Ακμή: Κατά την εφηβεία, οι ορμόνες του φύλου οδηγούν σε σημαντικές φυσιολογικές αλλαγές. Μια από τις πιο καθολικές και μερικές φορές οδυνηρές εμπειρίες κατά την εφηβεία είναι η ανάπτυξη ακμής, μια δερματική πάθηση που προκύπτει από την απόφραξη των τριχοθυλακίων με έλαιο και νεκρά κύτταρα του δέρματος. Για ορισμένα άτομα των οποίων η ακμή είναι ανθεκτική στις τοπικές θεραπείες, χρησιμοποιούνται συστηματικά αντιβιοτικά για να βοηθήσουν στην ανακούφιση των συμπτωμάτων και στον καθαρισμό του δέρματος.
Η θεραπεία της ακμής με συστηματικά αντιβιοτικά, όπως η μινοκυκλίνη, απαιτεί συχνά μακροχρόνια χρήση – μερικές φορές έως και δύο χρόνια, ωστόσο, οι επιπτώσεις μιας τέτοιας μακροχρόνιας χρήσης αντιβιοτικών είναι άγνωστες. Ερευνητές του Ιατρικού Πανεπιστημίου της Νότιας Καρολίνας (MUSC) δείχνουν σε εργασία που δημοσιεύθηκε online στις 22 Νοεμβρίου στο Περιοδικό Κλινικών Ερευνών Insight (Journal of Clinical Investigation (JCI) Insight) ότι υπάρχει ισχυρή σχέση μεταξύ της σύνθεσης του μικροβιώματος του εντέρου -μιας κοινότητας μικροοργανισμών που ζουν μαζί στο έντερο- και της υγιούς σκελετικής ωρίμανσης. Η μακροχρόνια χρήση ενός συστηματικού αντιβιοτικού, όπως η μινοκυκλίνη, μπορεί να έχει απρόβλεπτες συνέπειες κατά το κρίσιμο στάδιο της ανάπτυξης των οστών των εφήβων. “Υπάρχουν διαρκείς αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου μετά από μακροχρόνια συστηματική θεραπεία με μινοκυκλίνη που οδηγούν σε μειωμένη οστική ωρίμανση”, δήλωσε ο Matthew Carson, πρώτος συγγραφέας αυτής της μελέτης και μεταπτυχιακός φοιτητής που μελετά τις επιδράσεις του μικροβιώματος του εντέρου στη σκελετική ανάπτυξη στο εργαστήριο Novince. “Από κλινική άποψη, όχι μόνο η θεραπεία με μινοκυκλίνη προκαλεί αλλαγές στον σκελετό που ωριμάζει, αλλά το μικροβίωμα και ο σκελετός δεν είναι σε θέση να ανακάμψουν πλήρως μετά την αντιβιοτική θεραπεία”, πρόσθεσε ο Chad Novince, D.D.S., Ph.D., κύριος ερευνητής και αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Επιστημών Στοματικής Υγείας του Κολλεγίου Οδοντιατρικής.
