Durante la adolescencia, las hormonas sexuales impulsan cambios fisiológicos significativos. Una de las experiencias más comunes y, a veces, angustiosas de la adolescencia es el desarrollo del acné, una afección de la piel que resulta de la obstrucción de los folículos pilosos con grasa y células muertas de la piel. Para algunas personas cuyo acné es resistente a las terapias tópicas, se usan antibióticos sistémicos para aliviar los síntomas y aclarar la piel.

Crédito de la foto: Imagen cortesía de Matthew Carson y Dr. Chad Novin de la Universidad Médica de Carolina del Sur.

Durante la adolescencia, las hormonas sexuales impulsan cambios fisiológicos significativos. Una de las experiencias más comunes y, a veces, angustiosas de la adolescencia es el desarrollo del acné, una afección de la piel que resulta de la obstrucción de los folículos pilosos con grasa y células muertas de la piel. Para algunas personas cuyo acné es resistente a las terapias tópicas, se usan antibióticos sistémicos para aliviar los síntomas y aclarar la piel.

El tratamiento del acné con antibióticos sistémicos como la minociclina a menudo requiere un uso a largo plazo, a veces hasta dos años; Sin embargo, se desconocen los efectos del uso prolongado de antibióticos. Investigadores de la Universidad Médica de Carolina del Sur (MUSC) muestran en un artículo publicado en línea el 22 de noviembre Información sobre el Diario de Investigación Clínica (JCI). que existe una fuerte correlación entre la composición del microbioma intestinal, una comunidad de microorganismos que viven juntos en el intestino, y la maduración esquelética saludable. El uso a largo plazo de un antibiótico sistémico como la minociclina puede tener consecuencias no deseadas durante el período crítico del desarrollo óseo en los adolescentes.

«Después de la terapia sistémica a largo plazo con minociclina, hay cambios persistentes en el microbioma intestinal que dan como resultado una menor maduración ósea», dijo Matthew Carson, primer autor de este estudio y estudiante de posgrado que estudia los efectos del microbioma intestinal en el desarrollo esquelético en el laboratorio de novicios.

«Desde una perspectiva clínica, el tratamiento con minociclina no solo causa cambios en el esqueleto en maduración, sino que es posible que el microbioma y el esqueleto no se recuperen por completo después de la terapia con antibióticos», agregó Chad Novince, DDS, Ph.D., investigador principal y profesor asociado del Departamento. de Ciencias de la Salud Oral en la Facultad de Medicina Dental.

Este trabajo se basa en trabajos anteriores del laboratorio de Novince, que demostraron que un cóctel de antibióticos en dosis altas activaba una respuesta inmunitaria proinflamatoria que aumentaba la actividad de los osteoclastos devoradores de huesos y alteraba la maduración ósea. Los resultados de este estudio llevaron al equipo de Novince a preguntarse si existen escenarios clínicos en los que los antibióticos sistémicos podrían tener un impacto en el esqueleto en maduración.

Aprendieron que los médicos recetan minociclina como terapia antibiótica sistémica para tratar el acné juvenil. La minociclina es un miembro de la clase de antibióticos tetraciclina, que también incluye tetraciclina, doxiciclina y sareciclina. Estos antibióticos actúan previniendo el crecimiento y la propagación de bacterias; Para el acné, matan las bacterias que infectan los poros y reducen ciertas sustancias aceitosas naturales que causan el acné.

Para determinar si el tratamiento sistémico con minociclina tendría efectos en el esqueleto similares a los tratamientos previos con antibióticos, Carson y Novince administraron una dosis clínicamente relevante de minociclina a ratones durante el crecimiento puberal/postpuberal, la edad equivalente a la adolescencia humana. Descubrieron que la terapia con minociclina no causa efectos citotóxicos ni induce una respuesta proinflamatoria, como habían observado previamente; Sin embargo, hubo cambios en la composición del microbioma intestinal que resultaron en una disminución de la acumulación de masa ósea y una maduración esquelética deficiente.

Estos datos en sí mismos resaltan una consecuencia importante pero subestimada del uso prolongado de antibióticos sistémicos durante la adolescencia. Sin embargo, también demostraron que la terapia a largo plazo con minociclina impidió la capacidad del microbioma intestinal y el esqueleto para recuperarse a un estado estable incluso después de suspender la terapia.

