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Antibiotici, mettono a rischio microbioma intestinale e ossa

I fili che legano il microbioma intestinale allo scheletro possono essere "mossi" dagli antibiotici. Le alterazioni subite dall'insieme dei microrganismi del tratto intestinale in caso di assunzione di antibiotici possono infatti riflettersi sulla salute delle ossa. In particolare queste variazioni possono scatenare una risposta pro-infiammatoria alla base di una maggiore attività degli osteoclasti, le cellule responsabili della “distruzione”, ovvero del riassorbimento, del tessuto osseo vecchio o logorato. È quanto ha osservato un team di ricercatori della Medical University of South Carolina (USA) su un modello animale. Lo studio, pubblicato su American Journal of Pathology, richiederà ulteriori approfondimenti e trial clinici, come sottolineano i suoi autori

Scheletro e immunità

Le centinaia di milioni di microbi che vivono nel tratto gastrointestinale svolgono un ruolo importante nella regolazione delle funzioni biologiche dell'organismo che li ospita, tra cui anche la funzione immunitaria. Il sistema immunitario dialoga anche con il tessuto osseo dal momento che il suo processo di rimodellamento è regolato anche dai segnali portati da alcune citochine, dei messaggeri della comunicazione cellulare. Esiste proprio una disciplina che si occupa delle relazioni tra le ossa e il sistema immunitario, l'osteoimmunologia, di cui sono esperti alcuni degli autori della ricerca.

Il team ha esaminato l'impatto del mutamento del microbioma intestinale causato dagli antibiotici sullo sviluppo dello scheletro dopo la pubertà, un momento decisivo per il raggiungimento del picco di massa ossea quando si accumula circa il 40% di tutta la massa ossea adulta. Gli scienziati hanno somministrato un mix di tre antibiotici a dei topi che hanno causato delle notevoli alterazioni del loro microbioma intestinale in molte famiglie di batteri che lo componevano. Ma con quali conseguenze per l'apparato scheletrico?

L'impatto sul metabolismo dell'osso

Le variazioni del microbioma hanno avuto un impatto minimo sul cosiddetto osso corticale o compatto, la parte più esterna dell'osso, mentre ne hanno causate di significative sull'osso trabecolare, quella porzione di tessuto più spugnoso, con la tipica struttura ad alveare, dove si consuma gran parte del metabolismo osseo. Qui, con la perdita e la riduzione delle trabecole, ovvero delle unità strutturali del tessuto osseo, si manifesta l'osteoporosi con le ossa che diventano più porose e quindi più fragili.

Il metabolismo osseo è un processo che consta di due fasi ben bilanciate: quella di riassorbimento, ovvero di distruzione del tessuto osseo danneggiato, di cui sono responsabili gli osteoclasti, e quella di costruzione di nuovo tessuto, governata invece dagli osteoblasti. A subire gli effetti delle alterazioni del microbioma intestinale erano le prime cellule: il numero e l'attività degli osteoclasti aumentava.

Per determinare cosa potesse aver indotto questo aumento il team ha osservato diverse molecole che comunicano con gli osteoclasti. Il loro livello, negli animali trattati con gli antibiotici, era incrementato, probabilmente come risultato di una risposta immunitaria specifica rispetto alla variazione del microbioma. I ricercatori hanno poi concentrato l'attenzione sul midollo osseo rivelando come, nelle cavie alle quali erano stati somministrati gli antibiotici, aumentavano le cellule soppressorie di derivazione mieloide, note per regolare la risposta immunitaria in caso di diverse patologie: “Si è stati in grado di addentrarsi nei meccanismi delle cellule immunitarie adattive e innate nel midollo osseo per mostrare gli effetti sulle cellule dell'osso”, aggiunge la ricercatrice e primo autore dello studio Jessica D. Hathaway-Schrader.

 

Foto: Pixabay

di Vito Miraglia
Pubblicato il 04/02/2019