Journal of Pharmaceutical and Sciences Electronic ISSN: 2656-3088 DOI: https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Homepage: https://journal-jps.
REVIEW ARTICLE
JPS.
2026, 9.
, 407-422
Butirat Supplementation and Epigenetic Modulation via Histon Deacetylase Inhibition in Type 2 Diabetes: A Narrative Review with Perspectives for Indonesia Suplementasi Butirat dan Modulasi Epigenetik melalui Inhibisi Histon Deacetylase pada Diabetes Melitus Tipe 2: Suatu Tinjauan Naratif dengan Perspektif untuk Indonesia Aliza Salsabila Ainaputri a.
Ahsanal Kasasiah a*.
Jekmal Malau a.
Cantika Aprillia a.
Dewi Pratiwi Purba Siboro a.
Endeh Apriyanti a, and Afif Tri Nugraha a a Program Studi Farmasi.
Fakultas Ilmu Kesehatan.
Universitas Singaperbangsa Karawang.
Jawa Barat.
Indonesia *Corresponding Authors: ahsanal.
kasasiah@fkes.
Abstract Type 2 diabetes mellitus is a multifactorial metabolic disorder characterized by insulin resistance, chronic inflammation, and epigenetic dysregulation.
Emerging evidence indicates that butirat supplementation may improve metabolic homeostasis through histon deacetylase inhibition and modulation of gene expression involved in insulin signaling and inflammatory pathways.
This review aims to evaluate preclinical and clinical evidence on the role of butirat as an epigenetic modulator in type 2 diabetes mellitus and to discuss its translational relevance, including perspectives for Indonesia.
A structured literature search was conducted to identify original research articles published between 2015 and 2025.
The selected studies demonstrate that butirat enhances insulin sensitivity, improves glycemic control, and attenuates inflammatory responses through increased histon acetylation.
However, direct clinical evidence remains limited.
In Indonesia, available data are largely derived from dietary or probiotic interventions that increase endogenous butirat Therefore, well designed controlled clinical trials are required to evaluate the therapeutic potential of direct butirat supplementation in populations with type 2 diabetes mellitus.
Keywords: Butirat supplementation.
Histon deacetylase inhibitors.
Epigenetic modulation.
Type 2 diabetes mellitus.
Indonesia Abstrak Diabetes Melitus Tipe 2 merupakan gangguan metabolik multifaktorial yang ditandai oleh resistensi insulin, inflamasi kronis, dan disfungsi regulasi epigenetik.
Bukti ilmiah menunjukkan bahwa suplementasi butirat berpotensi memperbaiki homeostasis metabolik melalui mekanisme inhibisi histon deasetilase dan modulasi ekspresi gen yang terlibat dalam jalur sinyal insulin dan inflamasi.
Review ini bertujuan mengevaluasi bukti preklinis dan klinis mengenai peran butirat sebagai modulator epigenetik pada Diabetes Melitus Tipe 2 serta membahas relevansi translasi, termasuk perspektif di Indonesia.
Penelusuran literatur dilakukan secara terstruktur terhadap artikel penelitian asli yang dipublikasikan pada periode 2015Ae2025.
Studi terpilih menunjukkan bahwa butirat mampu meningkatkan sensitivitas insulin, memperbaiki kontrol glikemik, dan menekan respons inflamasi melalui peningkatan asetilasi histon.
Namun, bukti klinis langsung masih Di Indonesia, data yang tersedia terutama berasal dari intervensi diet atau probiotik yang meningkatkan produksi butirat endogen.
Oleh karena itu, diperlukan uji klinis terkontrol untuk mengevaluasi potensi terapeutik suplementasi butirat secara langsung pada populasi Diabetes Melitus Tipe 2.
Kata Kunci: Suplementasi butirat.
Inhibitor histon deasetilase.
Modulasi epigenetik.
Diabetes Melitus Tipe 2.
Indonesia.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Copyright A 2020 The author.
You are free to : Share .
opy and redistribute the material in any medium or forma.
and Adapt .
emix, transform, and build upon the materia.
under the following terms: Attribution Ai You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made.
You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
NonCommercial Ai You may not use the material for commercial ShareAlike Ai If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same license as the original.
Content from this work may be used under the terms of the a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.
0 International (CC BY-NCSA 4.
License Article History:
Received: 04/11/2025.
Revised: 04/01/2026.
Accepted: 05/01/2026.
Available Online : 17/02/2026.
QR access this Article https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Pendahuluan Type 2 diabetes mellitus (T2DM) merupakan salah satu tantangan kesehatan global terbesar dekade ini.
International Diabetes Federation (IDF) memproyeksikan bahwa prevalensi diabetes global akan meningkat dari 451 juta jiwa pada tahun 2017 menjadi 693 juta jiwa pada tahun 2045, dengan mayoritas kasus merupakan T2DM .
Peningkatan ini mencerminkan perubahan gaya hidup global, termasuk urbanisasi, pola makan tidak sehat, dan penurunan aktivitas fisik.
Tren serupa juga terlihat di Indonesia.
Pada tahun 2019.
Indonesia menempati peringkat keenam dunia dengan jumlah penyandang diabetes mencapai 10,3 juta jiwa dan diperkirakan meningkat menjadi 13,7 juta jiwa pada tahun 2030 .
Sekitar 90% kasus diabetes merupakan T2DM, yang ditandai oleh resistensi insulin dan disfungsi sel pankreas .
Penyakit ini berkembang melalui interaksi kompleks antara gangguan sensitivitas insulin pada jaringan perifer dan penurunan kemampuan sel dalam mempertahankan sekresi insulin yang adekuat .
Resistensi insulin terutama terjadi pada otot rangka, hati, dan jaringan adiposa akibat gangguan metabolisme lipid intraseluler dan akumulasi trigliserida, yang pada akhirnya menghambat pemanfaatan glukosa .
Sebagai respons awal, sel pankreas meningkatkan sekresi insulin untuk mengompensasi kondisi tersebut.
Namun, beban sekretorik yang berlangsung kronis memicu stres seluler, perubahan ekspresi gen, dan penurunan kapasitas biosintetik insulin .
Sejalan dengan perkembangan penyakit, bukti molekuler menunjukkan bahwa sel pada T2DM mengalami disfungsi progresif dan heterogenitas fenotipik.
Analisis transkriptom dan multiomik pada islet manusia menunjukkan bahwa sel pada T2DM mengalami disfungsi yang progresif, heterogenitas fenotipik, serta gangguan regulasi faktor transkripsi kunci seperti gen hepato cyte nuclear factor 1 alpha (HNF1A) yang pada akhirnya menurunkan sekresi insulin .
Kombinasi antara resistensi insulin yang persisten dan menurunnya fungsi sel memicu terjadinya hiperglikemia kronis sebagai ciri utama T2DM .
Salah satu kontributor utama dalam T2DM mencakup faktor genetik dan epigenetik, yang bekerja bersama pengaruh lingkungan dan pola hidup .
Berbagai penelitian menunjukkan bahwa faktor lingkungan seperti pola makan, aktivitas fisik, dan paparan stres dapat memodulasi ekspresi gen melalui perubahan epigenetik, sehingga berkontribusi pada risiko dan progresivitas T2DM .
Mekanisme ini mencakup metilasi DNA, modifikasi histon pascatranslasi, serta regulasi berbasis RNA non-koding.
Dalam konteks T2DM, perubahan epigenetik tersebut berkontribusi terhadap disfungsi sel pankreas, penurunan sensitivitas insulin, serta perkembangan komplikasi metabolik .
