Microbiota en botfragiliteit: studie van de relatie tussen darmmicrobiota en botmicroarchitectuur (MICROBONE)

Postmenopauzale osteoporose is een groot probleem voor de volksgezondheid in ontwikkelde landen. Ondanks de vooruitgang zijn de kennis van de pathofysiologische mechanismen en de identificatie van vrouwen met een hoog risico op fracturen in de klinische praktijk niet bevredigend. De darmflora bestaat uit biljoenen commensale bacteriën die een belangrijke rol spelen bij de regulatie van het metabolisme van hun menselijke gastheer. Sommige aandoeningen (diabetes mellitus, zwaarlijvigheid, levercirrose, inflammatoire darmziekte, nierziekte in het eindstadium, depressie, zwaar drinken, zwaar roken) worden in verband gebracht met variaties in de diversiteit van de darmmicrobiota en een hoger risico op fracturen. Darmbacteriën synthetiseren of beïnvloeden de synthese van factoren die het botmetabolisme moduleren, b.v. lipopolysaccharide (aanwezig in de wand van gramnegatieve bacteriën), inflammatoire cytokines (gesynthetiseerd in het met de darm geassocieerde lymfoïde weefsel), serotonine (gesynthetiseerd in het colonepitheel), vetzuren met een korte keten, oestrogenen (deconjugatie van sulfaten en glucuroniden). Gegevens over het verband tussen darmmicrobiota en botmetabolisme werden voornamelijk verkregen in dierexperimenteel onderzoek. Klinische gegevens zijn beperkt. Gegevens over de mogelijke rol van de darmflora in de pathofysiologie van postmenopauzale osteoporose zijn schaars.

De onderzoekers zullen een cross-sectionele vergelijking maken van de samenstelling van de darmmicrobiota in vier groepen vrouwen van 60 jaar en ouder, gerekruteerd op basis van hun botmineraaldichtheid (BMD) en persoonlijke voorgeschiedenis van fragiliteitsfracturen. De primaire statistische analyses zullen gericht zijn op de vergelijking van de diversiteit van de darmmicrobiota volgens BMD (bij vrouwen met dezelfde fractuurstatus) en volgens de fractuurstatus (bij vrouwen met vergelijkbare BMD). De onderzoekers zullen interacties analyseren van de diversiteit van de darmmicrobiota, de metabole activiteit en andere metabole factoren enerzijds, en de botstatus anderzijds. De onderzoekers zullen de associatie bestuderen van de samenstelling van de darmflora met botombouwsnelheid, BMD, botmicroarchitectuur, botsterkte geschat door microeindige elementenanalyse (micro-FEA) en met fysieke prestaties, spiermassa en kracht. De onderzoekers zullen de impact beoordelen van microRNA's die de expressie van inflammatoire cytokines moduleren op de serumspiegels van deze cytokines volgens het patroon van de diversiteit van de darmmicrobiota en hun associaties met de kenmerken van de botstatus (bijv. bot microarchitectuur). De onderzoekers zullen de associatie analyseren tussen serum serotonine, de overvloed aan darmbacteriën die de serotoninesynthese stimuleren (sommige Clostridia-soorten) in de dikke darm en de kenmerken van de botstatus.

Deze studie zal nieuwe gegevens opleveren over het belang van de darmmicrobiota voor het fractuurrisico bij oudere vrouwen. De belangrijkste beperking van deze studie is de cross-sectionele opzet, maar dit is de eerste klinische studie die dit onderwerp onderzoekt. Het zal helpen bij het identificeren van de belangrijkste metabole routes die ten grondslag liggen aan de waargenomen associaties. Deze gegevens zullen experimentele studies stimuleren om biologische mechanismen die ten grondslag liggen aan deze associaties op te helderen. de resultaten zullen indicaties geven voor toekomstige klinische en experimentele studies. Op de lange termijn zullen de resultaten leiden tot toekomstige studies die het mogelijk maken om nieuwe biologische markers van fractuurrisico bij oudere vrouwen en nieuwe anti-osteoporotische medicatie te ontwikkelen.