میکروبیوتای روده با خطر شکستگی مرتبط است

به گزارش مجله خبری نگار،در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله npj Biofilms Microbiomes منتشر شده است، محققان ارتباط بین ترکیب میکروبیوتای روده (GM) و بروز شکستگی را در گروه برنامه نظارت بر ریسک فنلاند (FINRISK) بررسی کردند.

شکستگی‌های ناشی از شکنندگی، که اغلب ناشی از پوکی استخوان (بیماری‌ای که باعث می‌شود استخوان‌ها شکننده و مستعد شکستگی شوند) است، از هر دو زن، یک نفر و از هر چهار مرد، یک نفر را تحت تأثیر قرار می‌دهد و تراکم معدنی استخوان (BMD) پایین، عامل خطر اصلی آن است.

علاوه بر تراکم مواد معدنی استخوان (BMD)، خطر شکستگی تحت تأثیر کیفیت استخوان و عوامل غیر اسکلتی مانند کنترل عصبی-عضلانی قرار دارد. GM در تنظیم توده استخوانی نقش دارد، اما مطالعات قبلی در مورد GM و سلامت استخوان به دلیل حجم نمونه کم و طرح‌های مقطعی، نتایج متناقضی را نشان داده‌اند.

مطالعات بیشتری برای روشن شدن نتایج متناقض مطالعات قبلی و بررسی ارتباط بالقوه بین ترکیب GM و خطر شکستگی در یک گروه بزرگ آینده‌نگر مورد نیاز است.

شرکت‌کنندگان در مطالعه به صورت تصادفی بر اساس جنسیت و گروه سنی از طریق سیستم اطلاعات جمعیت ملی انتخاب شدند و ۱۳۴۹۸ نفر دعوت شدند که از این تعداد ۸۷۸۳ نفر شرکت کردند. از این تعداد، ۷۲۳۱ نفر نمونه مدفوع ارائه دادند و ۷۱۰۲ نفر داده‌های فنوتیپی کافی برای تجزیه و تحلیل داشتند.

پس از حذف شرکت‌کنندگانی که نمرات خواندن پایینی داشتند و کسانی که در زمان ورود به مطالعه باردار بودند، ۷۰۴۳ شرکت‌کننده در تجزیه و تحلیل نهایی گنجانده شدند.

ویزیت‌های اولیه طی یک دوره سه ماهه در اوایل سال ۲۰۰۲ انجام شد و همه شرکت‌کنندگان رضایت‌نامه کتبی آگاهانه را مطابق با دستورالعمل‌های اخلاقی مصوب کمیته هماهنگی اخلاق بیمارستان دانشگاه هلسینکی ارائه دادند.

شرکت‌کنندگان پرسشنامه‌هایی در مورد فعالیت بدنی، سیگار کشیدن، مصرف الکل و رژیم غذایی و همچنین استفاده از درمان جایگزینی هورمون را تکمیل کردند. استفاده از داروها، به ویژه دارو‌هایی که بر GM و پروتئین واکنشی C با حساسیت بالا تأثیر می‌گذارند، پیگیری شد.

(CRP) در نمونه‌های سرم اندازه‌گیری شد. داده‌های شکستگی از پرونده‌های پزشکی فنلاند، با تمرکز بر شکستگی‌های حاد، با تعدیل شکستگی‌های قبلی، جمع‌آوری شد. بیماری‌های زمینه‌ای، از جمله بیماری التهابی روده، بیماری‌های قلبی عروقی، سرطان و دیابت، با استفاده از ثبت‌های ملی مختلف شناسایی شدند.

نمونه‌های مدفوع جمع‌آوری، ذخیره و بعداً برای تجزیه و تحلیل میکروبیوم توالی‌یابی شدند و پروفایل‌بندی طبقه‌بندی و عملکردی با استفاده از ابزار‌های پیشرفته بیوانفورماتیک انجام شد.

تجزیه و تحلیل آماری شامل رگرسیون کاکس، ارتباط بین ترکیب میکروبیوتای روده و خطر شکستگی را ارزیابی کرد و متغیر‌های کمکی مختلف را تعدیل نمود. داده‌های از دست رفته لحاظ نشدند و از مدل‌های چندگانه با تعدیل‌های محافظه‌کارانه برای آزمایش‌های متعدد برای در نظر گرفتن متغیر‌های مختلف استفاده شد.

این مطالعه بر شاخص‌های تنوع آلفا و بتا برای ارزیابی ترکیب کلی GM تمرکز داشت. مدل اصلی که برای سن، داروها، جنس، آنتی‌بیوتیک‌ها و شکستگی‌های قبلی تنظیم شده بود، نشان داد که تنوع آلفای بالاتر، همانطور که توسط شاخص شانون اندازه‌گیری می‌شود، با کاهش خطر شکستگی مرتبط است (HR ۰.۹۲ به ازای افزایش انحراف معیار، ۹۵% CI ۰.۸۷-۰.۹۶، P = ۰.۰۰۶).

