"Ovo je prvo poznato izvješće koje pokazuje da unutar složenog crijevnog mikrobioma, specifični mikrobi imaju sposobnost utjecati na normalan rast i sazrijevanje skeleta, "rekao je Chad M. Novince, D.D.S., Dr. Sc., docent na fakultetima za medicinu i dentalnu medicinu, koji proučava utjecaj mikrobioma na osteoimunologiju i razvoj kostura.
Laboratorij Novince usredotočuje se na post-pubertetsku fazu razvoja kostura, kritični prozor plastičnosti koji podržava akumulaciju otprilike 40% najveće koštane mase osobe. Nedavni laboratorijski radovi pokazali su da crijevni mikrobiom pojačava imunološke odgovore u okolini jetre i kostiju, što narušava koštanu masu skeleta. Druge grupe pokazale su da SFB aktivira imunološki odgovor stanica TH17 na način ovisan o interleukin-17A (IL-17A). Istraživanje je imalo za cilj povezati ove aspekte imuniteta posredovanog SFB-om kako bi se utvrdilo imaju li specifični crijevni mikrobi sposobnost utjecati na zdravlje kostura.
Za proučavanje učinaka SFB -a i crijevnog mikrobioma na zdravlje kostura, laboratorij Novince koristio je model miša s definiranom mikrobiotom. Ovo istraživanje omogućila je MUSC -ova Gnotobiotička životinjska jezgra, koju vodi Caroline Westwater, Dr. Sc., koautor i profesor na Visokoj školi za dentalnu medicinu. Dostupno kroz jedinstvenu životinjsku jezgru, miševi bez klica (bez mikrobiote) i gnotobiotički miševi (definirana mikrobiota) pružaju izvrstan model za proučavanje doprinosa mikrobioma razvoju kostura.
Kad god pomislimo na kost, to je uvijek ravnoteža osteoblasta i osteoklasta; osteoblasti tvore kost, a osteoklasti resorbiraju kost. Kolonizacija SFB -a uzrokovala je pomak na obje strane osi:aktivnost osteoklasta se povećala, i aktivnost osteoblasta se smanjila, što je štetno za kostur ".
Čad M. Novince, docent na fakultetima za medicinu i dentalnu medicinu, MUSC
Za početak studija, laboratorij Novince usporedio je miševe bez klica sa miševima povezanim s SFB-om. Miševi koji su imali SFB pokazali su smanjenje volumena trabekularne kosti za 20% - tip kosti koji prolazi kroz visoku stopu koštanog metabolizma. Daljnje ispitivanje ovih miševa pokazalo je da je kolonizacija SFB dovela do povećanja razine IL-17A u crijevima i cirkulaciji, i pojačan potencijal osteoklasta.
Sljedeći, laboratorij Novince ispitao je može li prisutnost SFB -a unutar složene crijevne mikrobiote utjecati na normalan razvoj skeleta. Usporedili su miševe bez Taconic specifičnih patogena koji su imali SFB kao dio svog mikrobioma sa miševima bez specifičnih patogena Taconic kojima je nedostajao SFB.
Prisutnost SFB -a unutar složene mikrobiote dovela je do smanjenja volumena trabekularne kosti, što se pripisivalo povećanoj aktivnosti osteoklasta i smanjenoj aktivnosti osteoblasta. Kolonizacija SFB -a dovela je do proupalnog imunološkog stanja u crijevima, s povećanim brojem stanica supresora dobivenih mijeloidima (MDSC) i M1-makrofaga u limfnim čvorovima povezanim s crijevima. Štoviše, Kolonizacija SFB povećala je razinu IL-17A u crijevima i cirkulaciji.
Zanimljivo, prisutnost SFB -a u složenoj mikrobioti crijeva također je duboko potaknula imunološki sustav jetre. Kolonizacijom SFB -a pojačano su regulirani proupalni imunološki čimbenici u jetri i povećane stanice TH17 u jetri koje isušuju limfne čvorove. Nadalje, prisutnost SFB -a dovela je do veće razine reaktanata akutne faze - imunoloških čimbenika koji se stvaraju u jetri i izlučuju u cirkulaciju. Lipokalin-2 (LCN2) bio je posebno zanimljiv jer je antimikrobni peptid koji utječe na metabolizam kostiju.
