Jakim cudem probiotyki działają na kości?

napisany przez Dr Natasza Staniak

Podawanie probiotyków okazują się być wsparciem w wielu różnych schorzeniach. Najczęściej stosowane są jako wsparcie dla układu pokarmowego i odpornościowego. Badania z ostatnich lat pokazały jednak, że są one w stanie korzystnie wpływać na funkcjonowanie innych narządów – wspierają np. funkcjonowanie wątroby, a także pracę mózgu (więcej na ten temat przeczytasz tutaj). Od kilku lat, wiemy również, że ich suplementacja może korzystnie wpływać na zdrowie naszych kości.

Nasze kości – non stop czynny plac budowy

Przebudowa kości to stały proces przebiegający w naszym organizmie. W szkielecie dorosłego człowieka każdego roku wymienia się 5 – 10% istniejących kości. Tworzenie kości jest procesem dwuetapowym – najpierw dochodzi do resorpcji (degradacja istniejącej już tkanki kostnej), która trwa średnio 3 tygodnie, a następnie następuje powolna, trwająca około 3 do 6 miesięcy odbudowa kości.

Biorą w nim udział osteoklasty (czyli komórki kościogubne) i osteoblasty (czyli komórki kościotwórcze). Najpierw swoją pracę wykonują osteoklasty – redukują obszary zwapnionego kolagenu i powiększają istniejące już jamy koliste. Wówczas komórki kościotwórcze odkładają de novo warstwy kolagenu, który ulega na koniec mineralizacji czyli zwapnieniu i stwardnieniu.

Są to bardzo ważne procesy w okresie wzrostu dzieci i młodzieży, w trakcie okresu rekonwalescencji po złamaniach, ale również u osób po 35 roku życia – już wtedy zaczyna się proces utraty masy kostnej i stopniowo rośnie ryzyko rozwoju osteoprozy. U chorych na osteoporozę zanik kości następuje szybciej niż ich odbudowa. Z tego względu kości staja się dużo bardziej podatne na złamanie. W Polsce na osteoporozę cierpi aż 2 mln osób.

Mikrobiota wpływa na kości

W 2019 r. naukowcy opublikowali wyniki doświadczenia na myszach, które wykazały, że w mikrobiocie zwierząt które miały słabsze kości, znajdowało się mniej bakterii produkujących witaminę K. Wykazano również, że bakterie jelitowe syntetyzują również inne witaminy, które są wymagane do tworzenia macierzy i wzrostu kości, tzn. witaminę D i C (więcej na ten temat przeczytasz tutaj).

Kolejne badania wykazały, że utrata masy kostnej u ludzi była skorelowana ze spadkiem liczebności bakterii z rodzaju Lactobacillus w mikrobiocie. Naukowcy zauważyli też, że u osób cierpiących na nieswoiste zapalenie jelit – schorzenie związane z rozszczelnieniem bariery jelitowej, dochodzi częściej do osteoporozy.

Przeprowadzone badania naukowe, dowiodły, że podawanie probiotyków jest w stanie korzystnie wpływać na proces przebudowy i mineralizacji kości. Opisano szereg różnych mechanizmów, które pokazują w jaki sposób jest to możliwe.

Probiotyki wspierają wchłanianie wapnia

Okazało się między innymi, że probiotyki są w stanie pobudzać wchłanianie wapnia. Odpowiednie szczepy probiotyczne stymulują syntezę białek odpowiedzialnych za wchłanianie wapnia w nabłonku jelit. Probiotyki produkują również enzym fitazę, która rozkłada fityniany znajdujące się w produktach wysokobłonnikowych. A to właśnie fityniany tworzą kompleksy, które ograniczają wchłanianie pierwiastków takich jak wapń. To samo zresztą dotyczy żelaza (więcej na ten temat przeczytasz tutaj).

Dodatkowo probiotyki zwiększają produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). Związki te zakwaszają środowisko jelit, a tym samym zmniejszają wytrącanie się wapnia w postaci fosforanów eliminowanych wraz z kałem.

Bakterie probiotyczne produkują SCFA na skutek rozkładania błonnika pokarmowego. Z tego względu oprócz spożywania probiotyków, powinniśmy pamiętać również o odpowiedniej podaży warzyw, kasz i owoców. Potwierdzają to badania, w których wykazano związek pomiędzy zwiększonym spożyciem błonnika pokarmowego a gęstością mineralną kości.

Przebudowa kości zależy od układu odpornościowego

Nie jest to jednak jedyny mechanizm wyjaśniający korzystny wpływ probiotyków na kości. Mało osób zdaje sobie sprawę, że produkowane przez limfocyty cytokiny mocno wpływają na funkcje osteoblastów i osteocytów. Odkrycie powiązań między układem immunologicznym a metabolizmem kości, spowodowało że powstała nawet taka gałąź wiedzy jak „osteoimmunologia”.

Cytokiny, mogą wywierać zarówno efekt pro-osteoklastogenny, czyli powodować utratę kości, jak i efekt pro-osteogenny, powodując tworzenie kości.

Co ciekawe, w licznych badaniach wykazano, że związane z menopauzą zmniejszenie poziomu estrogenu, powoduje właśnie wzrost wytwarzania cytokin prozapalnych i osteogennych (zwiększających utratę kości). To między innymi dlatego na osteoporozę cierpi aż 30% kobiet po 50 roku życia.

