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El estudio determina impacto de la perturbación antibiótico del microbiome de la tripa en salud esquelética

Los microbios se ven a menudo como patógeno que causen enfermedad y los antibióticos se han utilizado con éxito para combate a estos invasores no nativos. En realidad, el retrato es más complejo. La mayor parte del tiempo vivimos en armonía con nuestro microbiota comensal de la tripa, que es la colección de microorganismos que colonizan la tripa sana. Las bacterias comensales regulan funciones biológicas del ordenador principal, incluyendo salud esquelética. Los investigadores en la universidad de Carolina del Sur médica (MUSC) que estudiaba el osteoimmunology, el interfaz de los sistemas esqueléticos e inmunes, han examinado el impacto de romper el microbiome sano de la tripa con los antibióticos en el revelado esquelético posterior a la pubertad. Sus resultados, publicados en línea el 16 de enero de 2019 en el gorrón americano de la patología, mostrado que la desorganización antibiótico del microbiota de la tripa indujo una reacción favorable-inflamatoria eso llevaron a la actividad creciente de osteoclasts.

“Este parte introduce los antibióticos como modulador exógeno crítico de la reacción del osteoimmune del microbiota de la tripa durante el revelado esquelético posterior a la pubertad,” dice República eo Tchad M. Novince, D.D.S., Ph.D., profesor adjunto en las universidades del remedio y el remedio dental que estudia el impacto del microbiome en osteoimmunology y el revelado esquelético. La “gente ha mostrado que los antibióticos perturban el microbiota, pero éste es el estudio primero sabido que evalúa cómo ése tiene efectos rio abajo sobre las células inmunes que regulan las células de hueso y el fenotipo esquelético total. Este trabajo trae el toda la historia junto.”

La fase posterior a la pubertad del revelado es una ventana crítica de la plasticidad que soporta el rédito del aproximadamente 40 por ciento de nuestra hueso-masa máxima. El trabajo reciente por el laboratorio y otros de Novince ha mostrado que el microbiota de la tripa contribuye a la salud esquelética. Para determinar el impacto de la perturbación antibiótico del microbiota de la tripa en el revelado esquelético posterior a la pubertad, Novince trabajó con las piezas de personas en MUSC y trató ratones con un cóctel de tres antibióticos. En colaboración con el científico Alexander V. Alekseyenko, Ph.D., profesor adjunto en el centro biomédico de la informática y director de fundación del microbiome del programa de MUSC para la investigación de Microbiome del ser humano, podían mostrar que el tratamiento antibiótico llevó a los cambios importantes en el microbiota de la tripa, dando por resultado cambios específicos a los grupos grandes de bacterias.

“Tener el Dr. Alekseyenko como parte de las personas es una fuerza única,” dice Novince.

Después de la desorganización antibiótico del microbiota, el laboratorio de Novince examinó la integridad del sistema esquelético. los cambios Antibiótico-inducidos en el microbiota tenían poco impacto en el hueso cortical; sin embargo, había cambios importantes al hueso trabecular, el tipo de hueso que experimenta altas tasas de metabolismo del hueso. Mientras que el trabajo previo observaba densidad de célula de hueso en el esqueleto entero sobre el tratamiento antibiótico, este trabajo se centró en los detalles celulares que eran la base de mantenimiento del hueso. El metabolismo del hueso es controlado a través de un equilibrio de las células del hueso-resorbing (osteoclasta) y del hueso-edificio (osteoblast). Interesante, no había cambios a los osteoblasts, mientras que el número, la talla y la actividad osteoclastas de la célula fueron aumentados.

Para determinar qué hizo la actividad osteoclasta aumentar, el laboratorio de Novince fijó los niveles de varias moléculas osteoclastas de la transmisión de señales. Encontraron que los niveles de favorables-osteoclastic moléculas de la transmisión de señales fueron aumentados de la circulación de animales antibiótico-tratados, sugiriendo que la actividad osteoclasta creciente es el resultado de una inmunorespuesta específica a un cambio en el microbiota.

La pregunta mayor siguiente era cómo los antibióticos afectan las células inmunes en el ambiente de la médula.

“Nuestro estudio puede real zambullirse en mecanismos adaptantes y naturales específicos de la célula inmune dentro del ambiente de la médula para mostrar que hay un efecto sobre las células de hueso,” dice a Jessica D. Hathaway-Schrader, Ph.D., escolar postdoctoral y primer autor en este estudio.

El examen de las poblaciones de la célula inmune en la médula reveló asombrosamente un aumento importante en las células mieloide-derivadas del supresor (MDSCs) de animales antibiótico-tratados. MDSCs se conoce para regular la inmunorespuesta natural y adaptante durante diversas enfermedades, pero no se ha estudiado extensivamente en salud. Además, la presentación de antígeno y el tramitación fueron suprimidos en la médula sobre el tratamiento antibiótico.

En resumen, el grupo de Novince ha mostrado esa desorganización antibiótico de la comunicación de los dysregulates del microbiota de la tripa entre las células inmunes y las células de hueso. Mientras que el estudio actual utilizó un cóctel antibiótico del amplio-espectro previsto para romper grueso la composición de las bacterias de la tripa, los resultados autorizan la posterior investigación. Los estudios futuros se dirigen que incorporan un régimen antibiótico que mejor traduzca a los tratamientos antibióticos humanos. Estos estudios podían llevar a las juicios clínicas dirigidas definiendo el impacto de antibióticos específicos en el microbiome de la tripa. Esta investigación soportaría intervenciones terapéuticas no invasores que se convierten en el microbiome previsto para prevenir y para tratar el deterioro esquelético.