Endokrynologia

Probiotyki wspierające profilaktykę w osteoporozie

dr hab. n. farm. Alicja Zajdel

mgr farm. Joanna Nycz

Katedra i Zakład Biofarmacji, Wydział Nauk Farmaceutycznych w Sosnowcu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Adres do korespondencji:

dr hab. n. farm. Alicja Zajdel

Katedra i Zakład Biofarmacji,

Wydział Nauk Farmaceutycznych w Sosnowcu,

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

ul. Jedności 8B, 41-200 Sosnowiec

e-mail: azajdel@sum.edu.pl

  • Rola immunomodulacji, kontroli hormonalnej oraz wchłaniania minerałów i witamin w regulacji metabolizmu kości
  • Znaczenie mikrobioty jelitowej w przebudowie tkanki kostnej
  • Probiotyki w profilaktyce osteoporozy – wyniki badań z wykorzystaniem modeli zwierzęcych oraz badań klinicznych  

U osoby dorosłej co roku na skutek procesów resorpcji, tworzenia i mineralizacji odnawiane jest 5-10% kości. Z wiekiem zmienia się stan szkieletu człowieka. W wyniku nasilonego procesu kościotworzenia do około 35 r.ż. jest obserwowany wzrost masy kości. W późniejszych latach życia na skutek przesunięcia równowagi w stronę procesu resorpcji dochodzi do utraty ich masy. Zaburzenie równowagi pomiędzy osteoklastogenezą a osteoblastogenezą prowadzi do rozwoju osteoporozy, przewlekłej choroby metabolicznej, którą charakteryzuje postępujący ubytek masy kostnej, zmniejszenie gęstości mineralnej oraz dezorganizacja struktury przestrzennej kości, co skutkuje złamaniami nawet po niewielkich urazach. Schorzenie to ze względu na brak wczesnych objawów bywa nazywane cichym złodziejem kości1. Według wskaźników epidemiologicznych w Polsce w 2018 r. szacowana liczba osób chorych na osteo­-
­porozę wynosiła 2,1 mln, w tym 1,7 mln stanowiły kobiety2. Osteoporoza pierwotna jest konsekwencją starzenia się układu szkieletowego i rozwija się głównie u kobiet w okresie pomenopauzalnym, w którym na skutek obniżenia stężenia estrogenów dochodzi do dwufazowej utraty kości. W przypadku mężczyzn zmniejszenie masy kostnej jest spowodowane niedoborem androgenów, które są konwertowane do estrogenów3. Początkowo ubytek kości jest szybki i dotyczy kości beleczkowych oraz korowych, co jest spowodowane zarówno wzrostem aktywności osteoklastów, jak i zmniejszeniem ich apoptozy. W drugiej fazie dochodzi do powolnej utraty kości w wyniku zmniejszenia aktywności osteoblastów1. Wystąpienie osteoporozy może być także wynikiem stosowanej farmakoterapii lub toczących się chorób (osteo­poroza wtórna). Szczególnie dotyczy to choroby zapalnej jelit (IBD – inflammatory bowel disease). W jej przebiegu mogą wystąpić niedożywienie i związane z tym niedobory wapnia, witamin D i K, które są niezbędne do prawidłowego procesu kościotworzenia4. Jednym z opisywanych mechanizmów osteoporozy zarówno pierwotnej, jak i wtórnej są zmiany związane ze stanem zapalnym jelit skutkujące zwiększeniem przepuszczalności bariery jelitowej. Nasilona ekspresja cytokin prozapalnych, takich jak czynnik martwicy nowotworów (TNFα – tumor necrosis factor α) oraz interleukiny (IL) 1β i 6, prowadzi do utraty masy kostnej związanej ze stanem zapalnym5. Zauważono, że zwiększone wytwarzanie liganda aktywatora receptora jądrowego czynnika κB (RANKL – receptor activator of nuclear factor κb ligand) oraz TNFα przez limfocyty B i T warunkuje efekt osteoklastogeniczny spowodowany wzrostem aktywności i wydłużeniem życia osteoklastów6. Pobudzenie aktywatora receptora jądrowego czynnika κB (RANK – receptor activator of nuclear factor κB) powoduje nasilenie dojrzewania komórek prekursorowych osteoklastów. Z kolei TNFα wzmacnia działanie RANKL oraz jest odpowiedzialny za indukcję limfocytów Th17 i nasiloną sekrecję IL17A przez te komórki. IL17A stymuluje uwalnianie RANKL przez wszystkie komórki osteoblastyczne oraz zwiększa pobudliwość receptora RANK, co ma istotne znaczenie w procesie utraty masy kostnej7. Wyniki badań z wykorzystaniem modelu zwierzęcego pokazują, że związana z redukcją stężenia estrogenów dysregulacja cytokin prozapalnych, np. TNFα, prowadzi do nasilenia różnicowania niedojrzałych komórek T CD4+ do dojrzałych Th17. Proces ten może być hamowany poprzez bezpośrednie łączenie się estrogenu ze swoim receptorem na komórkach T CD4+8.

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Mikrobiota jelitowa

Utrzymanie homeostazy w organizmie człowieka jest determinowane wieloma czynnikami, takimi jak: wiek, dieta, styl życia czy środowisko, ale także skład i aktywność mikrobioty [...]

Regulacja metabolizmu kości przez mikrobiotę jelitową

Istnieje wiele mechanizmów tłumaczących regulujący wpływ mikrobioty jelitowej na przebudowę kości4. Istotne znaczenie ma jej udział w absorpcji składników odżywczych z diety, m.in. [...]

Probiotyki w profilaktyce osteoporozy

Probiotyki zawierają żywe niepatogenne mikroorganizmy, które są zdolne do modyfikowania składu mikrobioty, regulacji odpowiedzi immunologicznej gospodarza lub wzmocnienia bariery jelitowej. Do [...]

Podsumowanie

Oddziaływanie mikrobioty jelitowej na funkcjonowanie organizmu człowieka jest złożone i wielokierunkowe. Istnieją dowody wskazujące na to, że prawidłowy stan kości jest regulowany [...]

Do góry