CU -forskare får NIH -bidrag för att analysera kopplingen mellan tarmmikrobiom och artros

Artros påverkar lederna, men enligt forskaren Michael Zuscik, Doktorsexamen, det kan börja i tarmen.

Zuscik, Mack Clayton professor och vice ordförande för forskning vid Institutionen för ortopedi vid University of Colorado School of Medicine och chef för Colorado Program for Musculoskeletal Research (CPMR), fick nyligen ett bidrag på 3,175 miljoner dollar från National Institutes of Health (NIH) för att analysera kopplingen mellan tarmmikrobiomet och artros-specifikt i det feta sammanhanget-och undersöka om strategier som formar tarmmikrobiomet kan stoppa eller vända utvecklingen av sjukdomen.

Gut-joint-anslutningen

Historiskt sett läkare har påstått att artros hos patienter med fetma främst orsakades av mekanisk överbelastning av lederna. Dock, under de senaste åren, Zuscik och andra forskare har fastställt konceptet att fetma-associerad artros drivs av en ökning av systemisk inflammation, och Zuscik har kopplat denna inflammation till ett dysbiotiskt tarmmikrobiom. Även kallad dysbios, en dysbiotisk tarmmikrobiom innebär vanligtvis en obalans eller ökad mängd skadliga eller proinflammatoriska bakterier som främst bor i tjocktarmen.

"Jag säger inte att vikten inte är en bidragsgivare, "Säger Zuscik." Men det finns två intressanta fynd. Först, förekomsten av artrit hos överviktiga patienter är högre i icke-viktbärande leder såväl som i viktbärande leder, som inte kan förklaras bort genom mekanisk överbelastning. Och för det andra, arbete under det senaste decenniet eller så har fastställt att det finns en systemisk inflammation hos patienter med fetma. "Zuscik säger att denna inflammation kan resultera i problem som typ 2 -diabetes och insulinresistens, men i leder leder det direkt till accelererad degeneration.

Vår hypotes är att när du är fet, du har det som kallas ett dysbiotiskt tarmmikrobiom, och att dysbios är sjukdomsframkallande. Det är det som leder till att denna systemiska inflammation ökar. "

Michael Zuscik, Doktorsexamen, Mack Clayton professor och vice ordförande i forskning, Institutionen för ortopedi, University of Colorado School of Medicine

Eftersom våra leder är mycket känsliga för inflammation, att minska det kan sakta ner degenerationen och broskförlusten - eller till och med stoppa allt tillsammans. "Det är nyckeln, sedan när du tappar brosk, det kommer inte tillbaka, och vi har inga accepterade metoder för att få tillbaka det, "Säger Zuscik.

Prebiotika och probiotika är lovande behandlingsstrategier för artros

För närvarande, det finns inga kliniskt accepterade sjukdomsmodifierande behandlingar för artros, endast palliativa behandlingar för att behandla symptomen och hantera smärta. Men nu när Zuscik och andra har börjat identifiera ett orsakssamband mellan en dysbiotisk tarmmikrobiom och artros hos överviktiga patienter, han har stora förhoppningar om att vi kan närma sig ett genombrott i behandlingen av en av de främsta orsakerna till sjukdomen.

"Detta massiva ouppfyllda kliniska behov har varit mitt fokus i ett antal år, "Zuscik säger." Detta projekt syftar till att förstå och rikta in sig på det mikrobiella samhället som lever i tarmen och ändra dess interaktion med immunsystemet på ett sådant sätt att vi kan mildra degenerativa processer som händer i leder, som drivs av inflammation. Det är ett nytt tillvägagångssätt som bara nyligen har fått viss uppmärksamhet i samband med artros. "

I samarbete med Steven Gill, Doktorsexamen, vid institutionen för mikrobiologi och immunologi vid University of Rochester i New York, Zuscik kommer att leda ett team av utredare från CU och Rocky Mountain Regional VA Medical Center för att omfattande undersöka hur en dysbiotisk tarmmikrobiom orsakar artros. Teamet kommer också att fokusera på nyckelpopulationer av mikrober, inklusive en spännande stam som kallas Bifidobacterium pseudolongum, ett potentiellt probiotiskt ingrepp baserat på tidiga data som tyder på effekt för att skydda lederna mot sjukdomar.

"I samband med artros, det stoppar verkligen sjukdomsprogression i sina spår, vilket är mycket lovande, "Zuscik säger." Bidraget handlar om att försöka förstå exakt vad B. Pseudolongum gör för att mildra den inflammationen. Och anledningen till att vi är så glada är att detta tillvägagångssätt kan vara den första och enda livskraftiga metoden där ute för att bromsa sjukdomsprogressionen och få patienter med artrit att må bättre. "

Att sätta ortopedisk forskning i rampljuset

Det nya bidraget är bara det senaste i en framgångsrik expansion och integration av ortopediska forskningsinsatser vid CU under de senaste två åren.

"Muskuloskeletal hälsa finns inte i rubrikerna hela tiden, även om ortopediska sjukdomar är bland de främsta folkhälsoproblemen som minskar livskvaliteten och orsakar funktionshinder i USA och globalt, "Säger Zuscik." Ortopedi är i allmänhet ett underunderhållet forskningsområde, vilket är en besvikelse eftersom muskuloskeletala problem är ett så stort problem. "

Därför var han glad att komma ombord för att hjälpa till att bygga Colorado -programmet för muskuloskeletal forskning (CPMR). Under ledning av Evalina Burger, MD, och Robert D'Ambrosia, MD, nuvarande och tidigare ordföranden för ortopedi, ett åtagande gjordes för att utöka muskel- och skelettforskningen 2018.

Detta ledde till grundandet av CPMR, som fungerar som forskningsarm för Institutionen för ortopedi. Sedan dess, fem erfarna och tidiga utredare har rekryterats, fördubblat antalet forskningsfokuserade fakulteter till 10. Infusionen av dessa nya fakultetsmedlemmar stärkte forskningsbasen på institutionen och har inlett samarbeten med mer än 30 fakulteter i åtta grundvetenskapliga och kliniska avdelningar på de fyra campusområdena. Ännu mer imponerande, institutionens totala forskningsportfölj har ökat nästan åtta gånger, från 2,4 miljoner dollar 2018 till 19,7 miljoner dollar idag.

"CU har muskel- och skelettforskning i världsklass som spelar ut på alla sina fyra campus. Jag känner mig så lycklig att få vara en del av en så lysande grupp forskare, "Säger Zuscik.

Förutom att vårda ytterligare tillväxt av federal finansiering över led i CPMR, Zuscik säger att han hoppas kunna hjälpa till att ta Colorado-programmet för muskuloskeletal forskning "till nästa nivå" genom att uppnå fullvärdig Center-status inom School of Medicine under de närmaste åren.

• Studie:Norovirus -kluster är resistenta mot rengöringsmedel och ultraviolett desinfektion
• Större intag av rött och bearbetat kött i samband med sämre hjärtfunktion,