Ein Experten-Artikel von Douglas L. Archer¹ und Dean C. Kramer², zuerst publiziert in Frontiers in Medicin am 05. Juni 2020, Copyright © 2020 Archer und Kramer, unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00292
²Gastroenterology, Kramer Medical Clinic, Gainesville, FL, United States. Originalgetreue Übertragung aus dem Englischen ins Deutsche – ohne weitere Änderungen – durch den w3punkt.de
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Insbesondere hat sich gezeigt, dass Butyrat den Verkehr von Eosinophilen beeinflusst und in der Lage ist, “die Migration in die Lunge abzumildern, die Eosinophilie der Atemwege zu reduzieren und die beeinträchtigte Lungenfunktion zu verbessern”.9Theiler A, Bärnthaler T, Platzer W, Richtig G, Peinhaupt M, Rittchen S, et al. Butyrate ameliorates allergic airway inflammation by limiting eosinophil trafficking and survival. J Allergy Clin Immunol. (2019) 144:764–76. doi: 10.1016/j.jaci.2019.05.002
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Unter der Belastung durch SARS-CoV-2 und möglicherweise aufgrund einer Überstimulation des darmassoziierten lymphatischen Gewebes startet die Abwehr des Wirts einen Gegenangriff, bei dem massive Mengen von Zytokinen freigesetzt werden, was zu einem „Zytokinsturm“ führt.10Mehta P, McAuley DF, Brown M, Sanchez E, Tattersall RS, Manson JJ. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet. (2020) 395:1033–4. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Der Zytokinsturm versucht, das infizierte Virus zu zerstören, doch dabei kommt es auch zu Kollateralschäden an benachbartem Gewebe. Bei SARS-CoV-2 trifft dies insbesondere auf Lungengewebe zu.11Liao M, Liu Y, Yuan J, Wen Y, Xu G, Zhao J, et al. The landscape of lung bronchoalveolar immune cells in COVID-19 revealed by single-cell RNA sequencing. medRxiv. (2020). doi: 10.1101/2020.02.23.20026690 CrossRef Full Text | Google Scholar Angesichts der Tatsache, dass der G.I.-Trakt das größte immunologische Organ des Körpers ist, könnte er Teil der Genese des Zytokinsturms sein.
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Einige Erfolge wurden nach der Behandlung von Covid-19-Patienten mit entzündungshemmenden Mitteln wie Prednison und anderen entzündungshemmenden Medikamenten, darunter der IL-6-Antagonist Tocilizumab, berichtet.12Zhang W, Zhao Y, Zhang F, Wang Q, Li T, Liu Z, et al. The use of anti-inflammatory drugs in the treatment of people with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19): the experience of clinical immunologists from China. Clin Immunol. (2020) 214:108393. doi: 10.1016/j.clim.2020.108393 PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Butyrat hat sowohl in Tier- als auch in Humanstudien definitiv zu einer Senkung der IL-6-Spiegel geführt.13Liu J, Zhu H, Li B, Lee C, Alganabi M, Zheng S, et al. Beneficial effects of butyrate in intestinal injury. J Pediatr Surg. (2020). doi: 10.1016/j.jpedsurg.2020.02.036
CrossRef Full Text | Google Scholar,14Liu T, Li J, Liu Y, Xiao N, Suo H, Xie K, et al. Short-chain fatty acids suppress lipopolysaccharide-induced production of nitric oxide and proinflammatory cytokines through inhibition of NF-κB pathway in RAW264.7 cells. Inflammation. (2012) 35:1676–84 doi: 10.1007/s10753-012-9484-z
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Konzeptionell bietet die Bereitstellung des notwendigen Substrats für die weitere Produktion kurzkettiger Fettsäuren mit Hilfe von Supplementen einen ansprechenden Ansatz zur Minimierung der durch SARS-CoV-2 verursachten Schäden. Fructooligosaccharide, Arabinoxylose, Galactooligosaccharide und Guarkernmehl sind nur einige der leicht verfügbaren Kohlenhydrate, die zur Fermentation und Produktion von kurzkettigen Fettsäuren fähig sind. Die Mageninfusion von kurzkettigen Fettsäuren hat im Versuchstier gezeigt, dass sie die Funktion der intestinalen Barriere verbessert.15Dio H, Jiao AR, Yu B, Mao XB, Chen DW. Gastric infusion of short-chain fatty acids can improve intestinal barrier function in weaned piglets. Genes Nutr. (2020) 14:4. doi: 10.1186/s12263-019-0626-x