Histon merupakan protein inti yang berfungsi sebagai tempat lilitan DNA untuk membentuk nukleosom, yakni unit struktural dasar dari kromatin .
Aksesibilitas DNA terhadap mesin transkripsi sangat dipengaruhi oleh modifikasi pascatranslasi histon, seperti asetilasi, metilasi, fosforilasi, dan ubiquitinasi .
Di antara berbagai modifikasi tersebut, asetilasi histon memiliki peran sentral dalam regulasi ekspresi gen.
Proses ini diatur secara dinamis oleh histone acetyltransferase (HAT) yang menambahkan gugus asetil dan histone deacetylase (HDAC) yang menghilangkannya .
Keseimbangan aktivitas kedua enzim ini menentukan status kromatin, apakah berada dalam kondisi terbuka .
atau tertutup .
Dalam konteks T2DM, peningkatan aktivitas HDAC telah dikaitkan dengan represi ekspresi gen yang terlibat dalam homeostasis metabolik.
Gen-gen tersebut mencakup regulator sinyal insulin, respons antioksidan, dan kelangsungan hidup sel pankreas .
Ae.
Aktivitas HDAC yang berlebihan menyebabkan penurunan asetilasi histon, pemadatan kromatin, dan berkurangnya transkripsi gen metabolik yang Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Oleh karena itu, regulasi aktivitas HDAC menjadi salah satu target epigenetik yang relevan dalam memahami mekanisme molekuler T2DM.
Seiring dengan berkembangnya pemahaman mengenai epigenetik metabolik, perhatian ilmiah mulai tertuju pada metabolit endogen yang mampu memodulasi aktivitas HDAC secara fisiologis.
Salah satu kelompok metabolit yang paling banyak dikaji adalah short-chain fatty acids (SCFA), terutama butirat.
SCFA
diproduksi dalam jumlah besar oleh mikrobioma usus dan berkontribusi pada berbagai proses fisiologis .
Di antara SCFA, butirat dikenal sebagai inhibitor HDAC (HDAC.
alami yang mampu meningkatkan asetilasi histon dan memengaruhi ekspresi gen secara epigenetik .
Sejalan dengan mekanisme tersebut, studi oleh Lin dkk.
menunjukkan bahwa butirat dapat secara cepat mereprogram respons epitel usus terhadap stimulasi Toll-like receptor (TLR) melalui mekanisme yang bergantung pada inhibisi HDAC, sehingga mengarahkan ulang ekspresi sitokin dan kemokin .
Regulasi respons imun epitel ini berkontribusi pada perbaikan lingkungan inflamasi metabolik yang berperan dalam patogenesis resistensi insulin.
Produksi butirat sangat bergantung pada komposisi mikrobiota usus dan ketersediaan substrat Diet rendah serat fermentabel cenderung menurunkan populasi bakteri anaerob penghasil butirat, seperti Faecalibacterium prausnitzii dan Roseburia spp.
, sehingga memicu kondisi disbiosis .
Disbiosis ini menyebabkan penurunan kadar butirat di lumen usus maupun sirkulasi sistemik .
Akibatnya, penghambatan fisiologis terhadap HDAC berkurang, sehingga aktivitas HDAC meningkat dan tingkat asetilasi histon menurun .
Peningkatan aktivitas HDAC tersebut menyebabkan penghilangan gugus asetil dari histon target, yang mengakibatkan hypo-acetilation histon dan pemulihan muatan positif histon.
Perubahan ini mendorong pembentukan konfigurasi kromatin yang lebih tertutup dan represi ekspresi gen .
Dalam konteks defisiensi butirat, keadaan defisiensi tersebut secara konseptual dapat dipahami sebagai bentuk hypo-acetylation akibat berkurangnya inhibisi HDAC endogen, bukan karena gangguan langsung pada aktivitas histone acetyltransferase (HAT).
Kromatin pada kondisi lebih tertutup selanjutnya menyebabkan represi ekspresi gen metabolik protektif, termasuk gen yang berperan dalam sensitivitas insulin dan pengendalian inflamasi .
Diet rendah serat dapat memicu disbiosis mikrobiota usus yang ditandai dengan penurunan produksi butirat, yang pada gilirannya meningkatkan aktivitas HDAC dan menurunkan tingkat asetilasi histon.
Rangkaian perubahan ini membentuk suatu siklus patofisiologis yang berkontribusi terhadap represi gen metabolik menguntungkan, resistensi insulin, dan progresivitas T2DM.
Keadaan epigenetik yang tidak menguntungkan ini selanjutnya berpotensi memperburuk inflamasi usus dan fungsi barrier, yang pada gilirannya dapat mempertahankan disbiosis mikrobiota, membentuk suatu siklus patologis yang saling memperkuat.
Dalam konteks Indonesia, jalur ini menjadi sangat relevan untuk dikaji.
Asupan serat masyarakat Indonesia dilaporkan masih jauh di bawah rekomendasi, dengan konsumsi rata-rata sekitar 6A2,5 gram per hari .
Pola makan ini, yang diperburuk oleh meningkatnya konsumsi pangan ultra-proses tinggi gula dan lemak, berkontribusi terhadap disbiosis mikrobiota usus dan rendahnya produksi butirat endogen .
Studi mikrobiota pada populasi Indonesia juga menunjukkan adanya penurunan bakteri penghasil butirat pada individu dengan obesitas dan T2DM .
Berdasarkan kerangka tersebut, suplementasi butirat atau strategi diet yang bertujuan meningkatkan produksi butirat endogen menjadi pendekatan yang biologis relevan dan rasional.
Butirat tidak hanya berfungsi sebagai sumber energi bagi epitel usus, tetapi juga sebagai modulator epigenetik yang mampu menormalkan ekspresi gen metabolik melalui inhibisi HDAC.
Namun demikian, integrasi bukti mengenai hubungan antara mikrobiota usus, butirat, dan modulasi epigenetik dalam konteks T2DM, khususnya di Indonesia, masih terbatas.
Oleh karena itu, tinjauan naratif ini bertujuan untuk mengevaluasi bukti preklinis dan klinis mengenai peran butirat sebagai modulator epigenetik melalui inhibisi HDAC pada T2DM serta membahas relevansi translasi dan implikasinya dalam konteks populasi Indonesia.
Method Pendekatan yang digunakan yaitu dengan narrative review dengan fokus pada studi asli .
n vitro, in vivo, klini.
yang mengevaluasi hubungan antara butirat dengan parameter T2DM serta mekanisme epigenetik terutama penghambatan HDAC.
Proses seleksi artikel dilakukan secara bertahap untuk memastikan transparansi dan relevansi literatur yang dianalisis.
Proses seleksi literatur ini dirangkum dalam Gambar 1, yang menggambarkan alur identifikasi, penyaringan, penilaian kelayakan, serta kriteria inklusi serta eksklusi Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Identification Proses dimulai dengan pencarian literatur di PubMed.
ScienceDirect, dan Google Scholar dengan operator Boolean atau kombinasi kata kunci (AND/OR): AubutiratAy OR Ausodium butiratAy AND AuHDACAy OR Auhiston deacetylaseAy AND Autype 2 diabetesAy AND AuGene ExpressionAy OR AuEpigeneticsAy dengan batas waktu publikasi 10 tahun terakhir .
Beberapa artikel selanjutnya disaring berdasarkan kriteria inklusi, yaitu: .
Referensi berupa artikel penelitian asli .
riginal researc.
, .
Membahas butirat atau strategi yang langsung memodulasi butirat, .
Outcome terkait T2DM, dan .