Η εργασία αυτή βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες του εργαστηρίου Novince που έδειξαν ότι ένα κοκτέιλ αντιβιοτικών σε υψηλές δόσεις ενεργοποίησε μια προφλεγμονώδη ανοσολογική απόκριση που αύξησε τη δραστηριότητα των οστεοφάγων οστεοκλαστών και μείωσε την οστική ωρίμανση. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης οδήγησαν την ομάδα Novince να αναρωτηθεί αν υπάρχουν κλινικά σενάρια στα οποία τα συστηματικά αντιβιοτικά θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στον σκελετό ωρίμανσης. Έμαθαν ότι οι γιατροί συνταγογραφούν μινοκυκλίνη ως συστηματική αντιβιοτική θεραπεία για τη θεραπεία της εφηβικής ακμής. Η μινοκυκλίνη είναι μέλος της κατηγορίας των αντιβιοτικών τετρακυκλίνης, η οποία περιλαμβάνει επίσης την τετρακυκλίνη, τη δοξυκυκλίνη και τη σαρεκυκλίνη. Αυτά τα αντιβιοτικά δρουν εμποδίζοντας την ανάπτυξη και την εξάπλωση των βακτηρίων- στην ακμή, σκοτώνουν τα βακτήρια που μολύνουν τους πόρους και μειώνουν ορισμένες φυσικές λιπαρές ουσίες που προκαλούν ακμή. Για να διαπιστώσουν αν η συστηματική θεραπεία με μινοκυκλίνη θα είχε παρόμοια αποτελέσματα στον σκελετό με τις προηγούμενες θεραπείες με αντιβιοτικά, οι Carson και Novince χορήγησαν κλινικά σχετική δόση μινοκυκλίνης σε ποντίκια κατά τη διάρκεια της εφηβικής/μεταεφηβικής ανάπτυξης -την αντίστοιχη ηλικία της εφηβείας στους ανθρώπους. Διαπίστωσαν ότι η θεραπεία με μινοκυκλίνη δεν προκαλεί κυτταροτοξικές επιδράσεις ούτε προκαλεί προφλεγμονώδη απόκριση -όπως είχαν παρατηρήσει προηγουμένως- ωστόσο, υπήρξαν αλλαγές στη σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου που προκάλεσαν μειωμένη συσσώρευση οστικής μάζας και μειωμένη σκελετική ωρίμανση.
Από μόνα τους, τα δεδομένα αυτά αναδεικνύουν μια σημαντική αλλά υποτιμημένη συνέπεια της μακροχρόνιας συστηματικής χρήσης αντιβιοτικών κατά την εφηβεία. Αλλά συνέχισαν επίσης να δείχνουν ότι η μακροχρόνια θεραπεία με μινοκυκλίνη εμπόδισε την ικανότητα του μικροβιώματος του εντέρου και του σκελετού να ανακάμψουν σε μια σταθερή κατάσταση ακόμη και μετά τη διακοπή της θεραπείας. Οι πρώτες έρευνες είχαν υποδείξει ότι το μικροβίωμα του εντέρου μας αναπτύσσεται σε μια ώριμη κατάσταση κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής, αλλά αυτή η ιδέα έχει πρόσφατα αμφισβητηθεί, με πρόσφατες έρευνες να δείχνουν ότι το μικροβίωμα του εντέρου συνεχίζει να αναπτύσσεται σε μια σταθερή, ώριμη κατάσταση κατά την εφηβεία. “Αυτό που είναι πραγματικά ενδιαφέρον είναι ότι αν προκαλέσετε αλλαγές στο μικροβίωμα κατά τη διάρκεια αυτής της εφηβικής φάσης, όταν ο μικροβιόκοσμος εξακολουθεί να εξελίσσεται προς μια σταθερή ενήλικη κατάσταση, θα έχετε βαθιές επιπτώσεις στον σκελετό που ωριμάζει”, εξήγησε ο Carson. Στην εφηβεία, συγκεντρώνουμε έως και το 40% της μέγιστης οστικής μας μάζας, η οποία συσχετίζεται με την ωρίμανση του μικροβιώματός μας. Εάν διαταράξουμε το σύστημα κατά τη διάρκεια αυτού του κρίσιμου παραθύρου ανάπτυξης και μειώσουμε τη μέγιστη οστική μας μάζα, μπορεί να μην είμαστε πλέον σε θέση να αντιμετωπίσουμε την καταιγίδα της φυσικής οστικής απώλειας ως συνέπεια της γήρανσης. Επομένως, η διαταραχή του μικροβιώματος κατά τη διάρκεια της εφηβείας μπορεί να έχει μακροχρόνιες επιπτώσεις στη σκελετική υγεία και στον κίνδυνο καταγμάτων.
