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Lo studio determina l'impatto della perturbazione antibiotica del microbiome dell'intestino su salubrità scheletrica

I microbi sono veduti spesso come agenti patogeni che causano la malattia e gli antibiotici sono stati usati con successo per combattere questi invasori non Xeros. In realtà, la maschera è più complessa. Per lo più viviamo in accordo con il nostro microbiota commensale dell'intestino, che è la raccolta dei microrganismi che colonizzano l'intestino sano. I batteri commensali regolamentano le funzioni biologiche ospite, compreso salubrità scheletrica. I ricercatori all'università di Carolina del Sud medica (MUSC) che studia il osteoimmunology, l'interfaccia dello scheletrico ed i sistemi immunitari, hanno esaminato l'impatto di interruzione del microbiome sano dell'intestino con gli antibiotici sullo sviluppo scheletrico post-puberale. I loro risultati, pubblicati online sul 16 gennaio 2019 nel giornale americano di patologia, indicato che la rottura antibiotica del microbiota dell'intestino ha indotto una risposta pro-infiammatoria quello piombo ad attività aumentata degli osteoclasti.

“Questo rapporto presenta gli antibiotici come modulatore esogeno critico della risposta del osteoimmune di microbiota dell'intestino durante lo sviluppo scheletrico post-puberale,„ dice la Repubblica del Chad M. Novince, D.D.S., il Ph.D., assistente universitario in sia istituti universitari di medicina che odontoiatria che studia l'impatto del microbiome sul osteoimmunology e sullo sviluppo scheletrico. “La gente ha indicato che gli antibiotici perturbano il microbiota, ma questo è lo studio in primo luogo conosciuto che valuta come quello ha effetti a valle sulle celle immuni che regolamentano le celle di osso ed il fenotipo scheletrico globale. Questo lavoro riunisce la storia completa.„

La fase post-puberale di sviluppo è una finestra critica di plasticità che supporta l'attribuzione di circa 40 per cento della nostra osso-massa di punta. Il lavoro recente dal laboratorio e da altri di Novince ha indicato che il microbiota dell'intestino contribuisce a salubrità scheletrica. Per determinare l'impatto della perturbazione antibiotica del microbiota dell'intestino nello sviluppo scheletrico post-puberale, Novince ha funzionato con i membri di gruppo a MUSC ed ha trattato i mouse con un cocktail di tre antibiotici. In collaborazione con lo scienziato Alexander V. Alekseyenko, Ph.D., professore associato nel centro biomedico dell'informatica e Direttore fondante del microbiome del programma di MUSC per la ricerca di Microbiome dell'essere umano, potevano indicare che il trattamento antibiotico piombo alle alterazioni importanti nel microbiota dell'intestino, con conseguente cambiamenti specifici ai grandi gruppi di batteri.

“Avere Dott. Alekseyenko come componente del gruppo è una resistenza unica,„ dice Novince.

A seguito di rottura antibiotica del microbiota, il laboratorio di Novince ha esaminato l'integrità del sistema scheletrico. da cambiamenti indotti da antibiotico nel microbiota hanno avuti poco impatto sull'osso corticale; tuttavia, c'erano cambiamenti significativi all'osso trabecular, il tipo di osso che subisce i tassi alti di metabolismo dell'osso. Mentre il lavoro precedente ha esaminato la densità delle cellule di osso nell'intero scheletro sopra il trattamento antibiotico, questo lavoro ha messo a fuoco sui dettagli cellulari che sono alla base della manutenzione dell'osso. Il metabolismo dell'osso è controllato tramite un bilanciamento dell'osso-resorbing (osteoclasto) e delle celle osso costruzione (del osteoblast). Interessante, non c'erano cambiamenti ai osteoblasts, mentre il numero, la dimensione e l'attività delle cellule di osteoclasto sono stati aumentati.

Per determinare che cosa hanno indotto l'attività di osteoclasto ad aumentare, il laboratorio di Novince ha valutato i livelli di parecchie molecole di segnalazione di osteoclasto. Hanno trovato che i livelli di molecole pro--osteoclastic di segnalazione sono stati aumentati di circolazione degli animali antibiotico-trattati, suggerente che l'attività aumentata di osteoclasto fosse il risultato di una risposta immunitaria specifica ad un cambiamento nel microbiota.

La domanda principale seguente era come gli antibiotici urtano le celle immuni nell'ambiente del midollo osseo.

“Il nostro studio può realmente tuffarsi nei meccanismi adattabili ed innati specifici delle cellule immuni all'interno dell'ambiente del midollo osseo per indicare che c'è un effetto sulle celle di osso,„ dice Jessica D. Hathaway-Schrader, Ph.D., studioso post-dottorato e primo autore su questo studio.

L'esame delle popolazioni delle cellule immuni nel midollo osseo sorprendente ha rivelato un importante crescita in celle mieloide-derivate del soppressore (MDSCs) degli animali antibiotico-trattati. MDSCs è conosciuto per regolamentare la risposta immunitaria innata ed adattabile durante le varie malattie, ma estesamente non è stato studiato nella salubrità. Ulteriormente, la presentazione di antigene ed il trattamento sono stati soppressi nel midollo osseo sopra il trattamento antibiotico.

Riassumendo, il gruppo di Novince ha indicato quella rottura antibiotica della comunicazione dei dysregulates di microbiota dell'intestino fra le celle immuni e le celle di osso. Mentre lo studio corrente ha utilizzato un cocktail antibiotico di vasto-spettro progettato grossolanamente per interrompere la composizione dei batteri dell'intestino, i risultati autorizzano l'indagine successiva. Gli studi futuri sono puntati su che comprendono un regime antibiotico che migliore traduce ai trattamenti antibiotici umani. Questi studi hanno potuto piombo ai test clinici puntati su definendo l'impatto degli antibiotici specifici sul microbiome dell'intestino. Questa ricerca supporterebbe gli interventi terapeutici non invadenti di sviluppo nel microbiome progettato per impedire e trattare il deterioramento scheletrico.