Laporan data epigenetik (HDAC/histon acetylatio.
atau mekanistik yang Studi yang disertakan mencakup penelitian yang melaporkan pengukuran epigenetik secara langsung .
isalnya aktivitas HDAC atau asetilasi histo.
serta studi yang memberikan bukti mekanistik tidak langsung yang relevan dengan modulasi epigenetik oleh butirat, dengan keterbatasan metodologis masingmasing dianalisis secara kritis sebagaimana dirangkum dalam Tabel 1.
Artikel yang tidak memenuhi kriteria inklusi dikeluarkan dengan alasan yang jelas, meliputi keterbatasan akses, ketidaksesuaian topik, bahasa, dan jenis publikasi.
Sementara kriteria eksklusi yang ditetapkan yaitu: .
Referensi bukan berupa artikel penelitian, .
Referensi yang tidak tersedia dalam bentuk full text, .
Referensi dengan isi yang tidak lengkap, .
Referensi tidak ditulis dalam Bahasa Inggris atau Bahasa Indonesia.
Dari keseluruhan artikel yang teridentifikasi, diperoleh 15 artikel yang dianalisis lebih lanjut.
Sintesis data dilakukan menggunakan pendekatan tinjauan naratif dengan kerangka analitis tematik.
Temuan dari berbagai desain studi, termasuk studi in vitro, in vivo, dan klinis, diintegrasikan secara komplementer berdasarkan mekanisme molekuler utama dan jaringan target yang terlibat dalam patofisiologi diabetes melitus tipe 2.
Pendekatan ini memungkinkan penggabungan bukti eksperimental dan klinis untuk membangun pemahaman mekanistik yang koheren mengenai peran butirat sebagai penghambat histon deasetilase dalam regulasi epigenetik dan metabolisme glukosa.
Studi in vitro digunakan untuk mengidentifikasi mekanisme molekuler, studi in vivo untuk mengevaluasi respons fisiologis sistemik, dan studi klinis untuk menilai relevansi translasi pada manusia.
Pencarian literatur melalui basic data dengan kata kunci .
= .
ScienceDirect: 18 Pubmed: 158 Tambahan dari daftar Pustaka dan penelusuran manual: 232 Screening Jurnal dan artikel telah disaring .
= .
Eligibility Jurnal dan artikel dievaluasi kembali .
= .
Included Jurnal dan artikel dievaluasi untuk kelayakan .
= .
Jurnal dan artikel yang sesuai .
= .
Jurnal dan artikel sebelum Screening .
= .
Duplikasi: 254 Alasan teknis lainnya: 8 Jurnal dan artikel yang dieksklusi berdasarkan rentang tahun 2015-2025 dan Bahasa yang digunakan .
ukan Bahasa Indonesia atau Bahasa Inggri.
= .
Jurnal dan artikel yang dieksklusi berdasarkan judul, abstrak, metode serta pembahasan .
= .
Artikel dieksklusi setelah penilaian teks lengkap, yaitu desain studi tidak sesuai, bukan original research .
eview, editorial, protoko.
, dan tidak tersedia full text .
= .
Gambar 1.
Diagram alir seleksi artikel berbasis kerangka PRISMA.
Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Hasil dan Pembahasan Butirat dan Peran Biologisnya Butirat merupakan salah satu SCFA utama yang dihasilkan melalui fermentasi serat oleh mikrobiota usus dan berperan sebagai molekul sinyal metabolik penting yang memengaruhi berbagai jaringan tubuh.
Dalam sistem biologis, butirat atau SCFA dapat berasal dari dua sumber utama, yaitu melalui fermentasi bakteri usus manusia sebagai sumber utama atau melalui asupan langsung dari makanan atau suplementasi yang dapat menyediakan butirat atau SCFA secara eksogen bagi tubuh .
Beberapa bakteri yang memproduksi butirat sebagian besar berasal dari dari bakteri anaerob obligat di dalam phylum Firmicutes, meliputi Faecalibacterium prausnitzii.
Roseburia spp.
Eubacterium rectale, dan Anaerostipes spp.
Produksi butirat melalui fermentasi bakteri usus melibatkan konversi butyryl-CoA menjadi butirat melalui enzim butyryl-CoA:acetate CoA-transferase atau butirat kinase .
Pada studi dengan model tikus MKR tanpa obesitas.
T2DM diketahui menyebabkan disbiosis usus yang ditandai dengan penurunan signifikan beberapa bakteri pembentuk butirat tersebut .
Penurunan ini menyebabkan berkurangnya kadar butirat di kolon yang selanjutnya memicu gangguan metabolik lanjutan.
Kondisi defisiensi butirat endogen menjadikan suplemen butirat .
utirat eksoge.
relevan sebagai strategi pengganti, mengingat suplemen butirat juga menunjukkan aktivitas biologis yang kuat dalam menjaga integritas barrier epitel usus, viabilitas sel, serta regulasi respons inflamasi sistemik.
Dalam studi komparatif yang membandingkan natrium butirat (NaB) dengan metformin, butirat secara konsisten menunjukkan efek biologis yang lebih kuat terhadap berbagai parameter barrier usus dan inflamasi .
Parameter barrier usus meliputi ekspresi protein tight junction (ZO-1 dan okludi.
, molekul adhesi ICAM-1, serta fungsi barrier yang diukur melalui trans-epithelial electrical resistance (TEER), sedangkan parameter inflamasi dinilai melalui kadar LPS serum dan sitokin proinflamasi seperti TNF-.
IL-1, serta MCP-1 .
Sebagian butirat yang diketahui bertranslokasi ke sirkulasi sistemik, juga diketahui berfungsi sebagai sinyal metabolik dengan mengikat reseptor G-protein terikat (GPR41 dan GPR.
yang diekspresikan pada berbagai jenis sel perifer, termasuk sel pancreas .
Selain itu, diketahui juga beberapa spesies bakteri penghasil butirat tertentu juga dapat berasosiasi dengan parameter metabolik yang merugikan, misalnya Flavonifractor plautii dan Anaerostipes caccae yang justru menunjukkan hubungan negatif dengan sensivitas insulin atau indeks disposisi, sehingga hasilnya tampak tidak konsisten dengan konsep butirat sebagai senyawa yang bermanfaat secara metabolik .
Dengan demikian, butirat eksogen, termasuk NaB dan tributirin, menunjukkan efek biologis yang sejalan dengan butirat endogen, sehingga berpotensi menjadi sumber butirat yang lebih unggul dan terkontrol dalam mendukung fungsi metabolik dan homeostasis usus.
Berdasarkan keseluruhan bukti yang dianalisis dalam tinjauan ini, dapat ditegaskan bahwa suplementasi butirat saat ini belum dapat direkomendasikan sebagai terapi standar untuk T2DM.
Meskipun bukti preklinis pada Tabel 1 menunjukkan efek yang konsisten dan kuat terhadap regulasi epigenetik, sensitivitas insulin, dan proteksi sel , bukti klinis manusia masih terbatas baik dari sisi jumlah studi, ukuran sampel, maupun endpoint epigenetik langsung.
Oleh karena itu, butirat saat ini lebih tepat diposisikan sebagai kandidat terapi adjuvan atau strategi pencegahan berbasis nutrisi, terutama pada fase awal disfungsi metabolik seperti prediabetes atau T2DM baru terdiagnosis, dibandingkan sebagai pengganti terapi farmakologis lini pertama.
Secara translasi, butirat berpotensi paling relevan pada kelompok pasien dengan resistensi insulin ringan-sedang, inflamasi metabolik dominan, dan disbiosis mikrobiota, khususnya pada individu dengan asupan serat rendah seperti populasi Indonesia .
