu pokarmowego występującym dość często u dzieci i nastolatków (10–20% populacji), dwukrotnie częściej u płci żeńskiej. Według Kryteriów Rzymskich pacjent, u którego nie występują objawy alarmujące, spełnia kryteria rozpoznania tego zespołu, gdy bólowi brzucha towarzyszy co najmniej jeden z wymienionych objawów:

  • ustępowanie lub zmniejszenie się dolegliwości po wypróżnieniu,
  • początek związany ze zmianą częstotliwości lub konsystencji stolca.

Opisany przypadek jednoznacznie wskazuje na obecność zaburzeń czynnościowych. Dziecko nie zgłasza objawów alarmowych: prawidłowo przybiera na masie, dolegliwości nie wybudzają jej w nocy, nie zaburzają codziennej aktywności, rodzice i dziecko nie zgłaszają innych niepokojących objawów (gorączka, stolce z krwią, wymioty). Charakter opisywanych dolegliwości pozwala rozpoznać zespół jelita drażliwego.
Zgodnie z Kryteriami Rzymskimi III nie zaleca się wykonywania badań diagnostycznych, jeśli pacjent nie zgłasza objawów alarmowych, a klasyfikacja rzymska umożliwia postawienie odpowiedniego rozpoznania.
Nie istnieją jednoznaczne wytyczne dotyczące postępowania terapeutycznego dla pacjentów z zespołem jelita drażliwego. Powszechnie stosuje się różnego rodzaju zalecenia dietetyczne, leki o działaniu rozkurczowym, prokinetycznym, preparaty probiotyczne, ziołowe, suplementy diety. Niestety brak jest badań przeprowadzonych na populacji dziecięcej, które potwierdzałyby skuteczności ww. preparatów. Dlatego wciąż poszukuje się nowych opcji terapeutycznych w leczeniu zaburzeń czynnościowych u dzieci. Jedną z nich jest preparat kwasu masłowego. Jego zastosowanie w leczeniu zaburzeń czynnościowych u pacjentów dorosłych przyniosło obiecujące efekty.
Postępowanie lekarza POZ jest jak najbardziej prawidłowe – bez wykonywania zbędnych badań diagnostycznych, na podstawie charakterystycznego obrazu klinicznego postawił właściwe rozpoznanie 
i zaproponował odpowiednie postępowanie terapeutyczne. Bardzo istotną rolę w opiece nad pacjentem z zaburzeniami czynnościowymi przewodu pokarmowego ma rozmowa wyjaśniająca łagodny charakter dolegliwości oraz uspokojenie dziecka i jego rodziny, a w wybranych przypadkach zaproponowanie opieki psychologicznej.

Przypadek 2.

Sześcioletni chłopiec zgłosił się do IP szpitala rejonowego z powodu utrzymujących się od dwóch dni silnych dolegliwości bólowych w podbrzuszu. Po dokładnym zebraniu wywiadu okazało się, że podobne dolegliwości, ale 
o znaczenie mniejszym nasileniu, występują u dziecka od około trzech lat. Towarzyszą im zaburzenia oddawania stolca, dziecko oddaje twardy, zbity stolec z wysiłkiem co 3–4 dni. Kilkakrotnie podejmowano próbę leczenia lekami osmotycznie czynnymi, jednak leczenie przerywano po kilku tygodniach stosowania. Dziecko urodzone z CI PI prawidłowego, smółkę oddało w pierwszej dobie życia, wypróżniało się prawidłowo do 3. r.ż., zaburzenia defekacji pojawiły się, gdy chłopiec poszedł do przedszkola; w wywiadzie uczulanie na białka mleka krowiego – stale, do chwili obecnej, na diecie bezmlecznej.

W badaniu fizykalnym rozwój fizyczny prawidłowy, w badaniu palpacyjnym tkliwość w rzucie esicy, w badaniu per rectum wyczuwalne w bańce odbytnicy twarde masy kałowe. Poza tym nie stwierdzono nieprawidłowości. W le-
czeniu zastosowano wlewkę doodbytniczą z fosforanów, uzyskując obfite wypróżnienie zbitymi masami kałowymi. Zalecono preparat makrogoli na trzy miesiące oraz wspomagająco preparat kwasu masłowego, uzyskując znaczną poprawę kliniczną. 

Komentarz do przypadku 2.

Zaburzenia defekacji u dzieci mogą być przyczyną bólów brzucha nawet o dużym nasileniu. Opisany przypadek potwierdza, że dolegliwości związane z zaparciem mogą być przyczyną nawet zgłoszenia się do IP. Obecność mas kałowych w bańce odbytnicy jednoznacznie potwierdza rozpoznanie zaparcia o podłożu czynnościowym. Dane z wywiadu (oddanie smółki w pierwszej dobie życia, prawidłowe wypróżnienia w pierwszych trzech latach życia, prawidłowy rozwój fizyczny dziecka) zdecydowanie wskazują na czynnościowe podłoże obserwowanych zaburzeń. Podstawą leczenia zaparcia jest długotrwałe podawanie preparatów osmotycznie czynnych. 
W codziennej praktyce lekarskiej często obserwujemy niezadowalające efekty leczenia zaparcia u dzieci, wynika to głównie z nieprzestrzegania zaleceń lekarskich dotyczących dawkowania i długości stosowania leków przeciwzaparciowych. U dzieci na duże trudności napotyka stosowanie diety bogatoresztkowej i odpowiednia do wieku podaż płynów. Dlatego poszukuje się metod terapeutycznych wspomagających leczenie zaburzeń defekacji, do nich należy m.in. dodawanie preparatu masłowego do zaleconego leczenia farmakologicznego.

