Quando si parla di microbiota intestinale, spesso l’attenzione si concentra sui batteri che vivono nel nostro intestino. In realtà, è altrettanto importante ciò che questi batteri producono.
Tra le sostanze generate dal microbiota troviamo gli acidi grassi a corta catena (SCFA), in particolare acetato, propionato e butirrato.
Il butirrato è particolarmente interessante perché rappresenta una fonte di energia fondamentale per le cellule del colon e svolge numerose funzioni nella regolazione della barriera intestinale e del sistema immunitario.
Una recente revisione della letteratura ha analizzato proprio il possibile ruolo del butirrato nelle malattie infiammatorie croniche intestinali (MICI o IBD), cioè principalmente morbo di Crohn e colite ulcerosa.
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Che cosa sono le malattie infiammatorie intestinali?
Le malattie infiammatorie intestinali sono patologie croniche caratterizzate da un’infiammazione dell’apparato gastrointestinale.
Le due principali forme sono:
- morbo di Crohn, che può interessare qualsiasi tratto dell’apparato digerente e può provocare un’infiammazione che coinvolge tutta la parete intestinale;
- colite ulcerosa, che interessa principalmente il colon e determina un’infiammazione più superficiale e continua della mucosa.
Le cause delle IBD sono complesse e non sono ancora completamente comprese. Sono coinvolti fattori genetici, immunitari, ambientali, alimentari e alterazioni del microbiota intestinale.
Un elemento particolarmente importante è la perdita del normale equilibrio tra microbiota, sistema immunitario e barriera intestinale.
Le terapie disponibili, come corticosteroidi, immunomodulatori e farmaci biologici, hanno l’obiettivo di controllare l’infiammazione e mantenere la remissione. Tuttavia, possono verificarsi recidive e alcuni pazienti possono sviluppare una risposta insufficiente o perdere nel tempo la risposta al trattamento.
Per questo motivo la ricerca sta studiando anche nuovi possibili bersagli terapeutici.
Uno di questi è proprio il butirrato.
Il microbiota produce sostanze importanti per il nostro organismo
Il microbiota intestinale è costituito da un’enorme comunità di microrganismi, tra cui batteri, archei, funghi e virus.
Questi microrganismi non si limitano a vivere nell’intestino: svolgono numerose funzioni metaboliche e producono diverse sostanze.
Tra queste troviamo gli SCFA, cioè gli acidi grassi a corta catena.
I principali sono:
acetato → propionato → butirrato
Queste molecole derivano soprattutto dalla fermentazione batterica di componenti della dieta che non vengono digeriti e assorbiti nell’intestino tenue, in particolare carboidrati e fibre fermentabili.
Il microbiota può inoltre creare una sorta di “catena di produzione”: alcuni batteri producono metaboliti che vengono utilizzati da altre specie batteriche per produrre ulteriori metaboliti.
Questo fenomeno, chiamato cross-feeding, contribuisce alla complessa rete metabolica dell’intestino.
Perché il butirrato è così importante?
Il butirrato svolge diverse funzioni.
La prima, e probabilmente una delle più importanti, è quella energetica.
Le cellule che rivestono il colon, chiamate colonociti, utilizzano il butirrato come una delle loro principali fonti di energia.
Gli SCFA contribuiscono complessivamente a una quota importante del fabbisogno energetico dei colonociti e il butirrato è considerato il principale carburante per queste cellule.
Ma il suo ruolo non si limita a fornire energia.
Il butirrato sembra infatti funzionare anche come una vera e propria molecola di comunicazione tra microbiota e organismo.
Butirrato e barriera intestinale
Una delle funzioni più interessanti riguarda la barriera intestinale.
Il nostro intestino deve permettere il passaggio delle sostanze utili, impedendo allo stesso tempo che batteri e sostanze potenzialmente dannose attraversino indiscriminatamente la parete intestinale.
Per farlo, le cellule intestinali sono unite tra loro da strutture chiamate tight junctions, o giunzioni serrate.
Il butirrato sembra contribuire al mantenimento di questa barriera.
Gli studi riportati nella review mostrano che può favorire l’assemblaggio delle tight junctions e migliorare l’integrità dell’epitelio intestinale.