Dalam konteks ini, suplementasi butirat kemungkinan lebih rasional diberikan sebagai bagian dari pendekatan kombinasi, misalnya bersama prebiotik .
nulin, resistant starc.
atau probiotik penghasil butirat, dibandingkan sebagai monoterapi.
Pendekatan kombinasi tersebut tidak hanya meningkatkan ketersediaan butirat, tetapi juga meniru kondisi fisiologis produksi butirat endogen yang lebih stabil dan berkelanjutan.
Jika dibandingkan dengan HDAC inhibitor farmakologis sintetis yang sedang dieksplorasi dalam konteks diabetes dan komplikasinya, butirat memiliki profil keamanan yang lebih baik dan efek epigenetik yang relatif lebih selektif serta kontekstual terhadap status metabolik jaringan .
Namun, efek inhibisi HDAC oleh butirat juga jauh lebih lemah dan sangat bergantung pada dosis, durasi, serta jaringan target, sehingga tidak dapat diasumsikan memiliki kekuatan terapeutik yang setara dengan HDAC inhibitor Hal ini sejalan dengan temuan lintas desain studi .
n vitro, in vivo, dan klini.
yang dirangkum dalam Tabel 1, yang menunjukkan heterogenitas respons molekuler dan keterbatasan metodologis pada Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
masing-masing pendekatan.
Perbandingan ini menempatkan butirat bukan sebagai alternatif langsung obat epigenetik, melainkan sebagai modulator epigenetik nutrigenomik dengan potensi jangka panjang.
Mekanisme Epigenetik dan Inhibisi HDAC pada Diabetes Melitus Tipe 2 (DMT.
Regulasi epigenetik memainkan peran sentral dalam patogenesis dan progresivitas T2DM, terutama metilasi DNA, modifikasi histon pasca translasi (PTHM.
dan mekanisme berbasis RNA .
Di antara berbagai mekanisme tersebut, aktivitas HDAC menjadi fokus utama karena enzim ini berperan dalam menghilangkan gugus asetil pada residu lisin histon sehingga menyebabkan kromatin menjadi lebih padat.
Kondisi tersebut menurunkan ekspresi gen yang diperlukan untuk mempertahankan homeostasis metabolik.
Dalam konteks T2DM, peningkatan aktivitas HDAC telah dikaitkan dengan penurunan sensitivitas insulin, disfungsi sel , peningkatan inflamasi, serta stres oksidatif .
,20Ae.
Hasil studi menunjukkan bahwa inhibisi HDAC oleh butirat menyebabkan peningkatan asetilasi histon, khususnya H3 dan H4, yang menghasilkan struktur kromatin lebih terbuka dan meningkatkan akses faktor transkripsi ke promoter gen metabolik kunci .
Perubahan struktur kromatin ini bukan sekadar fenomena molekuler, melainkan langkah awal yang memicu aktivasi jalur pensinyalan downstream yang relevan secara fungsional terhadap regulasi metabolisme glukosa dan sensitivitas insulin.
Kelas HDAC yang dihambat terjadi terutama pada kelas I (HDAC1.
HDAC2.
HDAC.
yang terkait dengan stres oksidatif, termasuk aktivasi jalur Nrf2 dan perbaikan fungsi mitokondria pada hepatosit .
Ae.
Mekanisme penghambatan HDAC ini meningkatkan ekspresi gen yang bertanggung jawab untuk sensitivitas insulin dan metabolisme glukosa.
Hal ini yang menjadikan suplemen butirat sangat potensial sebagai terapi epigenetik pada T2DM.
Hubungan kausal antara peningkatan asetilasi histon dan perbaikan fungsi metabolik telah ditunjukkan secara jelas pada jaringan otot rangka.
Pada studi dengan model sel resistensi insulin yang diinduksi palmitat.
NaB meningkatkan asetilasi histon H3 pada promoter Insulin Receptor Substrate-1 (IRS.
Peningkatan asetilasi histon pada wilayah promoter gen IRS1 akan meningkatkan aksesibilitas kromatin dan memperkuat transkripsi IRS1, sehingga memperbaiki kapasitas sel dalam mentransduksi sinyal insulin .
Sejalan dengan temuan mekanistik tersebut, studi epigenetik pada manusia melaporkan bahwa gen IRS1 mengalami perubahan regulasi epigenetik, terutama dalam bentuk diferensial metilasi DNA, yang berasosiasi dengan perubahan ekspresi gen serta penurunan sensitivitas insulin pada kondisi obesitas dan T2DM .
Peningkatan fungsi IRS1 ini memperkuat aktivasi fosforilasi downstream pada jalur phosphoinositide 3-kinase (PI3K) dan protein kinase B (Ak.
, suatu kaskade sinyal utama yang diketahui berperan penting dalam pengaturan sensitivitas insulin dan metabolisme glukosa .
Aktivasi Akt yang optimal tidak hanya mempertahankan kelangsungan sinyal insulin, tetapi juga memfasilitasi translokasi vesikel GLUT4 dari sitosol menuju membran plasma pada jaringan target, seperti otot rangka, sehingga meningkatkan translokasi glukosa secara insulin-dependen .
Dengan demikian, inhibisi HDAC oleh butirat menginisiasi rangkaian regulasi epigenetik pada gen IRS1 yang secara fungsional diterjemahkan menjadi penguatan jalur PI3K/Akt dan peningkatan translokasi GLUT4, sehingga menghubungkan langsung perubahan kromatin dengan perbaikan sensitivitas insulin.
Selain memodulasi asetilasi histon, efek epigenetik butirat juga berpotensi berinteraksi dengan mekanisme epigenetik lain, sehingga membentuk jaringan regulasi yang lebih kompleks pada T2DM.
Bukti menunjukkan bahwa perubahan status asetilasi histon dapat berinteraksi secara fungsional dengan metilasi DNA melalui koordinasi antara enzim pengatur kromatin dan DNA methyltransferase, sehingga memengaruhi stabilitas ekspresi gen metabolik dalam jangka panjang .
Crosstalk ini memungkinkan bahwa peningkatan ekspresi IRS1 dan komponen jalur insulin lainnya secara konseptual tidak hanya bersifat transien, tetapi dapat dipertahankan melalui perubahan epigenom yang lebih stabil.
Selain itu, regulasi pascatranskripsi oleh mikroRNA juga berkontribusi dalam down regulation sinyal insulin, di mana perubahan lanskap epigenetik akibat inhibisi HDAC dapat memengaruhi ekspresi microRNA.
iRNA) yang menargetkan IRS1.
PI3K, atau Akt .
Ae.
Dengan demikian, integrasi antara asetilasi histon, metilasi DNA, dan regulasi miRNA ini mencerminkan suatu mekanisme epigenetik berlapis yang bekerja secara sinergis dalam memperkuat efisiensi dan kestabilan jalur pensinyalan PI3K/Akt-GLUT4 pada T2DM.
Integrasi mekanisme epigenetik tersebut menjadi sangat relevan pada jaringan metabolik utama seperti Pada hepatosit, inhibisi HDAC oleh NaB meningkatkan asetilasi histon H3K9 pada promoter Nrf2, yang memperkuat ekspresi gen-gen antioksidan seperti NQO1 dan HO-1, sehingga menurunkan stres oksidatif hepatik .
Penurunan stres oksidatif ini berkontribusi pada penghambatan translokasi nuklir FOXO1, yang selanjutnya menekan ekspresi gen glukoneogenik seperti PEPCK dan G6Pase, sehingga menurunkan Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
produksi glukosa hepatik dan memperbaiki kontrol glikemik secara sistemik .
