Butiratul din microbiomul intestinal reduce durerea cronică a articulației maxilare
Durerea asociată articulației temporomandibulare (TMJ) este legată de metabolitul disfuncțional din microbiomul intestinal.
O echipă de cercetători a descoperit că butiratul, administrat sub formă de tributirină, ameliorează durerea prin restabilirea acetilării histonelor și inversarea modificărilor de reglementare genică în creier. Aceștia au identificat gene cheie implicate în modularea durerii, cum ar fi Nop14, folosind un model de șoarece și secvențiere multi-omică la nivel celular.
Tulburările TMJ reprezintă o sursă majoră de durere cronică orofacială, fiind adesea rezultatul interacțiunilor complexe între factori neurali, inflamatori și sistemici. Totuși, din cauza unei lacune semnificative în înțelegerea mecanismelor biologice fundamentale ale durerii TMJ, opțiunile de tratament disponibile sunt limitate. Dovezile emergente sugerează că metabolitul din microbiomul intestinal, în special acizii grași cu lanț scurt, cum ar fi butiratul, joacă un rol esențial în reglementarea inflamației și a durerii. În acest context, o echipă de cercetători a realizat un studiu detaliat folosind un model de șoarece cu durere inflamatorie TMJ, condusă de Dr. Sufang Liu și Feng Tao de la Departamentul de Științe Biomedicale al Școlii de Medicină Dentară de la Texas A&M University, SUA.
Studiul, publicat în International Journal of Oral Science pe 17 aprilie 2026, investighează posibilele mecanisme epigenetice și de reglementare genică prin care butiratul modulază durerea. Cercetătorii au constatat că administrarea orală a tributirinei, un promedicament care eliberează butirat, a redus semnificativ durerea TMJ și a restabilit nivelurile diminuate de butirat în intestin, sânge și nucleul trigeminal spinal caudalis (Sp5C), o zonă cheie a creierului implicată în procesarea semnalelor de durere trigeminală.
Pentru a înțelege mai bine mecanismele subiacente, echipa a utilizat secvențierea multi-omică la nivel celular, integrând secvențierea ARN-ului la nivel de nucleu unic (snRNA-seq) și profilarea accesibilității cromatinei (snATAC-seq). Această abordare le-a permis să cartografieze modificările expresiei genelor și activitatea genică la nivel de celulă unică în cadrul Sp5C. Au identificat 12 tipuri distincte de celule, inclusiv celule neuronale și gliale, și au observat că durerea TMJ a provocat modificări extinse ale expresiei genelor și accesibilității cromatinei în aceste tipuri de celule, fără a schimba compoziția celulară. Dr. Liu afirmă: „Cinci gene cheie au arătat modificări reglatorii consistente în durerea TMJ și au fost restabilite prin tributirină”.
Studiul a relevat că durerea inflamatorie TMJ a perturbat reglementarea mai multor gene esențiale, precum Nop14, Matk, Idh3b, Ndst2 și Tomm6, în diferite subtipuri de celule. Aceste gene au demonstrat modificări coordonate în activitatea transcripțională și accesibilitatea cromatinei, sugerând că joacă un rol central în căile moleculare asociate durerii. Este demn de menționat că tratamentul cu tributirină a inversat aceste modificări și a restabilit reglementarea genelor la niveluri normale.
Analiza suplimentară a arătat că durerea TMJ este asociată cu o reducere a acetilării histonelor în Sp5C, un mecanism epigenetic asociat cu reglementarea transcripțională. În același timp, tratamentul cu tributirină a restabilit nivelurile de acetilare a histonelor, sugerând că butiratul exercită efecte analgezice prin reglementarea epigenetică. În condiții de durere, genele asociate acetilării și deacetilării au fost reglate diferențiat în diferite tipuri de celule și normalizate după tratament.
Nop14 a ieșit în evidență ca un regulator critic. Cercetătorii au descoperit că durerea TMJ a crescut accesibilitatea cromatinei și expresia Nop14, în timp ce tratamentul cu tributirină a inversat aceste efecte. În plus, diminuarea expresiei Nop14 în Sp5C a restabilit acetilarea histonelor și a redus semnificativ durerea TMJ la șoareci, susținând rolul său în controlul epigenetic al căilor de durere. Dr. Tao explică: „Nop14 ar putea fi țintit pentru a dezvolta o terapie nouă pentru durerea TMJ”. Studiul a descoperit, de asemenea, rețele reglatorii complexe implicând factori de transcripție care reglează activitatea genică prin modificări ale structurii cromatinei.
Aceste descoperiri subliniază rolul crucial al butiratului derivat din microbiomul intestinal în reglementarea durerii TMJ prin mecanisme de reglementare genică specifice tipului celular și prin mecanisme epigenetice. Rezultatele sugerează că, prin restaurarea căilor moleculare perturbate în sistemul nervos central, butiratul și derivații săi ar putea oferi o strategie terapeutică promițătoare non-opioidă pentru gestionarea durerii cronice.