Questo aspetto è particolarmente interessante nelle IBD, nelle quali la funzione della barriera intestinale può risultare alterata.
In altre parole:
un microbiota capace di produrre adeguate quantità di butirrato potrebbe contribuire al mantenimento di una barriera intestinale più efficiente.
Il butirrato e il sistema immunitario
Il butirrato ha anche un’importante funzione di regolazione del sistema immunitario.
Non si limita quindi a “nutrire” le cellule intestinali, ma può influenzare il comportamento di diverse cellule immunitarie.
Tra i meccanismi descritti nella review troviamo la capacità del butirrato di:
- modulare l’attività delle cellule immunitarie;
- influenzare la risposta dei linfociti T;
- favorire meccanismi associati alla tolleranza immunologica;
- ridurre alcuni processi pro-infiammatori;
- interferire con l’attività di molecole coinvolte nella regolazione dell’infiammazione, come NF-κB;
- agire attraverso l’inibizione delle istone deacetilasi (HDAC).
Un aspetto particolarmente interessante è l’influenza sui linfociti T regolatori (Treg), cellule che contribuiscono a mantenere sotto controllo le risposte immunitarie.
Il risultato complessivo è una possibile modulazione dell’ambiente immunitario intestinale verso una condizione meno favorevole all’infiammazione.
Nelle IBD diminuiscono i batteri produttori di butirrato?
Questo è uno dei dati più interessanti riportati dalla letteratura.
Nei pazienti con IBD sono state osservate alterazioni del microbiota associate a una riduzione di alcuni batteri produttori di butirrato.
Tra quelli maggiormente studiati troviamo:
- Faecalibacterium prausnitzii
- Roseburia hominis
In particolare, la riduzione di Roseburia hominis e Faecalibacterium prausnitzii è stata associata alla disbiosi osservata nella colite ulcerosa.
Parallelamente, nei pazienti con IBD sono state osservate concentrazioni intestinali di butirrato inferiori.
Questo non significa automaticamente che la carenza di butirrato sia la causa della malattia.
È più corretto parlare di una associazione all’interno della complessa alterazione del microbiota e dell’ambiente intestinale caratteristica delle IBD.
Possiamo aumentare il butirrato attraverso l’alimentazione?
È uno degli aspetti più interessanti dal punto di vista nutrizionale.
Il nostro organismo non deve necessariamente assumere butirrato direttamente.
Possiamo infatti fornire al microbiota i substrati necessari per produrlo.
In particolare, alcune fibre e carboidrati fermentabili possono essere utilizzati dai batteri intestinali per produrre SCFA.
La review analizza alcune strategie alimentari definite “butyrogeniche”, cioè potenzialmente capaci di aumentare la produzione di butirrato.
Tra gli alimenti studiati troviamo, per esempio:
- crusca d’avena;
- orzo germinato;
- alcune fibre/prebiotici fermentabili.
Gli studi analizzati hanno evidenziato che queste strategie possono aumentare la produzione fecale di butirrato e, in alcuni casi, associarsi a una riduzione dell’attività della malattia.
È però fondamentale evitare una semplificazione:
“più fibre = sempre meglio” non è una regola valida per ogni paziente con IBD.
La tolleranza alle fibre dipende dalla fase della malattia, dalla localizzazione e dalla situazione clinica del paziente.
Durante una fase attiva della malattia, ad esempio, l’incremento indiscriminato delle fibre non è necessariamente appropriato.
E se assumessimo direttamente il butirrato?
La review prende in considerazione anche la supplementazione diretta con butirrato, soprattutto sotto forma di butirrato di sodio.
Gli studi analizzati, sia sperimentali sia clinici, mostrano nel complesso risultati incoraggianti.
Sono stati osservati possibili effetti su:
- infiammazione intestinale;
- attività della malattia;
- integrità della mucosa;
- mantenimento della remissione.
Sono stati studiati anche prodotti microincapsulati, con l’obiettivo di favorire il rilascio del butirrato nel tratto intestinale.
Alcuni studi hanno valutato inoltre l’utilizzo del butirrato insieme alla terapia farmacologica convenzionale.