Mekanisme ini menunjukkan bagaimana pembukaan kromatin yang dimediasi butirat, dalam koordinasi dengan regulasi faktor transkripsi, diterjemahkan menjadi perbaikan fungsi metabolik yang relevan secara klinis.
Table 1.
Karakteristik studi in vitro, in vivo, dan klinis yang mengevaluasi efek NaB terhadap jalur molekuler terkait epigenetik, fungsi metabolik, serta keterbatasan metodologis pada T2DM.
Jenis Jaringan atau Organ Usus Desain Studi Dosis & Durasi encit db/db C57BL/.
In vitro .
el epitel usus Caco-.
(Mencit C57BL/6.
HFD) (Tikus T2DM: HFD
STZ)
In vitro .
el epitel usus Caco-.
0,5 g/kg/hari.
Otot rangka 5 mM/L.
Target Gen (Bukti Efek Epigeneti.
Ic ZO-1, occludin.
Ie ICAM-1 pada Ie sitokin inflamasi (TNF.
IL-1.
MCP.
aktivasi Nrf2 Outcome Metabolik Sumber Batasan Perbaikan barrier Bukti epigenetik tidak diukur Dosis tinggi 0,5 g/kg/hari.
16 minggu Ic claudinAc1 pada .
mmunofluoresce GPR43.
PI3K/AKT 5 mM, 24 jam GPR43.
FXR Ic Integritas barrier usus.
Ie In vitro (L6 myotub.
1-5 mM.
Ic H3/H3K9/14Ac di promoter IRS1
Ginjal
(C57BL/6,
Akita mic.
mg/kg/hari.
14 minggu Ie HDAC2.
Ic H3K27Ac Hati In vivo (Tikus SpragueDawley HFD) 300 mg/kg tiap 2 hari.
Ie HDAC1.
H3K9Ac-Nrf2
Translokasi
LC3-I/II
Ie .
erbaikan fungsi ginja.
Ie Stres oksidatif & Ic sensitivitas (SpragueDawley HFD n/ STZ) (Tikus C57Bl/6 (HFD) In vitro (Sel Hep G2 (IR)) In vitro .
el HepG.
200 dan 400 mg/kg.
Asetilasi
H3/H4
Gluconeogenesi s & Ie HbA1c mg/kg/hari.
Ic Aktivitasi Nrf2 Fungsi hepatik & Ic Uptake dan Ie Lipid hepatik 5% .
60 hari 1 mM.
24 jam 0,5 mM.
GPR43,
PI3K/AKT/GSK3
Ie Hiperglikemia.
dan Ie inflamasi Korelasi epitelepigenetik Translasi ke Tidak an kompleksitas mikrobiota in Target Generalisasi ke T2DM terbatas .
Fokus Nrf2.
epigenetik lain Model diabetes Marker epigenetik tidak diukur langsung Cell line kanker Cell line kanker.
metabolik dapat Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Pankreas (Sel ) Pembuluh darah .
/ endotel
Jantung
Subjek
ean & whole-body (Tikus T2DM: HFD
STZ)
0,5 g/kg/hari.
16 minggu FXR.
CYP7A1
In vitro (Islet C57BL/6NR Janta.
(BRINAcBD.
0,2 mM.
5 hari Ic H3/H4Ac & Ie Nos2 Perbaikan fungsi Normalisasi asam empedu Restorasi GSIS & proteksi sel 5 mM NaB.
Ic HK1
TXNIP
In vitro
(INS-1E
(EndoC-H1 In vivo .
ikus WT & Nrf2
KO STZ)
0,1-0,2 mM.
in vitro .
el aorta.
HG) In vivo (HFDinduced T2DM mouse 1 mM.
48 jam Pilot clinical .
pen-labe.
Bukti epigenetik bersifat tidak .
Efek jangka panjang tidak Ie GSIS & konten Ie Nos2 .
NOS) Ic GSIS & Ie inflamasi -sel Efek dosis/waktu.
relevansi in vivo Interaksi imun n & tanpa validasi in vivo Ic Nrf2 .
ia p.
Ie Stres oksidatif serta Ic fungsi endotel 1 % .
A12 minggu Ie HDAC4 Ic Fungsi jantung (EF/FS).
resistensi insulin & hiperglikemia 4 g/hari.
PPAR .
ndirect metabolic targe.
Ic tidak ada efek pada metabolic .
0,1 mM, 0,2 mM, dan 0,4 mM (.
7 hari 5 g/kg/hari .
Ic Dosis diet klinis perlu Fokus satu HDAC.
jangka panjang tidak dinilai.
belum divalidasi pada manusia Sampel kecil.
Selain memengaruhi jaringan metabolik primer, modulasi epigenetik oleh butirat juga berdampak pada jalur yang berperan dalam komplikasi organ target pada T2DM.
Pada model hewan diabetes, peningkatan asetilasi histon H3, khususnya penanda aktif H3K27Ac pada promoter ULK1, meningkatkan ekspresi ULK1 dan mengaktivasi autofagi pada sel tubulus ginjal .
Aktivasi autofagi ini berkontribusi pada penurunan akumulasi matriks ekstraseluler, penghambatan fibrosis ginjal, serta perbaikan struktur dan fungsi renal.
Temuan ini menunjukkan bahwa efek epigenetik butirat meluas melampaui regulasi glukosa, mencakup jalur protektif jaringan yang relevan dengan pencegahan progresi komplikasi kronis T2DM.
Sementara pada pankreas.
NaB memberikan perlindungan epigenetik terhadap sel dengan meningkatkan acetylation histon H3 dan H4, mempertahankan ekspresi gen yang penting untuk sekresi insulin, dan melindungi sel beta dari disfungsi yang diinduksi IL-1 .
Inhibisi HDAC yang terjadi di pankreas pun menurunkan over-ekspresi glucagon sehingga menunjukkan bahwa NaB mendorong remodelling epigenetik terkoordinasi .
Selain itu, pada studi sebelumnya pankreas NaB juga menekan ekspresi gen inflamasi seperti Nos2.
Cxcl1, dan Ptgs2 melalui peningkatan acetylation p65 NF-B dan histon H4, menunjukkan modulasi epigenetik jalur inflamasi tanpa mengganggu translokasi nuklir NF-B .
Sementara pada tingkat mitokondria, studi menunjukkan bahwa butirat dapat memperbaiki disfungsi yang diinduksi IL-1 melalui peningkatan oxygen consumption yang distimulasi glukosa, mempertahankan Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
potensial membran mitokondria, meningkatkan fusi mitokondria (Opa1.
Mfn.
, serta menurunkan pembentukan ROS .
Pada jaringan usus.
NaB bertindak sebagai HDACi yang memicu hiperasetilasi histon, sehingga meningkatkan aksesibilitas kromatin dan ekspresi gen-gen protektif, termasuk protein tight-junction claudin-1 (CLDN.
pada epitel usus.
Regulasi epigenetik ini memperkuat barrier intestinal, menurunkan permeabilitas dan peradangan metabolik, sehingga menghambat perkembangan resistensi insulin serta berkontribusi pada perbaikan homeostasis glukosa pada kondisi prediabetes yang diinduksi diet tinggi lemak .
Selain itu, pada studi in vivo dengan C57BL/6 STZ T2DM menunjukkan bahwa NaB melindungi sel endotel pada diabetes melalui inhibisi HDAC yang membuka kromatin dan memungkinkan pengikatan aryl hydrocarbon receptor (AHR) dan ko-aktivator histon acetyltransferase P300 (P.
untuk mengaktifkan transkripsi Nrf2, sehingga meningkatkan ekspresi gen antioksidan (NQO1.
