Möchten Sie zunächst erfahren, wie kurzkettige Fettsäuren entstehen und wo sie gebildet werden, empfehlen wir Ihnen unsere weiterführenden Artikel:
Kurzkettige Fettsäuren (SCFA, Short-Chain Fatty Acids) entstehen unter anderem durch die Aktivität des Darmmikrobioms. Zu den wichtigsten kurzkettigen Fettsäuren zählen Acetat, Propionat und Butyrat.
Doch was passiert mit diesen Fettsäuren, nachdem sie im Darm entstanden sind? Werden sie ausschließlich von den Darmzellen genutzt oder gelangen Propionat, Acetat und Butyrat auch ins Blut?
Wie gelangen kurzkettige Fettsäuren vom Darm ins Blut?
Die im Darm durch das Darmmikrobiom gebildeten kurzkettigen Fettsäuren können von den Zellen der Darmwand aufgenommen und weiterverarbeitet werden. Dabei unterscheiden sich die einzelnen kurzkettigen Fettsäuren hinsichtlich ihres Stoffwechsels und ihrer weiteren Verteilung im Körper.
Butyrat (Buttersäure) wird zu einem großen Teil von den Darmzellen als Energiequelle genutzt. Deshalb gelangt im Vergleich zu Propionat und Acetat nur ein kleinerer Anteil des im Darm gebildeten Butyrats in den Blutkreislauf.
Bei Propionat und Acetat ist der Anteil, der den Darm verlässt und über das Blut weitertransportiert wird, größer. Beide Fettsäuren gelangen unter anderem in die Leber. Dort wird ein Teil des Propionats metabolisiert, während andere Anteile in den Blutkreislauf gelangen und damit für weitere Gewebe und Organe verfügbar sind (1,2,3).
Damit endet der Weg der kurzkettigen Fettsäuren nicht im Darm: Ein Teil des gebildeten Propionats kann über den Blutkreislauf im Körper verteilt werden.
Kann man Propionat im Blut nachweisen?
Ja, kurzkettige Fettsäuren wie Propionat können im Blut nachgewiesen werden.
Aktuell existieren keine allgemein etablierten klinischen Referenzbereiche, anhand derer sich ein individueller Propionatwert im Blut eindeutig als „normal“ oder „krankhaft“ einordnen lässt.
In wissenschaftlichen Untersuchungen wurden beispielsweise Propionatkonzentrationen im niedrigen Mikromolarbereich beschrieben. Einige Studien berichten Werte von etwa 3,4 bis 4,9 µM (4,5,6).
Wichtig: Gibt es einen normalen Propionatwert im Blut?
Einen allgemein anerkannten medizinischen Referenzwert für Propionat im Blut gibt es derzeit nicht.
Das bedeutet auch, dass die Messung eines einzelnen Propionatwertes aktuell keine eigenständige Aussage über den Gesundheitszustand oder die Funktion des Darmmikrobioms erlaubt.
Für die wissenschaftliche Forschung ist die Messung von kurzkettigen Fettsäuren im Blut dennoch interessant, da sie dazu beitragen kann, die Verteilung und den Stoffwechsel dieser Verbindungen im menschlichen Körper besser zu verstehen.
Was passiert mit Propionat nach der Aufnahme ins Blut?
Nach der Aufnahme aus dem Darm gelangt Propionat zur Leber. Dort wird ein Teil des Propionats metabolisiert. Ein weiterer Anteil kann in den systemischen Blutkreislauf gelangen und anschließend verschiedene Gewebe erreichen (1,2,3).
Der Transport von kurzkettigen Fettsäuren in Zellen und Gewebe erfolgt unter anderem über sogenannte Monocarboxylat-Transporter (MCTs). Diese Proteine ermöglichen den Transport verschiedener Monocarboxylate und spielen auch beim Transport kurzkettiger Fettsäuren eine Rolle (8,9,10).
Die Verteilung von Propionat ist deshalb nicht ausschließlich auf den Darm und die Leber beschränkt.
Kann Propionat das Gehirn erreichen?
Auch im Zentralnervensystem (ZNS) wurden Propionat und andere kurzkettige Fettsäuren untersucht bzw. nachgewiesen. Dies hat das wissenschaftliche Interesse an der möglichen Verbindung zwischen Darmmikrobiom, kurzkettigen Fettsäuren und dem Nervensystem verstärkt (7).
Untersuchungen deuten darauf hin, dass kurzkettige Fettsäuren unter bestimmten Bedingungen die Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Dabei spielen unter anderem Transportmechanismen wie Monocarboxylat-Transporter eine Rolle (7,8,9,10).
Da die Mechanismen und ihre Bedeutung für den Menschen weiterhin Gegenstand der Forschung sind, sollte daraus jedoch keine unmittelbare Aussage über eine gesundheitliche Wirkung von Propionat im Gehirn abgeleitet werden.