Spadek poziomu estrogenów zmienia mikrobiotę

Badania przeprowadzane na zwierzętach, którym usunięto jajniki pokazały, że spadek poziomu estrogenu, indukuje zmiany w mikrobiocie. Następował wówczas wzrost ilości szczepów patogennych i rozszczelnienie bariery jelitowej. Po pewnym czasie u zwierząt zaobserwowano utratę masy kostnej. Badacze wykazali jednak, że podawanie probiotyków Lactobacillus paracasei 8700:2; Lactobacillus plantarum HEAL 9; Lactobacillus plantarum HEAL 19 zapobiegło takiemu scenariuszowi.

„Przeciekające” jelito osłabia kości

Doświadczenia te pokazują, że za działaniem probiotyków może stać również ich zdolność do poprawy integralności bariery jelitowej i obniżania miana cytokin prozapalnych.

Profesor Roberto Pacifici z Uniwersytetu Emory, bedący liderem w dziedzinie osteoimmunologii. wykazał, że niedobór estrogenów i związana z nim dysbioza powoduje, że bariera jelitowa staje się bardziej przepuszczalna dla bakterii jelitowych i ich metabolitów. Aktywuje to limfocyty Th17, które wędrują do szpiku kostnego i produkują cytokiny takie jak TNFα, RANKL, IL–17. To właśnie one ostatecznie powodują utratę gęstości kości.
Podawanie probiotyków poprawiających integralność bariery jelitowej i ograniczających przerost patogenów może hamować te procesy i związany z nimi postęp osteoporozy.

Przy okazji zwróćmy uwagę, że nie tylko wygaśnięcie funkcji jajnikow i związany z tym spadek poziomu estrogenów, wiąże się ze zwiększeniem przepuszczalności bariery jelitowej. Dysbioza (niekorzystne zmiany w mikrobiocie jelitowej) wywołana jest różnymi czynnikami – nieodpowiednią dietą, podawaniem antybiotyków i stresem. Złamanie kości i hospitalizacja z nią związana wymaga często podawania antybiotyków i wiąże się ze sporym stresem. Są to istotne czynniki, które sprawiają, że probiotyki mogą być ważnym elementem rekonwalescencji.

Podawanie probiotyków chroni przed osteoporozą

Te same szczepy probiotyczne, które w badaniach chroniły myszy prze utratą masy kostnej (Lactobacillus paracasei 8700:2; Lactobacillus plantarum HEAL 9; Lactobacillus plantarum HEAL 19 ), podawano również grupie kobiet w okresie okołomenopauzalnym. Kobiety obserwowano przez 12 miesięcy (więcej na temat tego badania dowiesz się również tutaj). Okazało się że zastosowanie probiotyku zatrzymało utratę masy kostnej w grupie kobiet przyjmujących probiotyk.

Ważne jest to, że wpływ ochronny probiotykow na gęstość kośćca był większy u kobiet, które przeszły menopauzę w ciągu ostatnich 6 lat, co wskazuje, że im wcześniej będziemy podawać probiotyki, tym lepszych wyników możemy się spodziewać.

Oczywiście probiotyki nie są w stanie zastąpić nam bifosfonianów (leki stosowane w leczeniu osteoporozy). Jeżeli doszło już do takiego postępu osteoporozy, która wymaga farmakoterapii, to należy ją włączyć, niemniej tutaj również warto do leczenia dodać probiotykoterapię, aby zapobiegać dolegliwościom żołądkowo-jelitowym wywołanym leczeniem. Lepsza tolerancja leków sprawia, że pacjenci nie porzucają terapii w jej trakcie. W przypadku bifosfonianów jest to ważne, ponieważ badania pokazują, że po dwóch latach leczenie kontynuuje tylko 28% kobiet stosujących bifosfoniany doustne i 23% przyjmujących bifosfoniany dożylnie.

Jak długo podawać probiotyk?

Jak długo powinno stosować się probiotyk, aby uzyskać korzystne efekty dla zdrowia kości? Im dłużej tym lepiej. W badaniach na zwierzętach pierwsze efekty były widoczne po ok 8 tygodniach, ale biorąc pod uwagę że proces przebudowy kości trwa u ludzi kilka miesięcy, probiotyk powinno stosować się długofalowo, najlepiej około roku czasu, ale oczywiście można również dłużej. Czas działa tu zdecydowanie na naszą korzyść.

Literatura:

Collins FL, Rios-Arce ND, Schepper JD, Parameswaran N, McCabe LR. The Potential of Probiotics as a Therapy for Osteoporosis. Microbiol Spectr. 2017;5(4)

Kwiatkowska B., Gałuszko P.: Miejsce probiotyków w leczeniu osteoporozy pomenopauzalnej; Forum Medycyny Rodzinnej, 2020, 3;14

Jansson P‐A, Curiac D et al. Probiotic treatment using a mix of three Lactobacillus strains for lumbar spine bone loss in postmenopausal women: a randomised, double-blind, placebo-controlled, multicentre trial. The lancet rheumatology, 2019, 1(3), e154‐e162

Xu X, Jia X, Mo L, et al. Intestinal microbiota: a potential target for the treatment of postmenopausal osteoporosis. Bone Res. 2017;5:17046. Published 2017 Oct 4. doi:10.1038/boneres.2017.46

Przeczytaj więcej

Zostaw komentarz

osiemnaście − 7 =