Antibiotika forstyrrer tarmbakterier, påvirker knoglesundheden
En ny undersøgelse af bivirkningerne ved antibiotikabehandling afslører, at den kan dysregulere udviklingen af postubertal skelet ved at forstyrre tarmbakterierne.
Billioner bakterier, der lever i vores kroppe, er afgørende for vores helbred.
De understøtter mave-tarm- og immunsystemet.
De hjælper også kroppen med at absorbere næringsstoffer fra mad og kosttilskud.
Folk kalder ofte de "gode" bakterier i os "commensal", fordi de lever sammen i harmoni uden at forårsage nogen skade.
Imidlertid behandler vi ofte de “dårlige” mikrober, der forårsager sygdom ved hjælp af antibiotika.
Kobling af tarmmikrober og skelethygiejne
Nogle forskere fra Medical University of South Carolina (MUSC) i Charleston er specialiserede i osteoimmunologi, "grænsefladen mellem skelet og immunsystem." Forskerne analyserede indvirkningen af antibiotika på udviklingen af det postubertale skelet og offentliggjorde deres resultater i The American Journal of Pathology.
Undersøgelsen viste, at antibiotisk forstyrrelse af tarmmikrobiota forårsager et proinflammatorisk respons, der kan føre til mindre knogleresorption, en proces, hvorved osteoklaster eller store knogleceller frigiver mineraler og overfører dem til blodet.
Ifølge Chad M. Novince, Ph.D. - der studerer sammenhængen mellem mikrobiom og knoglesundhed - undersøgelsen "introducerer antibiotika som en kritisk eksogen modulator af tarmmikrobiota osteoimmunrespons under postubertal skeletudvikling."
Den postubertale udviklingsfase understøtter akkumuleringen af ca. 40 procent af den maksimale knoglemasse. Tidligere undersøgelser foretaget af Novince og teamet havde allerede vist, at tarmmikrobiota bidrager til skelets sundhed.
For at bestemme indvirkningen af antibiotika på tarmmikrobiota i udviklingen af postubertal skelet, gennemførte Novince en ny undersøgelse. Han gjorde det i samarbejde med mikrobiomforsker Alexander V.Alekseyenko, Ph.D., grundlæggende direktør for MUSC-programmet for human mikrobiomforskning.
Hvordan antibiotika påvirker celler i knoglemarv
Forskerne behandlede mus med en cocktail af tre antibiotika. Deres fund viste, at antibiotikabehandling forårsagede forstyrrelser i tarmmikrobioten. Efter disse resultater demonstrerede Novince at der også var signifikante ændringer i den trabekulære knogle. Dette er den svampede del, der er afgørende for stofskiftet.
Den delikate balance mellem knogleresorption af osteoklaster og knogleopbygning af osteoblaster styrer knoglemetabolismen.
Holdet så, at selvom der ikke var ændringer i osteoblasterne, blev antallet af osteoklastceller såvel som deres størrelse og aktivitetsniveauer øget. Dette påvirker processen med knogleresorption.
Forskerne fandt ud af, at niveauerne af osteoklastiske signalmolekyler blev øget i cirkulationen af dyr, som de havde behandlet med antibiotika. Disse fund fik dem til at tro, at øget osteoklastaktivitet kan være resultatet af et specifikt immunrespons på ændringer i mikrobiota.
Yderligere analyse af immunceller i knoglemarven bekræftede denne teori og afslørede en signifikant stigning i myeloidafledte suppressorceller (MDSC'er) hos antibiotikabehandlede dyr. MDSC'er er celler, der regulerer immunresponset i løbet af forskellige tilstande.
"Vores undersøgelse er faktisk i stand til at dykke ned i specifikke adaptive og medfødte immuncellemekanismer i knoglemarvsmiljøet for at vise, at der er en effekt på knoglecellerne."
Studie medforfatter Jessica D. Hathaway-Schrader, Ph.D.
Denne undersøgelse viste, at antibiotisk afbrydelse af tarmmikrobiota har en betydelig indvirkning på kommunikationen mellem immunsystemet og knogleceller. Dens resultater kan føre til kliniske forsøg "med det formål at definere virkningen af specifikke antibiotika på tarmmikrobiomet."
Formålet med forskningen er at støtte udviklingen af ikke-invasive terapeutiske interventioner i mikrobiomet for at forhindre og behandle skeletforringelse.
