Бутират: Разлика между версии

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
Редакция без резюме
м замяна с n-тире; козметични промени
Ред 1: Ред 1:
'''Бутиратите''' (известни още като '''бутаноати''') са [[естер]]и или [[сол]]и на [[бутировата киселина]] (или бутанова киселина) - вид мастна киселина с къса въглеродна верига. Химическата формула на бутиратния йон е C<sub>4</sub>H<sub>7</sub>O<sub>2</sub><sup>&minus;</sup>. Например:
'''Бутиратите''' (известни още като '''бутаноати''') са [[естер]]и или [[сол]]и на [[бутировата киселина]] (или бутанова киселина) – вид мастна киселина с къса въглеродна верига. Химическата формула на бутиратния йон е C<sub>4</sub>H<sub>7</sub>O<sub>2</sub><sup>−</sup>. Например:


* [[Целулозен ацетат бутират]], (аеролак)
* [[Целулозен ацетат бутират]], (аеролак)
Ред 8: Ред 8:
* [[Натриев бутират]] (NaC<sub>3</sub>H<sub>7</sub>COO)
* [[Натриев бутират]] (NaC<sub>3</sub>H<sub>7</sub>COO)


В кухината на дебелото черво живеят полезни бактерии (пробиотици), които използват за храна пребиотици - растителни продукти, богати на хранителни влакнини. Пробиотиците разграждат въглехидратите в състава на пребиотиците в отсъствие на кислород - процес, известен като ферментация. Продукт на ферментацията са късоверижни мастни киселини, сред които е и бутиратът - метаболит с висока концентрация в лумена на дебелото черво. Основни източници на производство на тази късоверижна мастна киселина са бактериите Faecalibacterium prausnictzii и Eubacterium rectale.
В кухината на дебелото черво живеят полезни бактерии (пробиотици), които използват за храна пребиотици – растителни продукти, богати на хранителни влакнини. Пробиотиците разграждат въглехидратите в състава на пребиотиците в отсъствие на кислород – процес, известен като ферментация. Продукт на ферментацията са късоверижни мастни киселини, сред които е и бутиратът – метаболит с висока концентрация в лумена на дебелото черво. Основни източници на производство на тази късоверижна мастна киселина са бактериите Faecalibacterium prausnictzii и Eubacterium rectale.


Бутиратът упражнява положителни ефекти върху редица органи. Той притежава различни механизми на действие, като редица от тях са свързани с епигенететична регулация на генната експресия чрез потискане на ензима хистон деацетилаза. В резултат се ацетилират хистонни белтъци, което води до”разрехавяване” на компактния хроматин - ДНК става достъпна за активаторите на транскрипцията, стимулира се генната експресия.
Бутиратът упражнява положителни ефекти върху редица органи. Той притежава различни механизми на действие, като редица от тях са свързани с епигенететична регулация на генната експресия чрез потискане на ензима хистон деацетилаза. В резултат се ацетилират хистонни белтъци, което води до”разрехавяване” на компактния хроматин – ДНК става достъпна за активаторите на транскрипцията, стимулира се генната експресия.


На ниво „дебело черво” бутиратът е основен енергиен източник за епителните клетки, участващи в изграждането на лигавицата му - колоноцитите. При липса на бутират настъпва автофагия (самосмилане) на колоноцитите и те загиват. Той влияе върху:
На ниво „дебело черво” бутиратът е основен енергиен източник за епителните клетки, участващи в изграждането на лигавицата му – колоноцитите. При липса на бутират настъпва автофагия (самосмилане) на колоноцитите и те загиват. Той влияе върху:


- трансепителния пренос на йони,
- трансепителния пренос на йони,


- подаването на нервни импулси от ентералната към централната нервна система;
- подаването на нервни импулси от ентералната към централната нервна система;
- перисталтиката;
- перисталтиката;


- подобрява защитните функции на лигавичната бариера;
- подобрява защитните функции на лигавичната бариера;


- намалява наличното възпаление и оксидативния стрес;
- намалява наличното възпаление и оксидативния стрес;
Ред 26: Ред 26:
- оказва въздействие върху клетъчното делене и диференциране, като така предпазва от развитие на колоректален карцином.
- оказва въздействие върху клетъчното делене и диференциране, като така предпазва от развитие на колоректален карцином.


