Il microbiota intestinale regola anche il metabolismo osseo. Pazienti con osteoporosi primaria hanno infatti mostrato una composizione batterica alterata rispetto ai soggetti sani, con aumento in particolare dei generi Dialister e Faecalibacterium. Il monitoraggio e l’eventuale correzione della composizione del microbiota potrebbe rappresentare perciò una valida opzione diagnostica e/o terapeutica da introdurre nella pratica clinica.

È quanto dimostra lo studio coordinato da Zhiming Xu della Zhengzhou University (Cina), di recente pubblicazione su Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.

Osteoporosi primaria e intestino

L’osteoporosi primaria è una delle più diffuse patologie ossee. Caratterizzata da un decremento della massa e da un danneggiamento della microstruttura ossea, aumenta considerevolmente il rischio di fratture per fragilità tissutale. Nonostante la regolazione del metabolismo osseo sia principalmente a carico del sistema endocrino e immunitario, un contributo sembrerebbe arrivare anche dal microbiota intestinale. In che modo?

I primi dati sostengono una sua influenza nella sintesi e degradazione dei glucorticoidi e nei pathway di Wnt/β-catenin, Th17, Tregs e NOD. Molto rimane tuttavia da approfondire. A tal proposito, i ricercatori hanno confrontato la composizione e il profilo funzionale del microbiota intestinale di 48 soggetti con osteoporosi primaria (OP) rispetto a quello di altrettanti controlli sani. Ecco quanto è emerso.

Dall’analisi dei campioni fecali si è visto che:

• 758 sono gli OTUs presenti, 611 dei quali condivisi dai due gruppi, 89 unicamente espressi nel gruppo con OP, 58 in quello controllo
• la diversità batterica è risultata significativamente maggiore nel gruppo OP in base all’indice Chao1 e ACE
• differenze notevoli anche nella struttura batterica, con un arricchimento a tutti i livelli (phylum, classe e ordine) di Bacteroidetes nei pazienti. Incremento anche di Ruminococcaceae e Prevotellaceae. Andamento contrario per il gruppo Erysipelotrichia, diminuito rispetto ai controlli (0,012 vs 0,047)
• a livello di genere, i pazienti hanno dimostrato un arricchimento rispetto ai controlli di Faecalibacterium (0,331 vs 0,132, p<0,001), un non identificato Prevotellaceae (0,004 vs. 0,001, p=0,023) e Dialister (0,036 vs 0,004, p<0,001). Di contro, Subdoligranulum (0,075 vs 0,140, p=0,023), Blautia (0,013 vs 0,044, p=0,006), e un non identificato Erysipelotrichaceae (0,005 vs 0,030, p=0,013) hanno registrato nei pazienti un decremento significativo.

Quindi, Bacteroidetes (a tutti i livelli), le famiglie Ruminococcaceae e Prevotellaceae, il genere Dialister e il phylum Faecalibacterium sono risultati i ceppi chiave per OP, in quanto sono tutti incrementati in caso di malattia.

Cosa fanno i batteri individuati

Sulla base degli OTUs identificati, è stato poi creato il profilo funzionale, dimostrando come siano diversi i pathway nei due gruppi. Nei pazienti con osteoporosi primaria è risultato infatti diminuito il trasporto di membrana e il metabolismo di carboidrati. Di contro, rispetto al gruppo controllo è stata osservata una maggiore espressione per esempio di geni per il metabolismo degli aminoacidi, di cofattori e vitamine, nucleotidi, terpenoidi, polichetoni e per la replicazione e i meccanismi di riparazione o di regolazione cellulare.

Considerando, infine, come l’indice di massa ossea (BMD) sia correlato alla presenza e alla gravità della patologia, ne è stata valutata l’eventuale associazione anche con la comunità batterica.

I phyla Euryarchaeota e Actinobacteria e il genere Bifidobacterium hanno dimostrato una correlazione negativa con i valori di BMD a livello dell’anca, mentre il genere Haemophilus con quelli a livello sia dell’anca sia della colonna vertebrale.

Conclusioni

In conclusione, dunque, l’implicazione del microbiota intestinale sembrerebbe confermata. Una precisa “firma” batterica sembrerebbe inoltre caratterizzare il profilo microbico di questi soggetti, suggerendo che un monitoraggio del microbiota intestinale potrebbe agevolare la diagnosi di osteoporosi primaria, nonché favorirne il trattamento.