Антибиотики уничтожают кишечные бактерии и влияют на здоровье костей
Новое исследование побочных эффектов лечения антибиотиками показывает, что они могут нарушать регуляцию постпубертатного развития скелета, вмешиваясь в кишечные бактерии.
Триллионы бактерий, живущих в нашем организме, имеют решающее значение для нашего здоровья.
Они поддерживают желудочно-кишечную и иммунную системы.
Они также помогают организму усваивать питательные вещества из продуктов и добавок.
Люди часто называют «хорошие» бактерии внутри нас «комменсальными», потому что они живут вместе в гармонии, не причиняя никакого вреда.
Однако мы часто лечим «плохие» микробы, вызывающие заболевания, с помощью антибиотиков.
Связь микробов кишечника и здоровья скелета
Некоторые исследователи из Медицинского университета Южной Каролины (MUSC) в Чарльстоне специализируются на остеоиммунологии, «интерфейсе скелетной и иммунной систем». Ученые проанализировали влияние антибиотиков на постпубертатное развитие скелета и опубликовали свои результаты в Американский журнал патологии.
Исследование показало, что нарушение микробиоты кишечника антибиотиками вызывает провоспалительную реакцию, которая может привести к меньшей резорбции костей - процессу, посредством которого остеокласты или крупные костные клетки высвобождают минералы и переносят их в кровь.
По словам Чада М. Новинце, доктора философии - кто изучает связь между микробиомом и здоровьем скелета - исследование «представляет антибиотики как критический экзогенный модулятор остеоиммунного ответа кишечной микробиоты во время постпубертатного развития скелета».
Постпубертатная фаза развития способствует накоплению около 40 процентов максимальной костной массы. Предыдущее исследование, проведенное Новинсом и его командой, уже показало, что микробиота кишечника способствует здоровью скелета.
Чтобы определить влияние антибиотиков на микробиоту кишечника в постпубертатном развитии скелета, Новинс провел новое исследование. Он сделал это в сотрудничестве с ученым-микробиомом Александром Алексеенко, доктором философии, директором-основателем программы MUSC по исследованию микробиома человека.
Как антибиотики влияют на клетки костного мозга
Ученые лечили мышей коктейлем из трех антибиотиков. Их результаты показали, что лечение антибиотиками вызывает нарушение микробиоты кишечника. После этих результатов Новинце продемонстрировала, что также произошли значительные изменения в губчатой кости. Это губчатая часть, имеющая решающее значение для обмена веществ.
Тонкий баланс резорбции костной ткани остеокластами и наращивания костной ткани остеобластами контролирует метаболизм кости.
Команда увидела, что, хотя в остеобластах не было изменений, количество клеток остеокластов, а также их размер и уровни активности были увеличены. Это влияет на процесс резорбции костной ткани.
Ученые обнаружили, что уровни сигнальных молекул остеокластов были увеличены в кровообращении у животных, которых они лечили антибиотиками. Эти данные заставили их поверить, что повышенная активность остеокластов может быть результатом специфического иммунного ответа на изменения микробиоты.
Дальнейший анализ иммунных клеток в костном мозге подтвердил эту теорию, выявив значительное увеличение количества миелоидных супрессорных клеток (MDSC) у животных, леченных антибиотиками. MDSC - это клетки, которые регулируют иммунный ответ в течение различных состояний.
«Наше исследование действительно способно погрузиться в конкретные механизмы адаптивных и врожденных иммунных клеток в среде костного мозга, чтобы показать, что существует влияние на костные клетки».
Соавтор исследования Джессика Д. Хэтэуэй-Шрейдер, доктор философии.
Это исследование продемонстрировало, что нарушение микробиоты кишечника антибиотиками оказывает значительное влияние на связь между иммунной системой и костными клетками. Его результаты могут привести к клиническим испытаниям, «направленным на определение воздействия конкретных антибиотиков на микробиом кишечника».
Целью исследования является поддержка разработки неинвазивных терапевтических вмешательств в микробиом для предотвращения и лечения ухудшения состояния скелета.
