Probiotica verhogen het botvolume bij gezonde muizen

Volgens een studie gepubliceerd op 13 november in het tijdschrift Immunity stimuleert een veel gebruikt probioticum de botvorming bij jonge vrouwelijke muizen. In reactie op de behandeling met Lactobacillus rhamnosus GG (LGG), produceerden andere intestinale microben een metaboliet butyraat, dat op zijn beurt bot opbouwende immuuncellen verbeterde, waaronder regulerende T-cellen.

"Het belang van de studie is dat probiotica, althans bij muizen, een effectief middel is om de botdichtheid te verhogen, "zegt senior studie auteur Roberto Pacifici van Emory University. "Klinische proeven zijn aan de gang om de werkzaamheid van probiotica bij mensen te valideren."

Fracturen als gevolg van osteoporose kunnen verwoestende gevolgen hebben. Complicaties van heupfracturen leiden bijvoorbeeld tot sterftecijfers van 24% tot 30% tijdens het eerste jaar na verwonding, en bijna 50% houden er een permanente beperking aan over. Helaas blijven de meeste gevallen van osteoporose onbehandeld of niet effectief behandeld vanwege de kosten en bijwerkingen van momenteel beschikbare medicijnen. Er is een dringende behoefte aan identificatie en ontwikkelen van goedkope, veilige en effectieve interventies voor zowel de preventie als de behandeling.

Kleinschalige onderzoeken bij patiënten met osteoporose gaven positieve resultaten bij de inzet van probiotica. Bij dieren kunnen probiotica ziekte,gerelateerd botverlies voorkomen, maar hun invloed op het gezond skelet blijft minder duidelijk. "Omdat het mechanisme dat op de botten werkt onbekend is, worden ze als een soort alternatieve, esoterische, onbewezen behandeling beschouwd, "zegt Pacifici." Ons doel was om een biologisch werkingsmechanisme van probiotica te identificeren, een mechanisme dat logisch is voor traditionele wetenschappers, in de hoop dat de inzet van probiotica als reguliere behandeling zal ingezet wordt ."

In de nieuwe studie vonden Pacifici en collega's dat orale LGG suppletie gedurende vier weken de botvorming verhoogde bij vrouwelijke muizen door het stimuleren van de groei van butyraat producerende darmbacteriën, waaronder Clostridia. Opmerkelijk was dat de LGG-suppletie de botmassa niet verhoogde bij muizen die zijn grootgebracht in een kiemvrije omgeving, wat suggereert dat dit probioticum indirect zijn effecten uitoefent met behulp van de metabole activiteit van andere microben die normaal in de darmen verblijven.

Suppletie met LGG of butyraat leidde tot de uitbreiding van regulerende T-cellen in de darmen en in het beenmerg - het sponsachtig weefsel in sommige botten. Dit veroorzaakte T-cellen in het beenmerg die een eiwit afscheiden, genaamd Wnt10b, waarvan bekend is dat het belangrijk is voor de botontwikkeling. Daarentegen remden behandelingen die de uitbreiding regulerende T-cellen voorkwamen, botvorming geïnduceerd door LGG en butyraat.

"We waren verrast door de potentie van de darmflora bij het reguleren van de botdichtheid en door de complexiteit van het werkingsmechanisme van probiotica," zei Pacifici. "Over het algemeen is er veel interesse in het concept dat de darmbacteriën de functie van bepaalde organen reguleren. Hoe dit gebeurt is grotendeels onbekend. We hebben een gedetailleerd mechanisme beschreven waarmee veranderingen in de samenstelling van de darmflora veroorzaakt door probiotica invloed hebben op een systeem op afstand zoals het skelet. "

Lactobacillus is het meest voorkomend geslacht van bacteriën waarvan melding is gemaakt bij probiotische activiteiten. Volgens de auteurs stimuleren de bevindingen om verder te gaan dan LGG en onderzoek uit te voeren met andere bacteriën die ook melkzuur produceren. Maar het moet nog worden bepaald of andere soorten probiotica op dezelfde manier werken.

"De controverses over probiotica zijn: werken ze echt, en welke zijn de beste? "zegt Pacifici." We laten zien dat ze echt werken op de botten. Welke de beste is blijft onbekend. Echter menen wij dat het aantal bacteriën in een dosis probiotica even belangrijk of zelfs belangrijker kan zijn dan het type probiotica dat wordt gebruikt. Het is mogelijk dat de reactie op probiotica kan worden beïnvloed door het dier, stam, geslacht en leeftijd. "

De onderzoekers zullen verder de rol van de microbiota bij botziekten anders dan osteoporose nagaan. Ze zijn ook van plan om te bepalen of suppletie met butyraat osteoporose kan voorkomen en behandelen, en of probiotica de gezondheid van het skelet bij verschillende ziekten zouden kunnen verbeteren. In de toekomst zal het gebruik van probiotica of butyraat om het aantal regulerende T-cellen te verhogen bredere toepassingen vinden, zoals in transplantatie medicijnen of als een behandeling voor inflammatoire en auto-immune condities.

"Onze bevindingen moeten worden gevalideerd in studies op mensen," zegt Pacific. "Indien succesvol, kan dit onderzoek het gebruik inluiden van butyraat of probiotica als een nieuwe, veilige en goedkope behandeling voor optimalisatie van de skeletale ontwikkeling bij jongeren en ter voorkoming van osteoporose bij ouderen."

Vertaling: Andre Teirlinck