3-Hydroxybutyric acid (Synonyms: 3-Hydroxybutyric Acid, NSC 3806, βOHB)

3-Hydroxybutyric acid (D-β-hydroxybutyrate, BHB) est un inhibiteur endogène et spécifique de l'histone désacétylase (HDAC). Les valeurs de CI50 pour l'inhibition de HDAC1, HDAC3 et HDAC4 sont respectivement de 5,3, 2,4 et 4,5 mM [1]. L'acide 3-hydroxybutyrique est un corps cétonique capable d'interagir avec les lipides et de réduire la viscosité interfaciale de la monocouche de DPPC [2]. Il bloque également l'inflammasome NLRP3 et n'est pas oxydé dans le cycle de Krebs [3].

In vitro, l'acétylation de l'histone H3K9 au niveau des promoteurs Foxo3a et Mt2 a augmenté après un traitement des cellules HEK293 avec 3-hydroxybutyrate (10 mM) pendant 24 heures [1]. Après un traitement de 24 heures des monocytes humains, l'acide 3-hydroxybutyrique (1-20 mM) inhibe de manière dose-dépendante la production d'interleukines IL-1β et IL-18, médiée par l'inflammasome NLRP3 [3]. Un traitement de 48 heures avec de l'acide 3-hydroxybutyrique (10 mM) sur des cellules gliales de souris a significativement favorisé la prolifération cellulaire [4].

In vivo, l'administration de 3-hydroxybutyrate (2 mM ou 5 mM) par injection intracérébroventriculaire chez des souris C57BL/6 a réduit la liaison de HDAC2 et HDAC3 au promoteur pI de Bdnf [5]. L'injection intrapéritonéale de 3-hydroxybutyrique (5,0 mmol/kg) chez des souris nouveau-nées après un traitement d'hypoxie-ischémie a réduit le nombre de cellules TUNEL-positives dans la région cérébrale, diminué l'infarctus cérébral et, par conséquent, réduit les dommages cérébraux [6].

References:
[1] Shimazu T , Hirschey M D , Newman J ,et al. Suppression of Oxidative Stress by β-Hydroxybutyrate, an Endogenous Histone Deacetylase Inhibitor[J]. Science, 2013, 339(6116):211-4. 
[2] Hsu TT, et al. 3-Hydroxybutyric acid interacts with lipid monolayers at concentrations that impair consciousness[J]. Langmuir. 2013 Feb 12;29(6):1948-55.
[3] Youm Y H , Nguyen K Y , Grant R W ,et al. The ketone body β-hydroxybutyrate blocks the NLRP3 inflammasome-mediated inflammatory disease[J]. Nature Medicine, 2015.
[4] Xiao X Q , Zhao Y , Chen G Q .The effect of 3-hydroxybutyrate and its derivatives on the growth of glial cells[J].Biomaterials, 2007, 28(25):3608-3616.
[5]Sleiman S F , Jeffrey H , Rami A H ,et al. Exercise promotes the expression of brain derived neurotrophic factor (BDNF) through the action of the ketone body β-hydroxybutyrate[J].Elife, 2016.
[6]Lee B , Woo D C , Woo C W ,et al.Exogenous β-Hydroxybutyrate Treatment and Neuroprotection in a Suckling Rat Model of Hypoxic-Ischemic Encephalopathy[J].Dev Neurosci, 2018.