Fazit: Propionat ist nicht nur im Darm zu finden
Kurzkettige Fettsäuren wie Propionat entstehen durch die Aktivität des Darmmikrobioms. Nach ihrer Bildung im Darm können sie von den Darmzellen aufgenommen werden. Während Butyrat zu einem großen Teil lokal im Darm genutzt wird, gelangen Propionat und Acetat in größeren Mengen zur Leber und können anschließend über den Blutkreislauf weiter im Körper verteilt werden.
Propionat lässt sich auch im Blut nachweisen. Allgemein anerkannte klinische Referenzwerte für die Blutkonzentration existieren derzeit jedoch nicht.
Darüber hinaus beschäftigt sich die Forschung mit der Frage, inwieweit Propionat und andere kurzkettige Fettsäuren verschiedene Gewebe, einschließlich des Zentralnervensystems, erreichen können.
Die Forschung zu Propionat, Darmmikrobiom und Stoffwechsel entwickelt sich kontinuierlich weiter und liefert immer neue Erkenntnisse über die komplexen Zusammenhänge zwischen Darm und anderen Körpersystemen.
Quellen:
1. Macfarlane GT, Gibson GR, Cummings JH. Comparison of fermentation reactions in different regions of the human colon. J Appl Bacteriol. 1992;72(1):57-64. https://pubmed.ncbi.nlm.n541601ih.gov/1/; letzter Zugriff: 20.01.2025
2. Bloemen, J. G., Venema, K., van de Poll, M. C., Olde Damink, S. W., Buurman, W. A., & Dejong, C. H. (2009). Short chain fatty acids exchange across the gut and liver in humans measured at surgery. Clinical nutrition (Edinburgh, Scotland), 28(6), 657–661. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19523724/; letzter Zugriff: 20.01.2025
3. van der Beek, C. M., Bloemen, J. G., van den Broek, M. A., Lenaerts, K., Venema, K., Buurman, W. A., & Dejong, C. H. (2015). Hepatic Uptake of Rectally Administered Butyrate Prevents an Increase in Systemic Butyrate Concentrations in Humans. The Journal of nutrition, 145(9), 2019–2024. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002231662208854X?via%3Dihub; letzter Zugriff: 20.10.2025
4. Chambers, E. S., Viardot, A., Psichas, A., Morrison, D. J., Murphy, K. G., Zac-Varghese, S. E., MacDougall, K., Preston, T., Tedford, C., Finlayson, G. S., Blundell, J. E., Bell, J. D., Thomas, E. L., Mt-Isa, S., Ashby, D., Gibson, G. R., Kolida, S., Dhillo, W. S., Bloom, S. R., Morley, W., … Frost, G. (2015). Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut, 64(11), 1744–1754. https://gut.bmj.com/content/64/11/1744; letzter Zugriff: 20.01.2025
5. Chambers, E. S., Preston, T., Frost, G., & Morrison, D. J. (2018). Role of Gut Microbiota-Generated Short-Chain Fatty Acids in Metabolic and Cardiovascular Health. Current nutrition reports, 7(4), 198–206. https://link.springer.com/article/10.1007/s13668-018-0248-8; letzter Zugang: 20.01.2025
6. Tirosh, A., Calay, E. S., Tuncman, G., Claiborn, K. C., Inouye, K. E., Eguchi, K., Alcala, M., Rathaus, M., Hollander, K. S., Ron, I., Livne, R., Heianza, Y., Qi, L., Shai, I., Garg, R., & Hotamisligil, G. S. (2019). The short-chain fatty acid propionate increases glucagon and FABP4 production, impairing insulin action in mice and humans. Science translational medicine, 11(489), eaav0120. https://europepmc.org/article/med/31019023; letzter Zugang: 20.01.2025
7. Duscha, A., Gisevius, B., Hirschberg, S., Yissachar, N., Stangl, G. I., Dawin, E., Bader, V., Haase, S., Kaisler, J., David, C., Schneider, R., Troisi, R., Zent, D., Hegelmaier, T., Dokalis, N., Gerstein, S., Del Mare-Roumani, S., Amidror, S., Staszewski, O., Poschmann, G., … Haghikia, A. (2020). Propionic Acid Shapes the Multiple Sclerosis Disease Course by an Immunomodulatory Mechanism. Cell, 180(6), 1067–1080.e16.Propionic Acid Shapes the Multiple Sclerosis Disease Course by an Immunomodulatory Mechanism: Cell; letzter Zugriff: 12.02.2025
8. Priyamvada, S., Saksena, S., Alrefai, W.A., Dudeja P.K.,Chapter 57 - Intestinal Anion Absorption, Editor(s): Hamid M. Said, Physiology of the Gastrointestinal Tract (Sixth Edition),Academic Press,2018,Pages 1317-1362,ISBN 780128099544, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780128099544000578?via%3Dihub; letzter Zugriff: 20.01.2025
9. Xu, S. Y., Jiang, X. L., Liu, Q., Xu, J., Huang, J., Gan, S. W., Lu, W. T., Zhuo, F., Yang, M., & Sun, S. Q. (2019). Role of rno-miR-124-3p in regulating MCT1 expression in rat brain after permanent focal cerebral ischemia. Genes & diseases, 6(4), 398–406. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780128099544000578?via%3Dihub; letzter Zugriff: 20.01.2025
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