Antibiotika stör tarmbakterier, påverkar benhälsan
En ny studie om biverkningar av antibiotikabehandling avslöjar att det kan dysregulera utvecklingen av postubertalt skelett genom att störa tarmbakterier.
De biljoner bakterier som lever i våra kroppar är avgörande för vår hälsa.
De stöder mag-tarm- och immunförsvaret.
De hjälper också kroppen att absorbera näringsämnen från livsmedel och kosttillskott.
Människor kallar ofta de ”goda” bakterierna inom oss ”commensal”, eftersom de lever tillsammans i harmoni utan att orsaka någon skada.
Men vi behandlar ofta de ”dåliga” mikrober som orsakar sjukdom med hjälp av antibiotika.
Länkar tarmmikrober och skeletthälsa
Vissa forskare från Medical University of South Carolina (MUSC) i Charleston är specialiserade på osteoimmunologi, "gränssnittet mellan skelett och immunsystem". Forskarna analyserade effekterna av antibiotika på utvecklingen av postubertala skelett och publicerade sina resultat i American Journal of Pathology.
Studien visade att antibiotisk störning av tarmmikrobioten orsakar ett proinflammatoriskt svar som kan leda till mindre benresorption, en process genom vilken osteoklaster eller stora benceller frigör mineralerna och överför dem till blodet.
Enligt Chad M. Novince, Ph.D. - som studerar sambandet mellan mikrobiom och skeletthälsa - studien "introducerar antibiotika som en kritisk exogen modulator av tarmmikrobiota osteoimmunrespons under postubertal skelettutveckling."
Den postubertala utvecklingsfasen stöder ackumuleringen av cirka 40 procent av maximal benmassa. Tidigare forskning av Novince och team hade redan visat att tarmmikrobioten bidrar till skeletthälsan.
För att bestämma antibiotikans inverkan på tarmmikrobioten i utvecklingen av skelettet i det pubertala, genomförde Novince en ny studie. Han gjorde det i samarbete med mikrobiomforskaren Alexander V.Alekseyenko, Ph.D., grundande chef för MUSC-programmet för mänsklig mikrobiomforskning.
Hur antibiotika påverkar celler i benmärgen
Forskarna behandlade möss med en cocktail av tre antibiotika. Deras resultat visade att antibiotikabehandling orsakade störningar i tarmmikrobioten. Efter dessa resultat visade Novince att det också fanns betydande förändringar i det trabekulära benet. Detta är den svampiga delen som är avgörande för ämnesomsättningen.
Den känsliga balansen mellan benresorption av osteoklaster och benuppbyggnad av osteoblaster styr benmetabolismen.
Teamet såg att även om det inte fanns några förändringar i osteoblasterna, ökade antalet osteoklastceller, liksom deras storlek och aktivitetsnivåer. Detta påverkar processen för benresorption.
Forskarna fann att nivåerna av osteoklastiska signalmolekyler ökade i cirkulationen av djur som de hade behandlat med antibiotika. Dessa resultat fick dem att tro att ökad osteoklastaktivitet kan vara resultatet av ett specifikt immunsvar mot förändringar i mikrobioten.
Ytterligare analys av immunceller i benmärgen bekräftade denna teori och avslöjade en signifikant ökning av myeloida härledda suppressorceller (MDSC) hos antibiotikabehandlade djur. MDSC är celler som reglerar immunsvaret under olika tillstånd.
"Vår studie kan faktiskt dyka in i specifika adaptiva och medfödda immuncellmekanismer i benmärgsmiljön för att visa att det finns en effekt på bencellerna."
Studie medförfattare Jessica D. Hathaway-Schrader, Ph.D.
Denna studie visade att antibiotisk störning av tarmmikrobioten har en betydande inverkan på kommunikationen mellan immunsystemet och benceller. Dess resultat kan leda till kliniska prövningar "som syftar till att definiera effekterna av specifika antibiotika på tarmmikrobiomet."
Syftet med forskningen är att stödja utvecklingen av icke-invasiva terapeutiska ingrepp i mikrobiomen för att förhindra och behandla skelettförsämring.
