Studio degli effetti dell'esposizione alla soia nei primi anni di vita sullo sviluppo osseo e sul microbiota intestinale

Il picco di massa ossea, raggiunto alla fine del periodo di crescita, gioca un ruolo critico nel rischio di fratture osteoporotiche che si verificano più tardi nella vita. Si prevedeva che un aumento del 10% del picco di massa ossea ritardasse lo sviluppo dell'osteoporosi di 13 anni. I determinanti del picco di massa ossea includono fattori sia genetici (come sesso e razza) che rappresentano fino al 75% della massa ossea, sia fattori legati allo stile di vita (come dieta e attività fisica) che rappresentano il restante 25%. I fattori dello stile di vita svolgono un ruolo importante nell'ottimizzazione dell'accumulo osseo durante la crescita, ad esempio, è stato dimostrato che il Ca alimentare prevede il 10-15% della ritenzione scheletrica di Ca durante l'adolescenza, mentre l'esercizio fisico potrebbe aumentare gli effetti del Ca alimentare migliorando la geometria ossea.

Studi recenti suggeriscono che il microbiota intestinale è un regolatore chiave della massa ossea. Studi sperimentali hanno dimostrato che la densità minerale ossea (BMD) è stata alterata dall'ablazione del microbiota intestinale nei topi privi di germi e nei topi trattati con antibiotici. Inoltre, è stato dimostrato che la somministrazione di antibiotici alla nascita o allo svezzamento esercita un effetto più duraturo sulla densità minerale ossea nei topi femmina C57BL/6 a 20 settimane di età, ma non nei topi maschi. Questa scoperta suggerisce che l'alterazione del microbiota in una finestra evolutiva critica ha un impatto a lungo termine sulla salute delle ossa. In effetti, si ritiene che l'istituzione del microbiota intestinale nell'uomo avvenga a partire dalla nascita in cui i batteri della madre colonizzeranno immediatamente il tratto gastrointestinale (GI) del neonato fino alla sua stabilizzazione verso una configurazione simile all'adulto durante il periodo di 3 anni dopo nascita. È probabile che lo sviluppo del microbiota intestinale durante questo periodo critico sia influenzato da diversi fattori ambientali, tra cui l'allattamento al seno, la dieta e il trattamento antibiotico. Pertanto, stabilire un microbiota intestinale ottimale durante il periodo critico dello sviluppo è un mezzo potenziale per migliorare la salute delle ossa.

È stato segnalato che la composizione del microbiota intestinale è alterata dalla dieta a base animale, dalla dieta mediterranea e da diversi fattori dietetici come fibre dietetiche/prebiotiche e probiotici. Ad esempio, i galatto-oligosaccaridi sono una fibra prebiotica che potrebbe aumentare la proporzione di bifidobatteri nel tratto gastrointestinale, aumentare gli acidi grassi a catena corta (SCFA) e diminuire il pH cecale, aumentando così l'assorbimento di minerali, la forza biomeccanica ossea e la densità minerale ossea del maschio in crescita ratti. Allo stesso modo, è stato dimostrato che i probiotici Lactobacillus rhamnosus GG riducono la permeabilità intestinale, diminuiscono l'infiammazione intestinale e del midollo osseo e proteggono completamente dalla perdita ossea associata alla carenza di steroidi sessuali. Si ritiene inoltre che le differenze nella composizione del microbiota intestinale contribuiscano alle differenze nella capacità della persona di produrre equolo, un estrogeno non steroideo metabolizzato dai batteri dagli isoflavoni della soia, che spiegano le azioni estrogeniche della soia nelle ossa. Tali differenze potrebbero spiegare l'efficacia degli isoflavoni di soia per la protezione contro la perdita ossea nelle popolazioni asiatiche, ma non occidentali. La capacità di produrre equolo nei neonati sani è risultata essere regolata dallo sviluppo e influenzata dalla composizione della dieta, in cui solo tracce di equolo potevano essere rilevate nel plasma infantile a 6 mesi di età, probabilmente a causa della mancanza di microflora intestinale sviluppata. Studi successivi indicano l'importanza delle diete abituali nel contribuire alla produzione di equolo in cui i produttori di equolo sembrano avere una maggiore assunzione di carboidrati e fibre alimentari, soia e proteine ​​vegetali e una minore assunzione di grassi rispetto ai non produttori. Pertanto, è di grande importanza identificare i fattori dietetici che possono ottimizzare lo sviluppo del microbiota intestinale e la produzione di equolo per ottimizzare la salute delle ossa.

Si dice che le diete contenenti soia siano fattori dietetici nei primi anni di vita che ottimizzano l'acquisizione ossea. È stato riscontrato che l'esposizione alla soia nella prima infanzia promuove la crescita ossea e la somministrazione neonatale di isoflavoni della soia potrebbe attenuare il deterioramento osseo durante l'età adulta. Tuttavia, l'impatto dei componenti della soia sul microbiota intestinale in questi studi non è stato caratterizzato e non è chiaro se questi effetti di acquisizione ossea siano correlati alle azioni della soia sulla composizione del microbiota intestinale. Inoltre, va notato che diverse preparazioni di soia venivano utilizzate in diversi studi preclinici e clinici, tra cui estratti di isoflavoni di soia o composti purificati (genisteina e daidzeina), isolati proteici di soia con isoflavoni, prodotti di soia interi (latte di soia e altri prodotti a base di soia). Le differenze nei preparati di soia potrebbero avere effetti diversi sulla microflora intestinale e quindi sulle ossa. Infatti, oltre ad essere fonti alimentari di proteine ​​e isoflavoni, i semi di soia sono anche ricchi di fibre (polisaccaridi e oligosaccaridi). È stato riportato che gli oligosaccaridi di soia (SBOS) aumentano la popolazione di bifidobatteri nei campioni fecali umani. Inoltre, le fibre solubili della soia potrebbero essere fermentate dai batteri del colon, portando alla formazione di SCFA, esercitando quindi potenzialmente effetti benefici sulle ossa. Pertanto, sarà importante identificare quali componenti dietetici della soia (fibre di soia o isoflavoni di soia) esposti nelle prime fasi della vita raggiungeranno un'acquisizione ossea e un microbiota intestinale ottimali.

L'alterazione della composizione del microbiota intestinale nelle prime fasi della vita da parte della soia alimentare sembra essere un approccio promettente per migliorare la crescita ossea. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per rispondere alle seguenti domande prima di poter formulare qualsiasi consiglio dietetico per l'uso della soia nell'ottimizzazione della crescita ossea: Quando sarà il momento migliore (prima della nascita, allattamento o dopo lo svezzamento) per l'esposizione alimentare alla soia per un intestino ottimale? microbiota e crescita ossea? Quale componente della soia (fibra o isoflavoni, o entrambi) offre effetti migliori sulla crescita ossea attraverso la modulazione del microbioma intestinale? Quali microbi alterati dalla soia sono associati a una crescita ossea ottimale? Quali biomarcatori/metaboliti (SCFA, equolo o nuovi metaboliti) possono spiegare la crescita ossea ottimale dopo l'esposizione alla soia?