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Die Wirkung von kurzkettigen Fettsäuren, insbesondere Butyrat, auf die Magen-Darm-Funktion bei Tieren wurde umfassend und mit gemischten Ergebnissen untersucht, obwohl jüngste Modifikationen von Formulierungen, die das Freisetzungsprofil modifizieren, bessere Ergebnisse gezeigt haben.16Onrust L, Baeyen S, Haesebrouck F, Ducatelle R, Van Immerseel F. Effect of in feed administration of different butyrate formulations on Salmonella Enteritidis colonization and cecal microbiota in broilers. Vet Res. (2020) 51:56. doi: 10.1186/s13567-020-00780-2
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Für diejenigen von SARS-CoV-2-infizierten Patienten, die in der Lage sind, die orale Aufnahme von mikrobiell zugänglichen und fermentierbaren Kohlenhydraten zu tolerieren, könnten sie als hilfreiche Ergänzung bei der Behandlung der SARS-CoV-2-Infektion dienen. Bei Patienten, die nicht in der Lage sind, Nahrungsergänzungsmittel oder Flüssigkeiten oral einzunehmen, oder die Symptome einer Magenverstimmung oder Dysbiose zeigen, könnte die nasogastrische Magensonde mit einer Butyratlösung oder die rektale Verabreichung von Butyrat durch einen Einlauf in Betracht gezogen werden. Über die Verwendung von Butyrat-Einläufen wurde für verschiedene Erkrankungen berichtet, darunter Colitis ulcerosa, Diversionskolitis, Strahlenproktitis und Pouchitis. Studien haben zu unterschiedlichen Ergebnissen geführt, was die Interpretation erschwert (überprüft in Hamer et al.17Hamer HM, Jonkers D, Venema K, Vanhoutvin SA, Troost FJ, Brummer RJ. Review article: the role of butyrate on colonic function. Alim. Pharmacol. Therapeut. (2008) 27:104–19. doi: 10.1111/j.1365-2036.2007.03562.x
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar Luceri et al.18Luceri C, Femia AP, Fazi M, Di Martino C, Zolfanelli F, Dolara P, et al. Effect of butyrate enemas on gene expression profiles and endoscopic/histopathological scores of diverted colorectal mucosa: a randomized trial. Dig Liver Dis. (2016) 48:27–33. doi: 10.1016/j.dld.2015.09.005
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar). Die berichteten Studien leiden unter dem Fehlen eines Standardprotokolls, wie z.B. unterschiedliche Klistiervolumina, Butyratkonzentrationen und Häufigkeit der Verabreichung. Die vorgeschlagene Verwendung von Butyrat durch einen Einlauf würde zwei Dinge bewirken:
– Direkte Anwendung von Butyrat an der Stelle des Darmtraktes, des terminalen Ileums und des rechten Kolons, die eine der höchsten Konzentrationen von SARS-CoV-2-Rezeptoren enthält, und sie
– Erhöhen die Butyrat-Absorption für die systemische Verteilung, da der Dickdarm der primäre Standort sowohl für die Produktion als auch für die Absorption von Butyrat ist.
Die Butyrat-Therapie hat sich als sicher erwiesen, wenn sie durch einen Einlauf,18Hamer HM, Jonkers D, Venema K, Vanhoutvin SA, Troost FJ, Brummer RJ. Review article: the role of butyrate on colonic function. Alim. Pharmacol. Therapeut. (2008) 27:104–19. doi: 10.1111/j.1365-2036.2007.03562.x
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar per os 19Edelman MJ, Bauer K, Khanwani S, Tait N, Trepel J, Karp J, et al. Clinical and pharmacologic study of tributyrin: an oral butyrate prodrug. Cancer Chemo Pharmacol. (2003) 51:439–44. doi: 10.1007/s00280-003-0580-5
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar oder intravenös20 Miller AA, Kurschel E, Osieka R, Schmidt CG. Clinical pharmacology of sodium butyrate in patients with acute leukemia. Eur J Cancer Clin Oncol. (1987) 23:1283–7. doi: 10.1016/0277-53798790109-X
PubMed Abstract | Google Scholar verabreicht wird. Weitere Forschung zu diesen potenziellen Zusatztherapien sollte gefördert werden.
Autoren-Beiträge
Die Autoren DK und DA haben zu gleichen Teilen an diesem Werk mitgewirkt und es zur Veröffentlichung freigegeben.
Interessenkonflikte
Die Autoren erklären, dass die Forschung in Abwesenheit jeglicher kommerzieller oder finanzieller Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.
EDITED BY
Angel Lanas
University of Zaragoza, Spain
REVIEWED BY
Levinus A. Dieleman
University of Alberta, Canada
Info-Krümel
The Use of Microbial Accessible and Fermentable Carbohydrates and/or Butyrate as Supportive Treatment for Patients With Coronavirus SARS-CoV-2 Infection, Frontiers in Medicine – Gastroenterology, 05. Juni 2020 | https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00292
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Übersetzung ins Deutsche von: Epiphanius(Harald)Wenzel
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