Kolonizacija SFB-a rezultirala je povećanom razinom cirkulacije IL-17A i LCN2, koji su oba faktora koji podupiru aktivnost osteoklasta i potiskuju aktivnost osteoblasta. Uzeto zajedno, ti podaci pokazuju da SFB igra ključnu ulogu u regulaciji imunološkog odgovora u crijevima i jetri, što ima značajne učinke na kostur i pruža snažnu potporu da djelovanje crijevne mikrobiote na kosturu djelomično posreduje osovinom crijeva-jetre-kosti .
Dodatno, doprinos SFB -a zdravlju kostura može imati značajne kliničke implikacije.
"Ako možemo spriječiti kolonizaciju ili iscrpiti određene mikrobe poput SFB iz mikrobioma, postoji klinički potencijal za optimiziranje prirasta koštane mase tijekom post-pubertetskog razvoja kostura, "rekao je Novince.
Poznato je da dijeta, probiotici i antibiotici imaju značajne učinke na sastav mikrobioma, uključujući kolonizaciju SFB -a. Većina koštane mase osobe nakuplja se tijekom adolescencije, ili postpubescentno. Kako ljudi stare, polako počinju gubiti koštanu masu, što ih dovodi u opasnost od prijeloma i osteoporoze. Modulacija SFB -a, putem neinvazivnih intervencija kao što su dijete ili probiotici, moglo bi omogućiti nakupljanje ili optimizaciju najvećeg prirasta koštane mase tijekom adolescencije. Time bi se ograničio rizik starenja povezan s niskom koštanom masom i povezanim prijelomima.
U sažetku, Novincenova skupina pokazala je da unutar složenog mikrobioma, specifičan komenzalni mikrob, SFB, ima sposobnost kritičke promjene načina interakcije mikrobioma s imunosnim sustavom domaćina i kosturom. Ovaj imunološki odgovor, posredovano osovinom crijeva-jetra-kost, inducira pro-osteoklastnu i anti-osteoblastnu sredinu u kostima, što narušava normalan rast i sazrijevanje kostura. Snažan doprinos imunološkog sustava jetre zahtijeva daljnje istraživanje o tome kako produkti akutne faze mogu imati povratni učinak na mikrobiom ili dodatne učinke na domaćina.
Sigurno je hraniti kućne ljubimce sirovom hranom,
Je li vjerojatnije da će žene dugo razviti COVID?
Glasnici proteina iz ljudskog mikrobioma rasvijetlili su ljudsko zdravlje
Ulcerozni kolitis i nestali mikrobi u crijevima
Istraživači se nadaju da bi krvni test koji točno dijagnosticira fibromialgiju mogao biti dostupan u roku od pet godina
Studija s blizancima pokazala je da simptomi COVID-19 imaju genetski doprinos
Kako ojačati imunološki sustav u borbi protiv koronavirusa
Dok se svijet bori s pandemijom koronavirusa, sve se više ljudi pokušava zaštititi od virusa svim mogućim sredstvima. Trenutno nema cjepiva protiv teškog akutnog respiratornog sindroma koronavirusa 2
Kvaliteta sna mogla bi biti pokazatelj kasnijih studija o nalazima Alzheimerove bolesti
Nova studija istraživača sa Sveučilišta California, Berkeley je pokazao da postupno opadajuća kvaliteta sna među onima u 50 -im i 60 -im godinama života može ukazivati na proteinske zaplete u njihov
Bijele krvne stanice i njihova uloga u mozgu
U jednoj pionirskoj studiji, skupina međunarodnih istraživača otkrila je da mozak ima specifične imunološke stanice koje pomažu u normalnom razvoju mozga i igraju ulogu u određenim neurološkim bolesti