HO-.
dan menekan stres oksidatif serta inflamasi vascular .
Sebagai HDACi, meskipun butirat meningkatkan asetilasi histon H3K9 dan H4K8 sehingga membuka kromatin dan mengubah ekspresi gen sel ketika inhibisi yang terjadi rendah .
alam dosis renda.
, maka sekresi insulin meningkat melalui aktivasi FFAR2 atau FFAR3 sehingga memberikan manfaat metabolik seperti perbaikan sensitivitas insulin, peningkatan GLP-1, serta modulasi mikrobiota .
Akan tetapi, ketika efek inhibisinya kuat tetap dapat menurunkan sekresi insulin serta kandungan insulin, namun melalui peningkatan ekspresi gen-gen "disallowed", seperti TXNIP dan hexokinase I yang berhubungan dengan stres oksidatif dan apoptosis sel .
Secara keseluruhan, bukti pra-klinis menunjukkan bahwa inhibisi histon deasetilase (HDAC) oleh butirat memicu rangkaian perubahan epigenetik yang terintegrasi, dimulai dari peningkatan asetilasi histon dan pembukaan struktur kromatin, hingga aktivasi jalur pensinyalan metabolik utama yang berkontribusi pada perbaikan sensitivitas insulin, fungsi mitokondria, serta proteksi jaringan target.
Namun demikian, meskipun mekanisme molekuler ini didukung secara konsisten oleh studi in vitro dan in vivo, penerjemahannya ke dalam manfaat klinis yang bermakna pada manusia masih menunjukkan hasil yang Oleh karena itu, diperlukan analisis kritis terhadap batasan, kontradiksi, dan kompleksitas bukti yang tersedia saat ini.
Dampak terhadap Perlindungan Sel dan Sekresi Insulin Butirat endogen dan eksogen memainkan peran penting dalam fungsi sel pankreas, terutama dalam meningkatkan sekresi insulin yang distimulasi oleh glukosa (Glucose-Stimulated Insulin Secretion.
GSIS) melalui mekanisme epigenetik dan antiinflamasi.
Sejumlah studi yang dirangkum dalam Tabel 1.
bahwa butirat dapat melindungi sel dari kerusakan yang disebabkan oleh sitokin proinflamasi seperti IL1, yang dikenal sebagai penyebab disfungsi sel pada T2DM.
Studi dengan model sel INS-1E.
EndoC-H1, dan islet dari tikus db/db, suplementasi butirat tidak hanya melindungi sel dari sitotoksisitas IL-1 tetapi juga meningkatkan ekspresi gen terkait sekresi insulin, seperti insulin dan GLUT2, sambil menurunkan ekspresi gen inflamasi yang dipicu oleh IL-1 .
Sebagai Inhibitor histon deacetylase (HDAC.
, butirat bekerja dengan cara memodifikasi struktur kromatin, yang mengarah pada perubahan ekspresi gen yang penting untuk fungsi sel .
Perubahan epigenetik ini meningkatkan ekspresi gen yang mendukung jalur pensinyalan insulin dan sensitivitas sel terhadap insulin, sebagaimana ditunjukkan melalui peningkatan acetyl-H3 pada promoter Irs1 pada model resistensi insulin berbasis paparan palmitate .
Selain itu, butirat juga berperan dalam meningkatkan ekspresi gen insulin dan Pdx1 pada sel-sel islet melalui peningkatan H3K27ac .
Peningkatan asetilasi ini memperkuat fungsi sekretori sel pankreas, yang berkontribusi pada peningkatan sekresi insulin .
Butirat juga berperan dalam mengatur ekspresi gen-gen dalam jalur insulin, seperti IRS1 dan GSK3, yang berfungsi untuk meningkatkan fosforilasi IRS1 serta aktivasi jalur PI3K/Akt .
Proses ini memperkuat sinyal insulin dan meningkatkan transportasi glukosa melalui GLUT4, yang berkontribusi pada perbaikan sensitivitas insulin dan pengaturan glukosa tubuh .
Di sisi lain, butirat memiliki efek protektif terhadap disfungsi sel yang disebabkan oleh sitokin proinflamasi seperti IL-1.
Suplementasi butirat dapat menekan ekspresi gengen proinflamasi, yang pada gilirannya membantu memulihkan sekresi insulin yang terganggu akibat peradangan .
Mekanisme ini menunjukkan bahwa butirat memiliki efek ganda dalam memperbaiki fungsi sel , tetapi juga perlu diperhatikan agar tidak mempengaruhi diferensiasi sel dalam jangka panjang.
Dengan demikian, sejumlah bukti eksperimental .
n vitro dan in viv.
serta klinis mendukung peran butirat sebagai agen epigenetik yang bermanfaat dalam manajemen T2DM.
Butirat, baik dalam bentuk suplementasi langsung maupun kombinasi dengan inulin, berfungsi sebagai HDAC Inhibitor yang Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
meningkatkan asetilasi histon dan menormalkan ekspresi gen yang terlibat dalam metabolisme glukosa, inflamasi, dan homeostasis energi.
Studi in vitro menunjukkan bahwa butirat meningkatkan ekspresi IRS1 dan memperbaiki sinyal insulin, studi in vivo memperlihatkan perbaikan autophagy dan penurunan stres oksidatif, sedangkan uji klinis pada pasien T2DM mendemonstrasikan penurunan kadar glukosa darah, peningkatan sensitivitas insulin, dan perbaikan biomarker inflamasi.
Keterbatasan.
Kontradiksi, dan Kompleksitas dalam Bukti Ilmiah Saat Ini Meskipun sebagian besar studi pra-klinis menunjukkan efek metabolik dan epigenetik butirat yang menguntungkan, bukti yang tersedia tidak sepenuhnya homogen dan menunjukkan adanya sejumlah kontradiksi yang perlu dianalisis secara kritis.
Salah satu isu utama adalah paradoks efek dosis butirat, khususnya terhadap fungsi sel pankreas dan sekresi insulin.
Pada kondisi inhibisi HDAC yang relatif ringan atau dosis butirat yang rendah, butirat dilaporkan meningkatkan sekresi insulin melalui aktivasi reseptor asam lemak bebas FFAR2/FFAR3 serta peningkatan asetilasi histon pada gen yang mendukung fungsi sel .
Sebaliknya, pada kondisi inhibisi HDAC yang lebih kuat atau paparan kronis dengan dosis lebih tinggi, butirat justru dapat menurunkan sekresi dan kandungan insulin melalui peningkatan ekspresi gen-gen disallowed, seperti TXNIP dan hexokinase I, yang berasosiasi dengan stres oksidatif dan apoptosis sel .
Paradoks ini menegaskan bahwa efek butirat terhadap sekresi insulin dan sensitivitas glukosa bersifat kontekstual, bergantung pada dosis, jaringan target, dan status metabolik, sehingga generalisasi temuan preklinis ke konteks klinis harus dilakukan secara sangat hati-hati.
Selain efek dosis, perbedaan respons antar jaringan dan model penyakit juga menjadi sumber heterogenitas hasil.
Studi in vivo menunjukkan bahwa butirat memberikan efek protektif yang kuat pada hati, otot rangka, dan jaringan vaskular melalui peningkatan asetilasi histon dan aktivasi jalur antioksidan seperti Nrf2 .
,54,.