Per esempio, uno studio ha confrontato butirrato di sodio + mesalazina con la sola mesalazina nella colite ulcerosa, mostrando risultati favorevoli per la combinazione.
E i clisteri di butirrato?
La somministrazione rettale del butirrato è stata studiata soprattutto nella colite ulcerosa.
In questo caso, però, i risultati sono meno convincenti e più contrastanti.
Alcuni studi hanno evidenziato miglioramenti dell’infiammazione della mucosa, mentre altri non hanno mostrato benefici significativi.
La review sottolinea quindi che non è possibile trarre una conclusione definitiva sull’efficacia dei clisteri di butirrato.
Butirrato: terapia o semplice supporto?
Questa è probabilmente la distinzione più importante.
Il butirrato è una molecola biologicamente molto interessante e le evidenze disponibili sono promettenti.
Tuttavia, non possiamo ancora considerarlo una terapia autonoma per il morbo di Crohn o la colite ulcerosa.
La maggior parte delle evidenze disponibili è favorevole, ma esistono anche studi con risultati negativi o non conclusivi.
Inoltre, gli studi hanno utilizzato:
- dosaggi differenti;
- formulazioni differenti;
- diverse modalità di somministrazione;
- popolazioni di pazienti differenti.
Anche uno studio randomizzato multicentrico condotto su bambini e adolescenti con IBD di nuova diagnosi non ha evidenziato un chiaro vantaggio dell’integrazione con butirrato rispetto al placebo.
Per questo gli autori ritengono necessari ulteriori studi clinici per capire se, in quali pazienti e con quale modalità il butirrato possa essere utilizzato efficacemente.
Il possibile ruolo del nutrizionista
Questi dati evidenziano un concetto molto importante: il microbiota non può essere separato dall’alimentazione.
La dieta fornisce infatti una parte dei substrati utilizzati dai batteri intestinali per produrre metaboliti come il butirrato.
Questo non significa che esista una “dieta universale per aumentare il butirrato”.
Al contrario, nei pazienti con IBD l’alimentazione deve essere personalizzata sulla fase della malattia, sulla sintomatologia, sulla tolleranza individuale e sugli eventuali deficit nutrizionali.
L’obiettivo non dovrebbe quindi essere semplicemente quello di “mangiare più fibre”, ma quello di costruire un’alimentazione adeguata alle condizioni del singolo paziente, cercando quando possibile di favorire un ambiente intestinale compatibile con una produzione fisiologica di metaboliti benefici.
Conclusioni
Il butirrato rappresenta uno degli esempi più interessanti di come microbiota e organismo siano profondamente collegati.
Prodotto dalla fermentazione batterica di determinati substrati alimentari, il butirrato:
nutre i colonociti → contribuisce all’integrità della barriera intestinale → modula il sistema immunitario → può contribuire al controllo dell’infiammazione intestinale.
Nelle IBD sono state osservate alterazioni del microbiota caratterizzate, tra l’altro, dalla riduzione di alcuni batteri produttori di butirrato e da una diminuzione della sua disponibilità.
Gli studi disponibili suggeriscono quindi che aumentare la produzione o la disponibilità di butirrato potrebbe rappresentare una strategia complementare interessante, attraverso l’alimentazione, specifici substrati fermentabili o la supplementazione.
Tuttavia, le evidenze attuali non consentono di considerare il butirrato una terapia sostitutiva dei trattamenti farmacologici per Crohn e colite ulcerosa.
Come sottolineano gli autori della review, sono necessari ulteriori studi clinici per stabilire se il butirrato, da solo o associato alle terapie convenzionali, possa diventare un trattamento efficace e standardizzato delle IBD.
📚 Referenza scientifica
Recharla N, Geesala R, Shi X-Z.
Gut Microbial Metabolite Butyrate and Its Therapeutic Role in Inflammatory Bowel Disease: A Literature Review.
Nutrients. 2023;15(10):2275.
DOI: 10.3390/nu15102275.
Pubblicato l’11 maggio 2023.
Nota: questo articolo ha finalità divulgative e non sostituisce la valutazione del gastroenterologo o del nutrizionista. Nei pazienti con malattia infiammatoria intestinale, eventuali modifiche dell’alimentazione o integrazioni devono essere valutate individualmente.