Firmicutes Bakterie mohou pomoci udržovat kostní hmotu, navrhuje studie

Nedávná studie zahrnující 684 čínských dospělých odhalila významné spojení mezi střevní mikrobiotou, stárnutím a zdravím kostí, zejména ve vztahu k osteoporóze, což je stav, který oslabuje kosti a zvyšuje riziko zlomenin.

Výzkum, který provedl BGI Genomics ‚Institute of Intelligent Medical Research (IIMR) a partnerskými institucemi, byl publikován v npj | Metabolické zdraví a nemoc, Časopis s otevřeným přístupem publikovaným portfoliem Nature, dříve v květnu. Časopis se zaměřuje na všechny aspekty metabolismu, včetně základních mechanismů, metabolických onemocnění a klinických studií souvisejících s diagnostikou a intervencemi.

Studie zdůraznila, jak mohou střevní bakterie ovlivnit hustotu kostních minerálů (BMD) a nabídnout vhled do strategií založených na mikrobiotách pro prevenci a léčbu osteoporózy.

Složení mikrobioty ovlivňuje BMD

Osteoporóza je rostoucím problémem, zejména u stárnoucích populací, kde přispívá k vyššímu riziku zlomenin a snížené kvality života. Je známo, že faktory, jako je stárnutí, menopauza a špatná výživa, ovlivňují zdraví kostí. Tato studie se ponoří do nejasné role střevních bakterií při regulaci BMD a konkrétně zkoumá, jak mohou určité střevní bakterie ovlivnit zdraví kostí.

Jedním z klíčových objevů v této studii byl rozdíl v tom, jak střevní mikrobiota Složení ovlivňuje pokles BMD souvisejícího s věkem. Vědci zjistili, že jednotlivci s dominanci bakteroidy mikrobiom (ETB) zažil mnohem strmější pokles BMD s věkem ve srovnání s těmi s převodem dominantním mikrobiomem (ETP). Tento vzorec byl konzistentní u mužů i žen. Studie také poznamenala, že věk byl spojen s vyšším rizikem snížené BMD (osteopenie nebo osteoporóza) u jedinců s ETB ve srovnání s těmi s ETP.

Mikrobiom podporuje zdraví kostí

Studie odhalila významné souvislosti mezi mikrobiálními cestami souvisejícími s biosyntézou L-argininu a produkcí butyrátu s vyšším BMD. L-arginin je aminokyselina, která je nezbytná pro produkci oxidu dusnatého (NO), u kterého bylo prokázáno, že inhibuje osteoklastově zprostředkovanou kostní resorpci, což nakonec podporuje zdraví kostí. Tato zjištění naznačují, že zvýšení produkce L-argininu a butyrátu prostřednictvím střevních bakterií by mohlo být důležitou strategií při udržování hustoty kostí, zejména u stárnoucích jedinců.

Studie naznačuje, že bakterie firmy, včetně bakterií z rodiny Lachnospiraceae, mohou pomoci udržet kostní hmotu. Toho je dosaženo modulací metabolického a zánětlivého stavu hostitele. Stejné metabolity, které pomáhají regulovat metabolismus, jako je butyrát, mají také pozitivní dopad na zdraví kostí snižováním chronického zánětklíčový faktor degradace kostí.

Zdraví kostí je také hluboce ovlivněno mikrobiomem. Naše studie naznačuje, že bakterie firmy, včetně bakterií z rodiny Lachnospiraceae, mohou pomoci udržet kostní hmotu. Toho je dosaženo modulací metabolického a zánětlivého stavu hostitele. Stejné metabolity, které pomáhají regulovat metabolismus, jako je butyrát, mají také pozitivní dopad na zdraví kostí snížením chronického zánětu, což je klíčový faktor degradace kostí.

Ukázalo se, že zejména butyrát ovlivňuje osteoklasty (buňky odpovědné za resorpci kostí) a osteoblasty (buňky odpovědné za tvorbu kostí). Pomáhá modulovat imunitní systém, podporuje zdravou rovnováhu mezi tvorbou kostí a resorpcí. Chronický zánět, často poháněný nerovnováhou u střevních bakterií, byl spojen s nemocemi, jako je osteoporóza, ale butyrát může pomoci proti tomuto účinku snižováním hladin zánětlivých markerů v těle.

Zatímco studie nezjistila významné rozdíly v rozmanitosti střevní mikrobioty mezi jedinci s osteoporózou, osteopenií a normální hustotou kostí, ukázalo se, že specifické střevní bakterie byly úzce spojeny s vyšší BMD. Tato zjištění naznačují, že podpora růstu butyrátových bakterií nebo zvýšení produkce L-argininu by mohla být účinnou strategií pro udržení kostní hmoty a prevenci osteoporózy. Studie dále naznačuje, že hlubší porozumění profilů střevní mikrobioty by mohlo pomoci přizpůsobit léčbu osteoporózy.

Zjištění otevírají dveře potenciálním zásahům na bázi mikrobiomu pro prevenci a léčbu osteoporózy. Zaměřením na specifické bakterie, které produkují butyrát a L-arginin, mohou vědci odhalit nové způsoby, jak zvýšit sílu kostí, zejména u těch, kteří mají vyšší riziko úbytku kostního úbytku.

Rozvrstvení jedinců založených na jejich enterotypu střevní mikrobioty by mohlo vést k více personalizovaným přístupům ke správě zdraví kostí a zajistit, aby ošetření bylo přizpůsobeno specifickému mikrobiálnímu složení každého jednotlivce a nabídnout novou naději na udržení zdraví kostí, jak stárneme.