Има данни за възможно приложение на бутирата и при състояния, засягащи тъкани извън храносмилателната система - хемоглобинопатии, наследствени метаболитни заболявания, хиперхолестеролемия, затлъстяване, инсулинова резистентност, исхемичен инсулт.
Има данни за възможно приложение на бутирата и при състояния, засягащи тъкани извън храносмилателната система – хемоглобинопатии, наследствени метаболитни заболявания, хиперхолестеролемия, затлъстяване, инсулинова резистентност, исхемичен инсулт.


1. Ефект върху чревния трансепителен пренос на йони - абсорбцията на бутирата стимулира всмукването на NaCl и потиска секрецията на хлориди в много по-голяма степен от останалите късоверижни мастни киселини – благодарение на това намира приложение в терапията на инфекциозни диарии (в това число холера), вродена хлорна и антибиотик-асоциирана диария.
1. Ефект върху чревния трансепителен пренос на йони – абсорбцията на бутирата стимулира всмукването на NaCl и потиска секрецията на хлориди в много по-голяма степен от останалите късоверижни мастни киселини – благодарение на това намира приложение в терапията на инфекциозни диарии (в това число холера), вродена хлорна и антибиотик-асоциирана диария.


2. Ефект върху клетъчния растеж и диференциация -„бутиратен парадокс” - потискане на клетъчното делене в абнормните и стимулирането му в здравите клетки - проследен основно в клетъчни линии in vitro. Бутиратът действа като инхибитор на хистон деацетилазата. В резултат настъпва свръхацетилиране на хистонни белтъци и се повишава експресията на гени, чиято транскрипция е потисната (сайлънсинг) в абнормните клетки. По този механизъм се стимулира експресията на ген p21 и клетката остава във фаза G1 на клетъчния цикъл, забавя се клетъчното делене. По сходен начин се понижава концентрацията на невропилин 1 (NRP 1)- трансмембранен рецептор, който присъства и в здравите клетки на дебелото черво, но в много по-малко количество. NRP1 се свързва със съдовия ендотелен растежен фактор (VEGF) и така подпомага формирането на съдове в тумора, неговото нарастване и метастазиране. Чрез регулацията надолу на NRP1 се постига активиране апоптозата на карциномните дебелочревни клетки, което подобрява прогнозата за пациента.
2. Ефект върху клетъчния растеж и диференциация -„бутиратен парадокс” – потискане на клетъчното делене в абнормните и стимулирането му в здравите клетки – проследен основно в клетъчни линии in vitro. Бутиратът действа като инхибитор на хистон деацетилазата. В резултат настъпва свръхацетилиране на хистонни белтъци и се повишава експресията на гени, чиято транскрипция е потисната (сайлънсинг) в абнормните клетки. По този механизъм се стимулира експресията на ген p21 и клетката остава във фаза G1 на клетъчния цикъл, забавя се клетъчното делене. По сходен начин се понижава концентрацията на невропилин 1 (NRP 1)- трансмембранен рецептор, който присъства и в здравите клетки на дебелото черво, но в много по-малко количество. NRP1 се свързва със съдовия ендотелен растежен фактор (VEGF) и така подпомага формирането на съдове в тумора, неговото нарастване и метастазиране. Чрез регулацията надолу на NRP1 се постига активиране апоптозата на карциномните дебелочревни клетки, което подобрява прогнозата за пациента.


В присъствие на бутират се деметилира ДНК на свръхметилирания в туморните клетки ген за GPR109A (рецептор за никотинат), което го активира и допълнително благоприятства програмираната клетъчна смърт на аберантните клетъчни линии. Предполага се съучастието на бутирата в повишаване концентрацията (регулация нагоре) на детоксикиращи ензими- глутатион-S-трансферази, което му отрежда място не само във вторичната, но и в първичната профилактика на колоректалния карцином.
В присъствие на бутират се деметилира ДНК на свръхметилирания в туморните клетки ген за GPR109A (рецептор за никотинат), което го активира и допълнително благоприятства програмираната клетъчна смърт на аберантните клетъчни линии. Предполага се съучастието на бутирата в повишаване концентрацията (регулация нагоре) на детоксикиращи ензими- глутатион-S-трансферази, което му отрежда място не само във вторичната, но и в първичната профилактика на колоректалния карцином.