به طور مشابه، تنوع بتا، که توسط اولین مؤلفه اصلی فاصله Aitchison ارزیابی شد، با خطر شکستگی مرتبط بود (HR ۰.۹۰، ۹۵% CI ۰.۸۵-۰.۹۶، P = ۰.۰۰۰۷). این نتایج نشان دهنده ارتباط معنی دار بین ترکیب کل GM و خطر شکستگی ناشی از حادثه است.

تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که شاخه Tenericutes، به ویژه رده Mollicutes، با کاهش خطر شکستگی مرتبط است. راسته‌های خاصی از Mollicutes، مانند Mycoplasmatales، Acholeplasmatales و Entomoplasmatales، به طور قابل توجهی در این ارتباط نقش داشتند.

یک تجزیه و تحلیل اکتشافی از رایج‌ترین جنس‌ها و گونه‌ها، پاراباکتروئیدها، لاخنوکلستریدیوم و گونه‌هایی مانند Oscillibacter sp. ER۴ و Parabacteroides distasonis را به عنوان گونه‌های مرتبط با خطر شکستگی شناسایی کرد.

تجزیه و تحلیل حساسیت با حذف افراد مبتلا به بیماری‌ها یا درمان‌هایی که ممکن است نتایج را مخدوش کنند، این یافته‌ها را تأیید کرد، اگرچه به دلیل عدم تحقق فرضیات خطر متناسب، هنگام تفسیر ارتباط با گونه Oscillibacter sp. ER۴ احتیاط توصیه می‌شود.

تحلیل طبقه‌بندی‌شده جنسیتی نشان داد که شاخص شانون با شکستگی در زنان مرتبط است، اما در مردان اینطور نیست، اگرچه هیچ تعامل آماری معنی‌داری بین جنسیت و شاخص شانون مشاهده نشد.

ارتباط بین پروتئوباکتری‌ها، تنریکوت‌ها و تنوع بتا با خطر شکستگی در زنان معنی‌دار بود، اما روند مشابهی را در مردان، علیرغم زیرگروه کوچکتر مردان، نشان داد.

زیرتحلیل‌هایی که بر شکستگی‌های بزرگ ناشی از پوکی استخوان (MOF) و شکستگی‌های لگن تمرکز داشتند، نشان دادند که پروتئوباکتریا با افزایش خطر همراه است، در حالی که تنریکوت‌ها با کاهش خطر همراه بودند، که با نتایج مربوط به شکستگی در هر محل استخوان سازگار است.

علاوه بر این، ترکیب GM با نشانگر التهابی CRP مرتبط بود، به طوری که پروتئوباکتریا با افزایش CRP و تنریکوت‌ها و شاخص شانون با کاهش سطح آن مرتبط بودند. این ارتباطات بین ترکیب GM و خطر شکستگی با تعدیل سطح CRP به طور قابل توجهی تغییر نکرد.

پروفایل عملکردی، ۷۸۵ گروه عملکردی مرتبط با خطر شکستگی را شناسایی کرد که بیشتر آنها با کاهش خطر مرتبط بودند و اغلب به متابولیسم اسید آمینه مربوط می‌شدند.

نکته قابل توجه این است که گروه‌های عاملی مرتبط با فراوانی نسبی پروتئوباکتریا و تنریکوت‌ها به شدت با خطر شکستگی مرتبط بودند که نشان‌دهنده دخالت بالقوه آنها در ارتباط مشاهده شده بین ترکیب GM و خطر شکستگی است.

برای مثال، گروه‌های عاملی مرتبط با سنتز اسید آمینه‌های شاخه‌دار با پروتئوباکتریا همبستگی منفی داشتند. در عین حال، تنریکوت‌ها همبستگی مثبتی با مسیر‌های متابولیسم بوتیرات نشان دادند که مکانیسم‌های احتمالی زیربنایی این ارتباطات را برجسته می‌کند.

به طور خلاصه، تنوع آلفای بالاتر با خطر شکستگی کمتر مرتبط بود، در حالی که فراوانی نسبی پروتئوباکتریا، به ویژه گاماپروتئوباکتریا، با افزایش خطر همراه بود. برعکس، فراوانی تنریکوت‌ها با کاهش خطر شکستگی مرتبط بود. تجزیه و تحلیل عملکردی، مسیر‌های مرتبط با سلامت استخوان را شناسایی کرد که ممکن است واسطه این اثرات باشند.