Le butyrate

L’acide butyrique (ou acide butanoïque) du grec βουτυρος (beurre) est un acide gras à chaine courte (AGCC) comprenant quatre atomes de carbone. On le retrouve dans les huiles végétales et les graisses animales. L’acide butyrique possède une odeur désagréable et un goût amer et piquant.

Le butyrate est le nom traditionnel de la base conjuguée de l’acide butyrique. Le nom est utilisé dans le nom d’esters (monoglycéride de butyrate) et de sels d’acide butyrique (butyrate de sodium).

Le butyrate est la source principale d’énergie pour les cellules épithéliales (colonocytes).

Le butyrate important: un métabolite du microbiote

Les bactéries qui colonisent le tube digestif, en particulier le côlon, se nourrissent des prébiotiques que nous consommons pour pouvoir se reproduire. Les prébiotiques sont des substances alimentaires composées généralement de sucres liés (oligosaccharides et polysaccharides) à courte chaîne, mais qui sont cependant essentiels au microbiote intestinal.

En effet, ces fibres sont transformées par le microbiote en acides gras à chaine courte (AGCC). Parmi eux, le butyrate joue un rôle clé pour la physiologie intestinale, car il est l’une des sources de carbone préférées des cellules épithéliales du côlon. Sans butyrate, ces cellules seraient en « carence » énergétique.

Rôles biologiques du butyrate

En premier lieu, les AGCC ont des effets sur le tractus gastro-intestinal et assurent un bon fonctionnement intestinal. Leur fonction principale est celle de servir de source d’énergie aux cellules présentes dans le côlon. Le butyrate est la principale source d’énergie pour les colonocytes, ou les cellules qui forment la paroi du côlon. Il leur permet de se multiplier et de fonctionner normalement. À défaut de ces composés, ces cellules subissent une autophagie et finissent par entrer en apoptose, et meurent.

Le butyrate possède une action anti-inflammatoire, agit sur la motilité intestinale, stimule l’absorption de l’eau et du sodium, et contribue à maintenir la couche protectrice de mucus de l’intestin. (Canani 2011)

Bénéfices du butyrate

 

Application

Bénéfices (Manrique 2017)

Inflammation de l’intestin

Action trophique et anti-inflammatoire

Cœliaques

Action trophique sur l’épithélium intestinal

Rétablit l’équilibre microbiotique

Côlon irritable

Régule la motilité intestinale

Rétablit l’équilibre du microbiote intestinal

Constipation

Régule la motilité intestinale

Rétablit l’équilibre du microbiote intestinal

Diarrhées liées aux antibiotiques

Rétablit l’équilibre du microbiote intestinal

Prise de médicaments à action délétère

sur l’épithélium intestinal (chimiothérapie, anti-inflammatoires, etc.)

Action trophique sur l’épithélium intestinal

Rétablit l’équilibre microbiotique

Etudes cliniques avec le butyrate

Treize patients atteints de la maladie de Crohn ont reçu 4 g/jour de butyrate sous forme de comprimés enrobés entériques pendant 8 semaines. Une coloscopie avec iléoscopie a été effectuée avant et après le traitement. La prise de butyrate a été bien tolérée et a entraîné des améliorations. Parmi les neuf patients (69 %) qui ont répondu au traitement, sept (53 %) ont obtenu une rémission et deux une réponse partielle. (Di Sabatino 2015)

En Italie, une étude ouverte a été menée par 19 unités gastro-intestinales (groupe d’étude GISDI) auprès de 216 patients atteints de colite ulcéreuse qui ont présenté une réponse incomplète au traitement standard (mésalazine). Dans cette étude, en plus du traitement standard (mésalazine 3 x 800 mg/j), les patients ont pris 3 fois par jour un comprimé résistant à l’absorption intestinale contenant (300 mg de butyrate et 250 mg d’inuline). Une nette amélioration des symptômes et de l’apparence des muqueuses a été démontrée. (Assisi 2008)