Бутиратът има потенциал да бъде включен в терапевтичната схема при туморните заболявания и благодарение на синергичния му ефект спрямо цисплатина - вид антираково лекарство. Той повишава чувствителността на туморните клетки спрямо медикамента. Доказателства за това са получени в хода на in vitro изследване на HeLa клетъчни линии, както и при in vivo проучвания с мишки албиноси, боледуващи от EAT (Ерлих-Летр хипердиплоиден асцитен тумор). Основната мишена за цисплатина е ДНК. Свързва се с N7-атома на гуанина, в резултат се формират вътреверижни мостове и се блокира транскрипцията, а също и удвояването на генетичния материал. Има данни, че при третиране с цисплатина туморните клетки остават в G1/S и S фаза на клетъчния цикъл, като се наблюдава и понижено ацетилиране на хроматиновия хистон H4. По време на настъпилата пауза клетките могат да се възстановят от предизвиканото от цисплатина увреждане. Това обуславя и развиващата се резистентност на неоплазмата към терапията. При едновременно добавяне на бутират и цисплатина към HeLa клетъчната линия се постигат редица ефекти. В рамките на 4-6 часа под действие на бутирата настъпва свръхацетилиране на H4 и на други хистони в еухроматинни участъци, отговорни за преминаване през G1/S фазата и осъществяване на репликацията на ДНК. По този начин клетките с увредената от цисплатина ДНК преминават през S-фазата- потенцира се цитотоксичният ефект на медикамента. През втората фаза от действието на бутирата се потиска синтезата на ДНК и експресията на редица гени, регулиращи клетъчния цикъл. Резултатът е стимулиране на програмираната клетъчна смърт.
Бутиратът има потенциал да бъде включен в терапевтичната схема при туморните заболявания и благодарение на синергичния му ефект спрямо цисплатина – вид антираково лекарство. Той повишава чувствителността на туморните клетки спрямо медикамента. Доказателства за това са получени в хода на in vitro изследване на HeLa клетъчни линии, както и при in vivo проучвания с мишки албиноси, боледуващи от EAT (Ерлих-Летр хипердиплоиден асцитен тумор). Основната мишена за цисплатина е ДНК. Свързва се с N7-атома на гуанина, в резултат се формират вътреверижни мостове и се блокира транскрипцията, а също и удвояването на генетичния материал. Има данни, че при третиране с цисплатина туморните клетки остават в G1/S и S фаза на клетъчния цикъл, като се наблюдава и понижено ацетилиране на хроматиновия хистон H4. По време на настъпилата пауза клетките могат да се възстановят от предизвиканото от цисплатина увреждане. Това обуславя и развиващата се резистентност на неоплазмата към терапията. При едновременно добавяне на бутират и цисплатина към HeLa клетъчната линия се постигат редица ефекти. В рамките на 4-6 часа под действие на бутирата настъпва свръхацетилиране на H4 и на други хистони в еухроматинни участъци, отговорни за преминаване през G1/S фазата и осъществяване на репликацията на ДНК. По този начин клетките с увредената от цисплатина ДНК преминават през S-фазата- потенцира се цитотоксичният ефект на медикамента. През втората фаза от действието на бутирата се потиска синтезата на ДНК и експресията на редица гени, регулиращи клетъчния цикъл. Резултатът е стимулиране на програмираната клетъчна смърт.


3. Ефект върху възпалението и оксидативния стрес:
3. Ефект върху възпалението и оксидативния стрес:
-противовъзпалителна функция - бутиратът е подходящ за прилагане в профилактиката и лечението на възпалително-медиирания язвен колит и колоректален карцином:
-противовъзпалителна функция – бутиратът е подходящ за прилагане в профилактиката и лечението на възпалително-медиирания язвен колит и колоректален карцином:


4. Укрепване на неспецифичните защитни механизми на чревната лигавица- слузна покривка, антимикробни пептиди и междуклетъчно свързване (tight junctions)
4. Укрепване на неспецифичните защитни механизми на чревната лигавица- слузна покривка, антимикробни пептиди и междуклетъчно свързване (tight junctions)


5. Ефект върху чревната перисталтика - в проучване на Soret et al. е установено, че ex vivo бутиратът засилва обусловеното от ацетилхолина съкращение на циркулярния мускулен слой на чревната стена. Авторите предполагат, че бутиратът може да намери приложение в терапията на болестни състояния на храносмилателната система, при които има мотилитетни нарушения.
5. Ефект върху чревната перисталтика – в проучване на Soret et al. е установено, че ex vivo бутиратът засилва обусловеното от ацетилхолина съкращение на циркулярния мускулен слой на чревната стена. Авторите предполагат, че бутиратът може да намери приложение в терапията на болестни състояния на храносмилателната система, при които има мотилитетни нарушения.


6. Ефект върху подаването на нервни импулси от ентералната към централната
6. Ефект върху подаването на нервни импулси от ентералната към централната
нервна система.
нервна система.