Namun, pada jaringan pankreas, efek tersebut jauh lebih kompleks dan sangat bergantung pada status inflamasi, durasi paparan, serta tahap disfungsi metabolik.
Bahkan, pada tingkat mikrobiota, beberapa bakteri penghasil butirat tertentu dilaporkan memiliki asosiasi negatif dengan sensitivitas insulin, seperti Flavonifractor plautii dan Anaerostipes caccae, sehingga hubungan antara produksi butirat dan manfaat metabolik tidak selalu bersifat linier .
Keterbatasan besar lainnya adalah kesenjangan antara perubahan molekuler dan luaran klinis pada Sebagian besar bukti epigenetik yang mendukung peran butirat sebagai HDACi berasal dari studi in vitro dan model hewan, dengan ukuran sampel kecil dan desain eksperimental yang terkontrol ketat.
Sebaliknya, uji klinis pada manusia masih sangat terbatas dan umumnya menunjukkan hasil yang tidak Sebuah uji klinis terkontrol melaporkan bahwa suplementasi NaB oral selama empat minggu tidak menghasilkan perbaikan sensitivitas insulin yang signifikan pada individu dengan sindrom metabolik, meskipun efek positif terlihat pada subjek sehat tanpa gangguan metabolik .
Temuan ini menunjukkan bahwa peningkatan asetilasi histon atau ekspresi gen metabolik tidak selalu berbanding lurus dengan perbaikan luaran klinis yang bermakna pada manusia, sehingga temuan epigenetik saat ini lebih tepat dipandang sebagai bukti mekanistik pendukung, bukan sebagai indikator efektivitas klinis yang definitif.
Dari aspek translasi, bioavailabilitas butirat oral juga menjadi tantangan utama.
Butirat yang dikonsumsi secara oral sebagian besar dimetabolisme di saluran cerna dan memiliki waktu paruh yang pendek, sehingga kadar sistemiknya relatif rendah dan sangat dipengaruhi oleh komposisi mikrobiota usus individu .
Selain itu, sifat organoleptik butirat, termasuk bau yang menyengat dan potensi menimbulkan ketidaknyamanan gastrointestinal, berpotensi menurunkan kepatuhan pasien dalam penggunaan jangka Faktor-faktor ini jarang dilaporkan secara rinci dalam studi pra-klinis, tetapi memiliki implikasi besar dalam penerapan klinis nyata.
Secara metodologis, heterogenitas desain studi juga membatasi interpretasi bukti yang tersedia.
Variasi dosis, rute pemberian, durasi intervensi, serta perbedaan model hewan dan karakteristik subjek manusia menyulitkan perbandingan langsung antar studi.
Selain itu, sebagian besar studi klinis belum mengukur luaran epigenetik secara langsung, sehingga hubungan kausal antara inhibisi HDAC, perubahan asetilasi histon, dan perbaikan metabolik pada manusia masih bersifat inferensial.
Oleh karena itu, terdapat berbagai keterbatasan dan kontradiksi tersebut, bukti eksperimental tetap menunjukkan bahwa butirat memiliki potensi biologis yang signifikan, terutama dalam konteks proteksi sel pankreas dan modulasi sekresi insulin pada kondisi inflamasi metabolik.
Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
Kesenjangan Translasi dan Kebutuhan Penelitian Berdasarkan bukti-bukti yang tersedia, suplementasi butirat saat ini belum dapat direkomendasikan sebagai terapi standar untuk T2DM.
Meskipun data pra-klinis menunjukkan potensi metabolik butirat, bukti klinis pada manusia masih terbatas dan memperlihatkan hasil yang tidak seragam.
Sebagai contoh, penelitian sebelumnya melaporkan bahwa suplementasi NaB hanya meningkatkan sensitivitas insulin hepatik pada individu sehat, tetapi pada individu dengan resisten insulin intervensi ini tidak menghasilkan perbaikan sensitivitas insulin yang dapat dideteksi secara klinis .
Temuan ini menegaskan adanya keterbatasan translasi langsung dari model eksperimental ke populasi dengan resistensi insulin yang telah berkembang, serta menunjukkan bahwa respons klinis terhadap butirat sangat dipengaruhi oleh kondisi metabolik awal Selain itu, uji klinis yang tersedia umumnya melibatkan ukuran sampel yang kecil dan durasi intervensi yang relatif singkat (O12 mingg.
, sehingga belum memungkinkan evaluasi efek jangka panjang terhadap outcome klinis utama seperti perbaikan HbA1c, pencegahan komplikasi kronis, atau perlambatan hilangnya massa sel .
Aspek penting lain yang masih memerlukan kajian lebih lanjut meliputi penentuan dosis optimal, bentuk sediaan .
isalnya sodium butirat, butirat terenkapsulasi, pro-butira.
, bioavailabilitas, tolerabilitas, serta dampak jangka panjang terhadap komplikasi T2DM .
Oleh karena itu, saat ini suplementasi butirat lebih tepat diposisikan sebagai kandidat terapi adjuvan berbasis nutrisi atau strategi pencegahan metabolik, khususnya pada individu dengan pradiabetes atau T2DM tahap awal, dibandingkan sebagai intervensi terapeutik lini utama.
Perspektif untuk Indonesia Indonesia menghadapi peningkatan prevalensi T2DM yang signifikan, seiring dengan urbanisasi, perubahan gaya hidup, dan transisi pola makan masyarakat.
Salah satu karakteristik utama pola makan masyarakat Indonesia adalah rendahnya asupan serat fermentabel dibandingkan dengan rekomendasi kebutuhan harian.
Data Survei Konsumsi Makanan Individu (SKMI) melaporkan bahwa rata-rata asupan serat penduduk dewasa Indonesia hanya berkisar 10,5 g/hari, jauh lebih rendah dibandingkan rekomendasi World Health Organization (WHO) yaitu sebesar 25-30 g/hari .
Kondisi ini berpotensi menurunkan produksi short-chain fatty acids (SCFA), khususnya butirat, yang berperan penting dalam regulasi homeostasis metabolik dan inflamasi melalui mekanisme epigenetik .
Meskipun sering digeneralisasi sebagai pola makan rendah serat.
Indonesia sebenarnya memiliki keanekaragaman sumber pangan lokal yang kaya serat fermentabel.
Umbi-umbian seperti singkong, talas, dan ubi jalar, serta kacang-kacangan dan buah tropis tertentu, dilaporkan mengandung oligosakarida seperti inulin, raffinosa, dan glukomanan yang bersifat prebiotik dan berpotensi menjadi substrat fermentasi mikrobiota usus untuk produksi short-chain fatty acids .
Selain itu, serat pangan dari berbagai umbi dan rizom lokal Indonesia memiliki kandungan serat total yang tinggi dan menunjukkan potensi sebagai intervensi diet fungsional dalam pencegahan gangguan metabolik, termasuk obesitas dan resistensi insulin .
Namun, dalam praktik konsumsi sehari-hari, pangan lokal tersebut semakin tergeser oleh dominasi beras putih sebagai makanan pokok serta meningkatnya konsumsi pangan ultra-proses.
Kondisi ini menyebabkan potensi pangan lokal sebagai basis intervensi diet untuk meningkatkan produksi butirat endogen belum dimanfaatkan secara optimal.
Perbedaan pola konsumsi serat tersebut berimplikasi langsung pada komposisi mikrobiota usus, yang merupakan determinan utama produksi butirat endogen.
Dari sudut pandang biologis, tantangan translasi intervensi berbasis butirat di Indonesia berkaitan erat dengan karakteristik mikrobiota usus populasi lokal.
