Według nowego badania mikrobiom jelitowy może być przyczyną zapalenia stawów i bólu stawów, który nęka ludzi otyłych. Źródło zdjęcia: By Curtis Clark - Wikimedia, CC BY-SA 3.0.
Choroba zwyrodnieniowa stawów, powszechny efekt uboczny otyłości, jest największą przyczyną niepełnosprawności w USA, dotykającą 31 milionów ludzi. Choroba zwyrodnieniowa stawów u osób otyłych, czasami nazywana „zużyciem i rozdarciem”, była po prostu konsekwencją nadmiernego obciążenia stawów. Ale naukowcy dostarczają teraz pierwszych dowodów na to, że bakterie w jelitach – regulowane przez dietę – mogą być kluczową siłą napędową choroby zwyrodnieniowej stawów.
Jak podano w JCI Insight, naukowcy odkryli, że otyłe myszy miały więcej szkodliwych bakterii w jelitach niż myszy szczupłe, co powodowało stan zapalny w całym ciele, prowadząc do bardzo szybkiego pogorszenia stanu stawów. Chociaż zwykły suplement prebiotyczny nie pomógł myszom schudnąć, całkowicie odwrócił inne objawy, sprawiając, że jelita i stawy otyłych myszy są nie do odróżnienia od szczupłych myszy.
Zespół badawczy, którym kierowali Michael Zuscik, profesor nadzwyczajny ortopedii w Center for Musculoskeletal Research, Robert Mooney, profesor patologii i medycyny laboratoryjnej oraz Steven Gill, profesor nadzwyczajny mikrobiologii i immunologii, karmił myszy dietą wysokotłuszczową podobną do zachodnia dieta „cheeseburger i koktajl mleczny”.
„Chrząstka jest zarówno poduszką, jak i środkiem poślizgowym, wspierającym ruchy stawów bez tarcia. Kiedy to tracisz, to kość na kości, kamień na kamieniu.
Zaledwie 12 tygodni diety wysokotłuszczowej spowodowało, że myszy były otyłe i chorowały na cukrzycę, prawie podwajając procent tkanki tłuszczowej w porównaniu z myszami karmionymi niskotłuszczową, zdrową dietą. W okrężnicy dominowały bakterie prozapalne, w których prawie całkowicie brakowało niektórych pożytecznych bakterii probiotycznych, takich jak zwykły dodatek do jogurtu Bifidobakterie.
Zmiany w mikrobiomach jelitowych myszy zbiegły się z objawami zapalenia całego ciała, w tym w kolanach, gdzie naukowcy wywołali chorobę zwyrodnieniową stawów z pęknięciem łąkotki, powszechnym urazem sportowym, o którym wiadomo, że powoduje chorobę zwyrodnieniową stawów. W porównaniu do szczupłych myszy, choroba zwyrodnieniowa stawów postępowała znacznie szybciej u otyłych myszy, a prawie cała chrząstka zniknęła w ciągu 12 tygodni od rozerwania.
„Chrząstka jest zarówno poduszką, jak i środkiem poślizgowym, wspierającym ruchy stawów bez tarcia”, mówi Zuscik. „Kiedy to tracisz, to kość na kości, kamień na kamieniu. To już koniec linii i trzeba wymienić cały przegub. Zapobieganie temu jest tym, do czego my, badacze choroby zwyrodnieniowej stawów, staramy się zachować tę chrząstkę”.
Uzupełnianie diet wysokotłuszczowych
Co zaskakujące, skutki otyłości na bakterie jelitowe, stany zapalne i chorobę zwyrodnieniową stawów zostały całkowicie wyeliminowane, gdy naukowcy dodali powszechny prebiotyk, zwany oligofruktozą, do wysokotłuszczowej diety otyłych myszy. Chrząstka kolana otyłych myszy, które jadły suplement oligofruktozy, była nie do odróżnienia od chudej myszy.
Oligofruktoza sprawiła, że otyłe myszy były mniej chore na cukrzycę, ale nie były chudsze.
Chociaż gryzonie i ludzie nie mogą trawić prebiotyków, takich jak oligofruktoza, są one mile widziane dla niektórych rodzajów pożytecznych bakterii jelitowych, takich jak Bifidobakterie. Kolonie tych bakterii przeżuwały i rosły, przejmując wnętrzności otyłych myszy i wypierając złych aktorów, takich jak bakterie prozapalne. To z kolei zmniejszyło ogólnoustrojowy stan zapalny i spowolniło rozpad chrząstki w stawach kolanowych myszy z chorobą zwyrodnieniową stawów.
Oligofruktoza spowodowała nawet, że otyłe myszy były mniej chore na cukrzycę, ale suplement diety nie zmienił jednej rzeczy: masy ciała.
Otyłe myszy, które otrzymały oligofruktozę, pozostały otyłe, z takim samym obciążeniem stawów, ale ich stawy były zdrowsze. Samo zmniejszenie stanu zapalnego wystarczyło, aby chronić chrząstkę stawową przed zwyrodnieniem, wspierając ideę, że stan zapalny – a nie siły biomechaniczne – napędzają chorobę zwyrodnieniową stawów i zwyrodnienie stawów.
„To wzmacnia pogląd, że choroba zwyrodnieniowa stawów jest kolejnym wtórnym powikłaniem otyłości – podobnie jak cukrzyca, choroby serca i udar mózgu, które mają stan zapalny jako część ich przyczyny” – mówi Mooney. „Być może wszystkie mają podobny korzeń, a mikrobiom może być tym wspólnym korzeniem”.
Nie kupuj jeszcze prebiotyku
Chociaż istnieją podobieństwa między mikrobiomami myszy i człowieka, bakterie, które chroniły myszy przed chorobą zwyrodnieniową stawów związaną z otyłością, mogą różnić się od bakterii, które mogą pomóc ludziom. Zuscik, Mooney i Gill zamierzają współpracować z naukowcami z Military and Veteran Microbiome: Consortium for Research and Education przy Departamencie ds. Weteranów USA, aby przenieść te badania na ludzi.
Zespół ma nadzieję porównać weteranów z chorobą zwyrodnieniową stawów związaną z otyłością z tymi, którzy tego nie robią, aby dalej zidentyfikować powiązania między drobnoustrojami jelitowymi a zdrowiem stawów. Mają również nadzieję sprawdzić, czy suplementy prebiotyczne lub probiotyczne, które kształtują mikrobiom jelitowy, mogą mieć podobne efekty u weterynarzy cierpiących na chorobę zwyrodnieniową stawów, jak u myszy.
„Nie ma metod leczenia, które mogą spowolnić postęp choroby zwyrodnieniowej stawów – i zdecydowanie nic tego nie odwróci” – mówi pierwszy autor Eric Schott, pracownik naukowy CMSR i wkrótce naukowiec kliniczny w Solarea Bio, Inc. „Ale to badanie ustala etap opracowywania terapii ukierunkowanych na mikrobiom i faktycznie leczących chorobę”.
Źródło: University of Rochester
Powiązane książki
at Rynek wewnętrzny i Amazon