Η ομάδα Novince ανέλυσε περαιτέρω τον τρόπο με τον οποίο το μικροβίωμα θα μπορούσε να επικοινωνεί με τη δομή του σκελετού και να την αλλάζει. Παραδόξως, η μεταβολή του μικροβιώματος του εντέρου με μινοκυκλίνη διέκοψε τη φυσιολογική επικοινωνία μεταξύ του ήπατος και του λεπτού εντέρου. Αυτή η επικοινωνία επικεντρώνεται γύρω από μικρά μόρια που ονομάζονται χολικά οξέα. Κανονικά, τα χολικά οξέα ταξιδεύουν από το ήπαρ στο λεπτό έντερο για να βοηθήσουν στην πέψη και να διασπάσουν τα λίπη, αλλά αυτή η άποψη για τα χολικά οξέα επεκτείνεται. “Τα χολικά οξέα δεν είχαν θεωρηθεί προηγουμένως ως σημαντικά μόρια επικοινωνίας μεταξύ του εντέρου και του σκελετού”, δήλωσε ο Novince. “Αλλάζοντας το μικροβίωμα του εντέρου, η σύνθεση των χολικών οξέων μεταβάλλεται, γεγονός που επηρεάζει τη φυσιολογία του ξενιστή, συμπεριλαμβανομένης της σκελετικής ωρίμανσης”. Το μικροβίωμα του εντέρου τροποποιεί συνεχώς τη δεξαμενή των χολικών οξέων στο λεπτό έντερο. Τα χολικά οξέα στη συνέχεια δρουν ως μόρια-αγγελιοφόροι και επικοινωνούν με τα κύτταρα του ξενιστή στο έντερο και σε απομακρυσμένες ανατομικές θέσεις. Για παράδειγμα, τα χολικά οξέα μπορούν να διεγείρουν τον σχηματισμό οστών όταν συνομιλούν με τους οστεοβλάστες. Είναι ενδιαφέρον ότι το τροποποιημένο μικροβίωμα του εντέρου που προέκυψε από τη θεραπεία με μινοκυκλίνη δημιούργησε μια διαφορετική δεξαμενή χολικών οξέων. Αυτό το διαφορετικό προφίλ χολικών οξέων απέτυχε να ενεργοποιήσει τους οστεοβλάστες που σχηματίζουν οστά και προκάλεσε σημαντική μείωση άνω του 30% στον οστικό σχηματισμό και την ανοργανοποίηση.
Η εργασία αυτή αποτελεί παράδειγμα των πλεονεκτημάτων μιας διεπιστημονικής προσέγγισης της επιστήμης. “Πρόκειται για μια πραγματικά συνεργατική επιστήμη, στην οποία νομίζω ότι βρισκόμαστε σήμερα”, δήλωσε ο Novince. “Για να προωθήσεις την επιστήμη υψηλού αντίκτυπου, πρέπει να φέρεις μαζί σου εμπειρογνώμονες από διαφορετικά επαγγέλματα και κλάδους. Είχαμε την τύχη να έχουμε μια πραγματικά ισχυρή ομάδα. Ήταν διασκεδαστικό – το όλο θέμα ήταν συναρπαστικό”. Συνοψίζοντας, η εργασία αυτή ενισχύει τη σημασία του δικτύου επικοινωνίας μεταξύ εντέρου-ήπατος-οστών. Αποκαλύπτει ότι η συστηματική θεραπεία με μινοκυκλίνη έχει ακούσιες, βαθιές και δια βίου επιδράσεις στον σκελετό. “Η θεραπεία εφήβων ποντικών με μινοκυκλίνη προκάλεσε αλλαγή στο μικροβίωμα του εντέρου και μεταβολή του μεταβολισμού των χολικών οξέων”, συνοψίζει ο Carson. “Διαπιστώσαμε ότι η αλλαγή αυτών των χολικών οξέων ανέστειλε τη λειτουργία των οστεοβλαστών και εξασθένησε τη σκελετική ωρίμανση”.