Kurzkettige Fettsäure Butyrat ist ein inotropes Agens mit vasorelaxierenden und kardioprotektiven Eigenschaften

HINTERGRUND: Das Herz kann die aus der Mikrobiota stammende kurzkettige Fettsäure Butyrat metabolizieren. Butyrat könnte bei Herzinsuffizienz vorteilhafte Wirkungen haben, jedoch sind die zugrunde liegenden Mechanismen unbekannt. Wir testeten die Hypothese, dass Butyrat das Herzzeitvolumen durch Mechanismen erhöht, die eine direkte Stimulation der kardialen Kontraktionsfähigkeit und Vasorelaxation bei Ratten umfassen. METHODEN UND ERGEBNISSE: Wir untersuchten die Auswirkungen von Butyrat auf (1) in vivo Hämodynamik unter Verwendung paralleler echokardiographischer und invasiver Blutdruckmessungen, (2) isolierte perfundierte Herzen in Langendorff-Systemen unter physiologischen Bedingungen und nach Ischämie und Reperfusion und (3) isolierte Koronararterien, die in isometrischen Drahtmyographen montiert waren. Wir testeten Nabutyrat, das Injektionslösungen oder physiologischen Puffern zugesetzt wurde, und verglichen seine Wirkungen mit äquimolaren Dosen von NaCl. Butyrat bei Plasmakonzentrationen von 0,56 mM erhöhte das Herzzeitvolumen um 48,8±14,9%, das Schlagvolumen um 38,5±12,1% und die linksventrikuläre Auswurffraktion um 39,6±6,2% und senkte den systemischen Gefäßwiderstand um 33,5±6,4%, ohne den Blutdruck oder die Herzfrequenz in vivo zu beeinflussen. Im Bereich zwischen 0,1 und 5 mM erhöhte Butyrat den linksventrikulären systolischen Druck um bis zu 23,7±3,4% in isolierten perfundierten Herzen und um 9,4±2,9% nach Ischämie und Reperfusion, während die myokardiale Infarktgröße um 81,7±16,9% reduziert wurde. Butyrat entspannte isolierte koronare Septalarterien konzentrationsabhängig mit einem EC 50 =0,57 mM (95% CI, 0,23–1,44). SCHLUSSFOLGERUNGEN: Wir schließen daraus, dass Butyrat das Herzzeitvolumen durch Mechanismen erhöht, die eine gesteigerte kardiale Kontraktionsfähigkeit und Vasorelaxation beinhalten. Dieser Effekt von Butyrat war nicht mit einer nachteiligen myokardialen Schädigung in geschädigten Herzen verbunden, die Ischämie und Reperfusion ausgesetzt waren.