Ред 61: Ред 61:
* Miglena Koprinarova, Petya Markovska, Ivan Iliev, Boyka Anachkova and George Russev – “Sodium butyrate enhances the cytotoxic effect of cisplatin by abrogating the cisplatin imposed cell cycle arrest”- http://www.biomedcentral.com/1471-2199/11/49
* Miglena Koprinarova, Petya Markovska, Ivan Iliev, Boyka Anachkova and George Russev – “Sodium butyrate enhances the cytotoxic effect of cisplatin by abrogating the cisplatin imposed cell cycle arrest”- http://www.biomedcentral.com/1471-2199/11/49


* Roberto Berni Canani, Margherita Di Costanzo and Ludovica Leone – “The epigenetic effects of butyrate: potential therapeutic implications for clinical practice”- http://www.clinicalepigeneticsjournal.com/content/4/1/4
* Roberto Berni Canani, Margherita Di Costanzo and Ludovica Leone – “The epigenetic effects of butyrate: potential therapeutic implications for clinical practice”- http://www.clinicalepigeneticsjournal.com/content/4/1/4


* {{икона|ru}} [http://lurkmore.to/%D0%91%D1%83%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%82 Бутират]
* {{икона|ru}} [http://lurkmore.to/%D0%91%D1%83%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%B0%D1%82 Бутират]

Версия от 04:05, 9 ноември 2018

Бутиратите (известни още като бутаноати) са естери или соли на бутировата киселина (или бутанова киселина) – вид мастна киселина с къса въглеродна верига. Химическата формула на бутиратния йон е C4H7O2−. Например:

В кухината на дебелото черво живеят полезни бактерии (пробиотици), които използват за храна пребиотици – растителни продукти, богати на хранителни влакнини. Пробиотиците разграждат въглехидратите в състава на пребиотиците в отсъствие на кислород – процес, известен като ферментация. Продукт на ферментацията са късоверижни мастни киселини, сред които е и бутиратът – метаболит с висока концентрация в лумена на дебелото черво. Основни източници на производство на тази късоверижна мастна киселина са бактериите Faecalibacterium prausnictzii и Eubacterium rectale.

Бутиратът упражнява положителни ефекти върху редица органи. Той притежава различни механизми на действие, като редица от тях са свързани с епигенететична регулация на генната експресия чрез потискане на ензима хистон деацетилаза. В резултат се ацетилират хистонни белтъци, което води до”разрехавяване” на компактния хроматин – ДНК става достъпна за активаторите на транскрипцията, стимулира се генната експресия.

На ниво „дебело черво” бутиратът е основен енергиен източник за епителните клетки, участващи в изграждането на лигавицата му – колоноцитите. При липса на бутират настъпва автофагия (самосмилане) на колоноцитите и те загиват. Той влияе върху:

- трансепителния пренос на йони,

- подаването на нервни импулси от ентералната към централната нервна система;

- перисталтиката;

- подобрява защитните функции на лигавичната бариера;

- намалява наличното възпаление и оксидативния стрес;

- оказва въздействие върху клетъчното делене и диференциране, като така предпазва от развитие на колоректален карцином.

Има данни за възможно приложение на бутирата и при състояния, засягащи тъкани извън храносмилателната система – хемоглобинопатии, наследствени метаболитни заболявания, хиперхолестеролемия, затлъстяване, инсулинова резистентност, исхемичен инсулт.

1. Ефект върху чревния трансепителен пренос на йони – абсорбцията на бутирата стимулира всмукването на NaCl и потиска секрецията на хлориди в много по-голяма степен от останалите късоверижни мастни киселини – благодарение на това намира приложение в терапията на инфекциозни диарии (в това число холера), вродена хлорна и антибиотик-асоциирана диария.

2. Ефект върху клетъчния растеж и диференциация -„бутиратен парадокс” – потискане на клетъчното делене в абнормните и стимулирането му в здравите клетки – проследен основно в клетъчни линии in vitro. Бутиратът действа като инхибитор на хистон деацетилазата. В резултат настъпва свръхацетилиране на хистонни белтъци и се повишава експресията на гени, чиято транскрипция е потисната (сайлънсинг) в абнормните клетки. По този механизъм се стимулира експресията на ген p21 и клетката остава във фаза G1 на клетъчния цикъл, забавя се клетъчното делене. По сходен начин се понижава концентрацията на невропилин 1 (NRP 1)- трансмембранен рецептор, който присъства и в здравите клетки на дебелото черво, но в много по-малко количество. NRP1 се свързва със съдовия ендотелен растежен фактор (VEGF) и така подпомага формирането на съдове в тумора, неговото нарастване и метастазиране. Чрез регулацията надолу на NRP1 се постига активиране апоптозата на карциномните дебелочревни клетки, което подобрява прогнозата за пациента.

