A fonte primária de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) é a fermentação microbiana de fibras alimentares indigestíveis. Pequenas quantidades de AGCC também podem ser obtidas pelo consumo de alimentos fermentados.
Os níveis de AGCC nas fezes humanas são de aproximadamente 60 g/kg para acetato, 10-20 g/kg para propionato e 3,5-32,6 g/kg para butirato, o que está de acordo com o tipicamente citado 60:20:20 destes compostos.
Os AGCC derivados do intestino são absorvidos pelo epitélio do hospedeiro, após o que o butirato, em particular, é usado como fonte de energia para os colonócitos (células intestinais). O restante do butirato, bem como a maioria do propionato, é subsequentemente metabolizado pelos hepatócitos (células do fígado), resultando em concentrações de 1–15 µM de propionato e butirato na circulação, enquanto o acetato é encontrado dentro de uma faixa de 100–200 µM. Apenas o acetato foi detectado no líquido cefalorraquidiano em concentrações aproximadas de 35 µM.
Na célula, os AGCC são metabolizados principalmente por meio do ciclo de Krebs como fonte de energia. Isto subsequentemente aumenta o alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR), que é conhecido por ser um sensor de energia celular, estando implicado na fisiologia do cérebro e no comportamento.
Estudos iniciais ilustraram que os AGCC podem estimular a secreção do neurotransmissor 5-HT(serotonina) para o lúmen do intestino, bem como para a vasculatura. Também está bem estabelecido que os AGCC podem ativar o nervo vago. O butirato pode aumentar a proporção de neurônios colinérgicos mioentérico, sendo importante para a sinalização do eixo intestino-cérebro.
Pesquisas indicam que AGCC derivados de micróbios intestinais podem afetar a fisiologia do cérebro por meio de interações diretas. Especificamente, foi relatado que o acetato está presente no líquido cefalorraquidiano e o acetato derivado de microrganismos intestinais demonstrou atingir o cérebro. É interessante notar que a sinalização do acetato no hipotálamo promove um perfil de expressão de neuropeptídeos reguladores que favorecem a supressão do apetite.
Mas cuidado com suplementação excessiva. Níveis aumentados de AGCC foram implicados na fisiopatologia da doença de Parkinson, pelo menos em camundongos. Além disso, as infusões intraventriculares de propionato resultam em comportamentos repetitivos aumentados, sociabilidade prejudicada, bem como respostas epilépticas e convulsivas.