Studi pada populasi dewasa Indonesia menunjukkan adanya perubahan komposisi bakteri penghasil butirat pada individu dengan obesitas dan T2DM .
Temuan ini mengindikasikan bahwa disbiosis mikrobiota berkontribusi terhadap gangguan metabolik.
Selain itu, struktur mikrobiota usus di populasi Indonesia kemungkinan memiliki perbedaan, sehingga respons terhadap intervensi diet atau suplementasi butirat tidak dapat secara langsung diekstrapolasikan dari studi luar negeri.
Meskipun menghadirkan tantangan translasi, kondisi ini justru membuka peluang riset yang strategis.
Keragaman genetik dan mikrobioma populasi Indonesia, yang dibentuk oleh pola diet tradisional, fermentasi pangan, dan faktor lingkungan tropis, berpotensi menghasilkan respons metabolik terhadap butirat yang berbeda dari populasi Barat.
Namun, realisasi potensi ini mensyaratkan pengembangan sediaan butirat yang stabil, terjangkau, dan sesuai dengan kondisi penyimpanan lokal, serta kerangka regulasi yang jelas mengenai penggunaannya sebagai intervensi nutraseutikal atau terapi pendukung.
Selain itu, keberhasilan implementasi intervensi berbasis butirat juga bergantung pada integrasinya ke dalam sistem pelayanan Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
kesehatan primer, yang perlu mempertimbangkan persepsi masyarakat terhadap suplemen dibandingkan obat konvensional, serta kesiapan tenaga kesehatan dalam mengadopsi pendekatan berbasis mikrobiota.
Oleh karena itu, penelitian di Indonesia perlu bergerak melampaui replikasi studi Barat, menuju desain studi yang secara eksplisit mengakomodasi keragaman biologis dan sistem kesehatan lokal untuk menjembatani kesenjangan antara potensi molekuler dan manfaat klinis yang nyata.
Sejalan dengan kondisi biologis dan sistem kesehatan tersebut, bukti klinis langsung mengenai suplementasi butirat di Indonesia hingga saat ini masih sangat terbatas.
Hingga saat ini, belum tersedia uji klinis yang secara khusus mengevaluasi suplementasi butirat atau pro-butirat, seperti sodium butirat atau tributyrin, pada pasien T2DM dengan pengukuran luaran metabolik dan penanda epigenetik.
Bukti yang tersedia terutama berasal dari intervensi berbasis diet dan probiotik.
Sebuah uji acak terkontrol pada populasi lansia di Indonesia melaporkan bahwa konsumsi susu fermentasi yang mengandung Lacticaseibacillus selama 24 minggu dapat meningkatkan kadar butirat feses dan memperbaiki profil mikrobiota usus, meskipun penelitian tersebut tidak melibatkan pasien T2DM dan tidak mengevaluasi mekanisme epigenetik secara langsung .
Sebaliknya, pada tingkat eksperimental, penelitian terkait butirat di Indonesia menunjukkan perkembangan yang lebih konsisten.
Studi pada model hewan melaporkan bahwa suplementasi sodium butirat atau tributyrin mampu memperbaiki fungsi saluran cerna dan menekan respons inflamasi.
Selain itu, penelitian in vitro pada peripheral blood mononuclear cells (PBMC) pasien T2DM di Indonesia menunjukkan bahwa NaB dapat menurunkan aktivasi inflamasi yang berperan dalam patogenesis resistensi insulin .
Temuan-temuan ini memberikan dasar mekanistik yang kuat untuk pengembangan penelitian translasi pada manusia di Indonesia.
Dengan mempertimbangkan seluruh aspek tersebut, prioritas penelitian di Indonesia perlu diarahkan pada desain studi yang realistis dan kontekstual.
Penelitian tahap awal dapat difokuskan pada uji feasibilitas penggunaan sediaan butirat yang terjangkau pada individu dengan pradiabetes atau T2DM tahap awal.
Selain itu, penelitian berbasis komunitas dengan intervensi diet yang memanfaatkan pangan lokal tinggi serat fermentabel perlu dikembangkan untuk meningkatkan produksi butirat endogen.
Studi kolaboratif multidisiplin yang mengintegrasikan data epigenom, mikrobiota usus, dan parameter metabolik juga diperlukan untuk menghasilkan bukti ilmiah yang relevan dan aplikatif bagi populasi Indonesia.
Kesimpulan dan Arah Penelitian Masa Depan Tinjauan ini menegaskan bahwa butirat berperan penting sebagai mediator yang menghubungkan diet, mikrobiota usus, dan regulasi epigenetik dalam patogenesis serta pengelolaan T2DM.
Butirat yang dihasilkan melalui fermentasi serat oleh mikrobiota usus berkontribusi pada pengaturan metabolisme glukosa, respons inflamasi, dan sensitivitas insulin.
Dalam konteks Indonesia, pola makan yang relatif rendah serat fermentabel berpotensi menurunkan ketersediaan short-chain fatty acids, khususnya butirat, sehingga memperburuk gangguan homeostasis metabolik.
Selain faktor diet, karakteristik mikrobiota usus populasi Indonesia menunjukkan perubahan pada individu dengan obesitas dan T2DM, termasuk penurunan bakteri penghasil butirat yang mencerminkan kondisi disbiosis.
Bukti klinis langsung mengenai suplementasi butirat pada populasi Indonesia masih terbatas dan sebagian besar berasal dari intervensi berbasis probiotik atau pangan fermentasi.
Sebaliknya, bukti eksperimental menunjukkan bahwa butirat mampu menekan respons inflamasi dan memodulasi jalur molekuler yang berkaitan dengan resistensi insulin.
Secara keseluruhan, temuan ini menunjukkan potensi butirat yang kuat, tetapi juga menegaskan adanya kesenjangan antara bukti mekanistik dan penerapan klinis.
Berdasarkan temuan tersebut, arah penelitian selanjutnya perlu difokuskan pada strategi yang spesifik, terukur, dan relevan dengan konteks Indonesia.
Prioritas utama adalah pelaksanaan uji klinis fase II yang dirancang secara acak, tersamar ganda, dan terkontrol plasebo.
Studi ini perlu memprioritaskan penentuan dosis optimal butirat atau pro-butirat terenkapsulasi untuk meningkatkan bioavailabilitas.
Luaran primer yang direkomendasikan mencakup perubahan HbA1c dan kadar glukosa puasa, sedangkan luaran sekunder meliputi biomarker inflamasi sistemik serta profil asetilasi histon pada sel darah perifer sebagai indikator respons epigenetik.
Selain pendekatan klinis, penelitian berbasis komunitas dengan intervensi diet tinggi serat fermentabel dari pangan lokal perlu dikembangkan untuk meningkatkan produksi butirat endogen.
Integrasi biomarker epigenetik dalam desain penelitian akan memperkuat pemahaman mekanistik hubungan antara mikrobiota.
Electronic ISSN : 2656-3088 Homepage: https://w.
journal-jps.
Journal of Pharmaceutical and Sciences 2026.
, .
- https://doi.
org/10.
36490/journal-jps.
butirat, dan perbaikan metabolik.
Untuk memastikan keberlanjutan dan dampak luas, pengembangan riset di bidang ini memerlukan kolaborasi multidisiplin yang melibatkan peneliti nutrisi, mikrobiota, epigenetik, klinisi, dan pembuat kebijakan kesehatan.
Conflict of Interest Para penulis menyatakan tidak terdapat konflik kepentingan, baik finansial maupun non-finansial, yang berpotensi memengaruhi hasil, interpretasi, dan penyusunan artikel ini.
Referensi