Podsumowanie

Działanie przeciwzapalne i troficzne kwasu masłowego, jego pozytywne oddziaływanie na florę bakteryjną, a także korzystny wpływ na motorykę jelit i regulację rytmu wypróżnień wydaje się uzasadniać zastosowanie go w kompleksowej terapii zburzeń czynnościowych jelit. Dotychczas przeprowadzono jedynie nieliczne badania oceniające skuteczność podawania kwasu masłowego u osób dorosłych z zaburzeniami czynnościowymi przewodu pokarmowego, jednak we wszystkich wykazano jego skuteczność. U dzieci brak jest nawet badań obserwacyjnych. Istnieją natomiast przesłanki, aby oczekiwać, że może być on równie skuteczny jak u osób dorosłych. Rozważa się kilka różnych mechanizmów korzystnego oddziaływania kwasu masłowego w zaparciu. Jedna polega na zmniejszeniu bólu podczas defekacji, który u dzieci wydaje się być zarówno początkiem i najważniejszym czynnikiem utrzymywania się zaparcia, jak i główną przyczyną przewlekłości procesu leczenia.

Pełne bezpieczeństwo kwasu masłowego obserwowane we wszystkich dotychczas przeprowadzonych badaniach stanowi dodatkowy argument za jego stosowaniem.

 

PIŚMIENNICTWO

  1. Rechkemmer G., Ronnau K., von Englehardt W. Fermentation of polisaccharides and absorption of short chain fatty acids in the mammalian hidgut. Comp Biochem Physiol 1988; 90:563-8.
  2. Kotunia A., Pietrzak P., Guilloteau P. et al. Kwas masłowy w przewodzie pokarmowym. Przegl Gastr 2010; 5:117-22.
  3. Roediger W.E. Role of aerobic bacteria In the metabolic welfare of colonic mucosa in man. Gut 1980; 21:793-8.
  4. Topping D.L., Clifton P.M. Short-chain fatty acids and human colonic function: roles of resistant starch and nonstarch polysaccharides. Physiol Rev 2001; 81:1031-64.
  5. Roy C.C., Kien C.L., Bouthillier L. et al. Short-chain fatty acids: ready for prime time? Nutr Clin Pract 2006; 21:351-66.
  6. Hold G.L., Schwiertz A., Aminov R.I. et al. Oligonucleotide probes that detect quantitatively significant groups of butyrate-producing bacteria in human faces. Appl Environ Microb 2003; 69:4320-4.
  7. Banasiewicz T., Kaczmarek E., Malik J. et al. Jakość życia i objawy kliniczne u chorych z zespołem jelita nadwrażliwego leczonych uzupełniająco chronionym maślanem sodu. Gastr Prakt 2011; 3:45-53.
  8. Kotunia A., Pietrzak P., Guilloteau P. et al. Kwas masłowy w przewodzie pokarmowym. Przegl Gastr 2010; 5:117-22.
  9. Roediger W.E. Role of aerobic bacteria In the metabolic welfare of colonic mucosa in man. Gut 1980; 21:793-8.
  10. Chen C.C., Walker W.A. Probiotics and prebiotics: role I clinical disease states. Adv Pediatr 2005; 52:77-113.
  11. Galfi P., Bokori J. Feeding trial in pigs with a diet containing sodium n-butyrate. Acta Veterinaria Hungarica 1990; 38:3-7.
  12. Lhurs H., Gerke T., Muller et al. Butyrate inhibits NK-kappa B activation in lamina propria macrophages of patients with ulcerative colitis. Scand J Gastroenterol 2002; 37:458-66.
  13. Saemann M.D., Bohmig G.A., Osterreicher C.H. et al. Anti-inflamatory effects of sodium butyrate on human monocytes:potent inhibition of IL-12 and up-regulation of IL-10 production. FASEB J 2000; 14:2380-2.
  14. Banasiewicz T., Kaczmarek E., Malik J. et al. Jakość życia i objawy kliniczne u chorych z zespołem jelita nadwrażliwego leczonych uzupełniająco chronionym maślanem sodu. Gastr Prakt 2011; 3:45-53.
  15. Knudsen K.E., Serena A., Conibe N. et al. New insight into butyrate metabolism. Pro Nutr Soc 2003; 62:81-86.
  16. Hijova E., Chmelarova A. Short-chain fatty acids and colonic health. Bratisl Lek Listy 2007; 108:354-8.
  17. Knudsen K.E., Serena A., Conibe N. et al. New insight into butyrate metabolism. Pro Nutr Soc 2003; 62:81-86.

Przypisy

    POZNAJ PUBLIKACJE Z NASZEJ KSIĘGARNI