Dans le syndrome de l’intestin irritable, 66 patients ayant reçu pendant 12 semaines 300 mg d’acide butyrique (voie orale) ont vu une diminution significative par rapport au placebo de la douleur abdominale pendant la défécation après 4 semaines. Une réduction de l’incidence de la constipation a été mise en évidence dans le groupe témoin d’une manière statistiquement significative à 12 semaines. (Banasiewicz 2013)

Enfin, la supplémentation orale en acide butyrique microencapsulé (300mg/jour) a été évaluée dans le but de réduire l’incidence des diverticulites chez les personnes atteintes de diverticulose. 73 patients atteints de diverticulose, ont participé à cette étude randomisée et contrôlée par placebo. Après 12 mois, le groupe traité a noté une diminution significative du nombre d’épisodes de diverticulite par rapport au groupe témoin. (Krokowicz 2014)

Il convient de noter que dans toutes ces études, l’administration des différentes formes d’acide butyrique n’a eu aucun effet indésirable et a été bien tolérée.

Etudes cliniques avec la tributyrine

La tributyrine suscite actuellement un intérêt croissant comme source d’acide butyrique (butyrate). Dans les études cliniques pharmacologiques, elle s’est révélée être une forme bien tolérée. (Edelman 2003)

Jusqu’à présent, la tributyrine a été utilisée en nutrition entérale en combinaison avec d’autres nutriments. Plusieurs études avec des formules contenant la tributyrine ont été menées chez des patients en phase critique en assistance nutritive entérale (Scheppach 2003; Beale 2008). La dose utilisée dans ces essais a généralement été de 1 gramme de tributyrine par jour. Les résultats incluent une diminution de la constipation et une amélioration de la tolérance gastro-intestinale.

Canani RB, Costanzo MD, Leone L, Pedata M, Meli R, Calignano A. Potential beneficial effects of butyrate in intestinal and extraintestinal diseases. World J Gastroenterol. 2011 28;17(12):1519-28.

Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016 Jun 2;165(6):1332-1345. 

Manrique Vergara D., González Sánchez M.E. Short chain fatty acids (butyric acid) and intestinal diseases. Nutr Hosp 2017; 34(Supl. 4):58-6.

Papillon E, Bonaz B, Fournet J. [Short chain fatty acids: effects on gastrointestinal function and therapeutic potential in gastroenterology]. Gastroenterol Clin Biol. 1999 Jun-Jul;23(6-7):761-9. Review. 

Di Sabatino A, Morera R, Ciccocioppo R, Cazzola P, Gotti S, Tinozzi FP, et al. Oral butyrate for mildly to moderately active Crohn’s disease. Aliment Pharmacol Ther 2005;22(9):789-94.

Assisi RF; GISDI Study Group. Combined butyric acid/mesalazine treatment in ulcerative colitis with mild-moderate activity. Minerva Gastroenterol Dietol 2008;54(3):231-8.

Banasiewicz T, Krokowicz Ł, Stojcev Z, Kaczmarek BF, Kaczmarek E, Maik J, et al. Microencapsulated sodium butyrate reduces the frequency of abdominal pain in patients with irritable bowel syndrome. Colorectal Dis 2013;15(2):204-9.

Krokowicz L, Stojcev Z, Kaczmarek BF, Kociemba W, Kaczmarek E, Walkowiak J, et al. Microencapsulated sodium butyrate administered to patients with diverticulosis decreases incidence of diverticulitis-a prospective randomized study. Int J Colorectal Dis 2014;29(3):387-93.

Edelman MJ, Bauer K, Khanwani S, Tait N, Trepel J, Karp J, et al. Clinical and pharmacologic study of tributyrin: an oral butyrate prodrug. Cancer Chemother Pharmacol 2003; 51(5):439-44.
Scheppach WM. Intestamin and acute pancreatitis. Clin Nutr 2003;22(Supp. 1):32.

Beale RJ, Sherry T, Lei K, Campbell-Stephen L, McCook J, Smith J, et al. Early enteral supplementation with key pharmaconutrients improves Sequential Organ Failure Assessment score in critically ill patients with sepsis: outcome of a randomized, controlled, double-blind trial. Crit Care Med 2008;36(1):131-44.