Las primeras investigaciones sugirieron que nuestro microbioma intestinal evoluciona hacia un estado maduro durante los primeros años de vida, pero esta idea ha sido cuestionada recientemente ya que investigaciones más recientes muestran que el microbioma intestinal continúa evolucionando hacia un estado estable y maduro durante la adolescencia.

«Lo que es realmente interesante es que si provoca cambios en el microbioma durante esta fase adolescente, en la que su microbiota todavía está evolucionando hacia un estado adulto estable, tendrá efectos profundos en el esqueleto en maduración», explicó Carson.

Durante la pubertad acumulamos hasta el 40 % de nuestra masa ósea máxima, lo que se correlaciona con la maduración de nuestro microbioma. Si interrumpimos el sistema durante esta ventana crítica de crecimiento y reducimos nuestra masa ósea máxima, es posible que no podamos capear la tormenta de la pérdida ósea natural que acompaña al envejecimiento. Por lo tanto, la alteración del microbioma durante la pubertad puede tener efectos a largo plazo sobre la salud del esqueleto y el riesgo de fracturas.

El equipo de Novice analizó más a fondo cómo el microbioma podría comunicarse con el esqueleto y cambiar su estructura. Sorprendentemente, la alteración del microbioma intestinal con minociclina interrumpió la comunicación normal entre el hígado y el intestino delgado. Esta comunicación gira en torno a pequeñas moléculas llamadas ácidos biliares.

Normalmente, los ácidos biliares viajan desde el hígado hasta el intestino delgado para ayudar en la digestión y ayudar a descomponer las grasas, pero esta visión de los ácidos biliares se está ampliando.

«Hasta ahora, los ácidos biliares no se han considerado moléculas de comunicación importantes entre el intestino y el esqueleto», dijo Novince. «Al alterar el microbioma intestinal, se altera la composición de los ácidos biliares, lo que afecta la fisiología del huésped, incluida la maduración esquelética».

El microbioma intestinal cambia continuamente la reserva de ácidos biliares en el intestino delgado. Los ácidos biliares luego actúan como moléculas mensajeras, comunicándose con las células huésped en el intestino y en sitios anatómicos distantes. Por ejemplo, los ácidos biliares pueden estimular la formación de hueso al hablar con los osteoblastos.

Curiosamente, el microbioma intestinal alterado produjo un grupo diferente de ácidos biliares como resultado del tratamiento con minociclina. Este perfil diferencial de ácidos biliares no activó los osteoblastos formadores de hueso y provocó una disminución significativa de más del 30 % en la formación y mineralización ósea.

Este trabajo ilustra los beneficios de un enfoque interdisciplinario de la ciencia.

«Eso fue realmente ciencia colaborativa, y ahí es donde creo que estamos hoy», dijo Novince. “Para impulsar una ciencia eficaz, es necesario traer expertos de diferentes profesiones y disciplinas. Tuvimos suerte de tener un equipo realmente fuerte. Fue divertido, ¡todo fue emocionante!”

En conclusión, este trabajo refuerza la importancia de la red de comunicación intestino-hígado-hueso. Demuestra que la terapia sistémica con minociclina tiene efectos esqueléticos no deseados, profundos y de por vida.

«El tratamiento de ratones juveniles con minociclina provocó un cambio en el microbioma intestinal y alteró el metabolismo de los ácidos biliares», resumió Carson. «Descubrimos que la alteración de estos ácidos biliares inhibió la función de los osteoblastos y perjudicó la maduración esquelética».

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Acerca de MUSC

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Como sistema de atención médica de la Universidad Médica de Carolina del Sur, MUSC Health se dedica a brindar la atención al paciente más segura y de la más alta calidad, y educa y capacita a generaciones de destacados proveedores y líderes de atención médica para servir a la gente de Carolina del Sur y más allá. La atención al paciente se brinda en 14 hospitales con alrededor de 2500 camas y otros cinco sitios hospitalarios en desarrollo; más de 350 sitios de telemedicina con conectividad a los hogares de los pacientes; y casi 750 centros de enfermería en todo Carolina del Sur. En 2021, US News & World Report nombró a MUSC Health como el hospital número 1 en Carolina del Sur por séptimo año consecutivo. Para obtener más información sobre los servicios clínicos para pacientes, visite muschealth.org.

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