В присъствие на бутират се деметилира ДНК на свръхметилирания в туморните клетки ген за GPR109A (рецептор за никотинат), което го активира и допълнително благоприятства програмираната клетъчна смърт на аберантните клетъчни линии. Предполага се съучастието на бутирата в повишаване концентрацията (регулация нагоре) на детоксикиращи ензими- глутатион-S-трансферази, което му отрежда място не само във вторичната, но и в първичната профилактика на колоректалния карцином.

Бутиратът има потенциал да бъде включен в терапевтичната схема при туморните заболявания и благодарение на синергичния му ефект спрямо цисплатина – вид антираково лекарство. Той повишава чувствителността на туморните клетки спрямо медикамента. Доказателства за това са получени в хода на in vitro изследване на HeLa клетъчни линии, както и при in vivo проучвания с мишки албиноси, боледуващи от EAT (Ерлих-Летр хипердиплоиден асцитен тумор). Основната мишена за цисплатина е ДНК. Свързва се с N7-атома на гуанина, в резултат се формират вътреверижни мостове и се блокира транскрипцията, а също и удвояването на генетичния материал. Има данни, че при третиране с цисплатина туморните клетки остават в G1/S и S фаза на клетъчния цикъл, като се наблюдава и понижено ацетилиране на хроматиновия хистон H4. По време на настъпилата пауза клетките могат да се възстановят от предизвиканото от цисплатина увреждане. Това обуславя и развиващата се резистентност на неоплазмата към терапията. При едновременно добавяне на бутират и цисплатина към HeLa клетъчната линия се постигат редица ефекти. В рамките на 4-6 часа под действие на бутирата настъпва свръхацетилиране на H4 и на други хистони в еухроматинни участъци, отговорни за преминаване през G1/S фазата и осъществяване на репликацията на ДНК. По този начин клетките с увредената от цисплатина ДНК преминават през S-фазата- потенцира се цитотоксичният ефект на медикамента. През втората фаза от действието на бутирата се потиска синтезата на ДНК и експресията на редица гени, регулиращи клетъчния цикъл. Резултатът е стимулиране на програмираната клетъчна смърт.

3. Ефект върху възпалението и оксидативния стрес: -противовъзпалителна функция – бутиратът е подходящ за прилагане в профилактиката и лечението на възпалително-медиирания язвен колит и колоректален карцином:

4. Укрепване на неспецифичните защитни механизми на чревната лигавица- слузна покривка, антимикробни пептиди и междуклетъчно свързване (tight junctions)

5. Ефект върху чревната перисталтика – в проучване на Soret et al. е установено, че ex vivo бутиратът засилва обусловеното от ацетилхолина съкращение на циркулярния мускулен слой на чревната стена. Авторите предполагат, че бутиратът може да намери приложение в терапията на болестни състояния на храносмилателната система, при които има мотилитетни нарушения.

6. Ефект върху подаването на нервни импулси от ентералната към централната нервна система.

В България бутиратът се предлага под търговското название бутарен.

Източници


  • Jean-Marc Blouin, Graziella Penot, Martine Collinet, Magali Nacfer, Claude Forest, Pierre Laurent-Puig, Xavier Coumoul, Robert Barouki, Chantal Benelli and Sylvie Bortoli- „Butyrate elicits a metabolic switch in human colon cancer cells by targeting the pyruvate dehydrogenase complex”-http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.25599/pdf
  • Danny CW Yu, Jennifer S. Waby, Haridasan Chirakkal, Carolyn A. Staton and Bernard M. Corfe- “Butyrate suppresses expression of neuropilin I in colorectal cell lines through inhibition of Sp1 transactivation”- http://www.molecular-cancer.com/content/9/1/276
  • Miglena Koprinarova, Petya Markovska, Ivan Iliev, Boyka Anachkova and George Russev – “Sodium butyrate enhances the cytotoxic effect of cisplatin by abrogating the cisplatin imposed cell cycle arrest”- http://www.biomedcentral.com/1471-2199/11/49

Външни препратки

  • [1] Бутарен листовка / Упътване за употреба
Взето от „https://bg.wikipedia.org/w/index.php?title=Бутират&oldid=8862231“.