Carla Lertola
Carla Lertola, dietologo

Molto diffusa tra la popolazione geriatrica è l’osteoartrosi, una patologia che può essere favorita dall’obesità e da uno stato infiammatorio cronico di basso livello. Negli ultimi anni la prevalenza di tale malattia è aumentata in seguito all’allungamento dell’aspettativa di vita, all’inattività fisica conseguente al cambiamento dello stile di vita e alla dieta sempre più povera di fibre ma ricca di zuccheri e grassi. Questi ultimi sono tutti fattori che, assieme alle disbiosi intestinali, possono favorire l’infiammazione e la sindrome metabolica. Per tale motivo l’Esceo (società europea per gli aspetti clinici ed economici dell’osteoporosi, dell’artrosi e delle malattie muscoloscheletriche) ha analizzato, attraverso la revisione di vari studi, la relazione tra microbiota intestinale e osteoartrite (Gut microbiota and osteoarthritis management: An expert consensus of the European society for clinical and economic aspects of osteoporosis, osteoarthritis and musculoskeletal diseases). Sono necessarie ulteriori ricerche, ma gli studi suggeriscono un rapporto di reciproca influenza tra la patologia e il microbiota intestale.

Carla Lertola, dietologa


Negli ultimi anni, la prevalenza dell’osteoartrosi è notevolmente aumentata, non solamente per l’allungarsi dell’aspettativa di vita, ma anche a causa dei mutati stili di vita: inattività fisica e diete povere di fibre e ricche di zuccheri e grassi saturi favoriscono l’obesità e promuovono l’infiammazione cronica. Alterazioni della composizione del microbiota intestinale possono favorire la sindrome metabolica e l’infiammazione, due fattori determinanti per l’insorgenza e l’evoluzione dell’osteoartrosi.

Il costo sociale e umano dell’osteoartrosi e la necessità di definire prevenzione e interventi terapeutici rivolti alle componenti modificabili dell’osteoartrosi hanno indotto un gruppo di lavoro della Società europea per gli aspetti clinici ed economici dell’osteoporosi, dell’artrosi e delle malattie muscoloscheletriche (Esceo), a riesaminare il potenziale contributo del microbiota intestinale all’osteoartrosi.

Tale contributo è supportato da studi di intervento osservazionale o dietetico su modelli animali di osteoartrite e nell’uomo, che confermano come diversi fattori di rischio ben noti dell’osteoartrite interagiscano con il microbiota. Infine, il microbiota è un determinante critico del metabolismo dei farmaci e biodisponibilità e può influenzare la risposta ai farmaci.

In definitiva, sono necessarie ulteriori ricerche, ma gli studi suggeriscono un rapporto di reciproca influenza tra la patologia e il microbiota intestinale.

Invecchiamento e osteoartrosi

La prevalenza di osteoartrosi (OA) aumenta con l’età. Le differenze legate all’età nella composizione del microbiota intestinale (GMB) sono notevoli: in particolare, sono state osservate alterazioni specifiche della composizione del microbiota intestinale nei centenari, più specificamente un aumento dei batteri proinfiammatori opportunistici generalmente presenti nell’ecosistema intestinale adulto e una marcata diminuzione delle specie simbiotiche con proprietà antinfiammatorie documentate (per esempio i cluster clostridiali) (1). Queste modifiche sono state associate all’infiammazione sistemica, poiché esistono forti correlazioni tra i livelli plasmatici di citochine pro-infiammatorie, come IL-6 e IL-8 e l’arricchimento dei batteri appartenenti ai Proteobacteri phylum o la diminuzione della quantità di batteri appartenenti a Firmicutes phylum (batteri produttori di butirrato, in particolare clostridiale cluster).
Questi dati suggeriscono che l’ecosistema intestinale negli anziani contribuisce all’infiammazione (2). In parte di si può presumere che questo fenomeno sia collegato al processo di invecchiamento, indipendentemente dallo stile di vita e dalle abitudini alimentari, poiché modelli simili sono stati osservati in Europa e Cina. Le analisi del profilo funzionale del microbiota hanno confermato che i cambiamenti legati all’età sono associati a una riduzione dei geni coinvolti nei percorsi responsabile della produzione di acidi grassi a catena corta via fermentazione proteolitica, nonché a un aumento dei geni batterici coinvolto nelle vie del metabolismo del triptofano (3).

Alterazioni del microbiota intestinale (GMB) e della sua composizione, che portano alla disbiosi microbica, possono favorire la sindrome metabolica e l’infiammazione, due importanti componenti di insorgenza ed evoluzione dell’OA

Sesso e osteoartrosi

Le donne sono a maggior rischio di osteoartrosi e tendono ad avere OA più grave, in particolare dopo l’età della menopausa. L’aumento dell’incidenza di OA al momento della menopausa ha portato a ipotesi sul ruolo degli estrogeni nell’OA. Privazione di estrogeni può smascherare i sintomi dell’OA migliorando la sensibilità al dolore. L’interazione degli steroidi sessuali con GMB è stata ben studiato nei modelli di perdita ossea nei topi ipogonadici. Queste i modelli hanno mostrato che la carenza di estrogeni induce la perdita della funzione barriera dell’intestino.
La supplementazione di probiotici (Lactobacillus rhamnosus) previene la perdita ossea associata alla carenza di ormoni sessuali. Nel loro insieme, questi dati illustrano la carenza di estrogeni può contribuire all’infiammazione attraverso un percorso dipendente dal microbiota.

Dieta e osteoartrosi

Anche se le associazioni più forti tra obesità e osteoartrosi sono osservate per articolazioni portanti, l’obesità aumenta anche il rischio di OA a regioni non portanti, come le mani. I dati preclinici supportano quel microbico correlato all’obesità la disbiosi guida il processo infiammatorio della patogenesi dell’OA associato all’obesità. In vari modelli animali, la gravità dell’adiposità e l’infiammazione sistemica aumenta il danno cartilagineo indotto dal carico.
La diversità e la funzionalità di GMB sono fortemente modulate dalla dieta dell’ospite. Elevazione postprandiale di LPS nel la circolazione è aumentata dalla disbiosi GMB indotta da una dieta ricca di grassi. In modelli animali, l’obesità indotta dalla dieta provoca un profilo infiammatorio promuovere lo sviluppo di OA metabolico. A questo proposito, un recente studio ha mostrato che a dieta ad alto contenuto di grassi/alto saccarosio (HFS) ha portato allo sviluppo di danni alle articolazioni del ginocchio nei ratti associati a cambiamenti nel profilo metabolico in questi animali, e ciò è stato prevenuto con l’integrazione di fibre prebiotiche e con l’esercizio aerobico.

Alterazioni del microbiota intestinale e della sua composizione, che portano alla disbiosi microbica, possono favorire la sindrome metabolica e l’infiammazione, importanti componenti di insorgenza dell’osteoartrosi

Attività fisica e osteoartrosi

Attività fisica regolare, in particolare esercizi aerobici, sembra avere benefici sia preventivi che terapeutici per gli individui con osteoartrosi. Al contrario, sport ad alto impatto e  sport che includono pesi possono promuovere l’OA. Oltre la meccanica effetti sulla cartilagine e sull’osso subcondrale, il tipo, l’intensità e la frequenza dell’attività fisica possono modulare diverse vie metaboliche interferendo con il GMB.  L’esercizio fisico potrebbe cambiare la composizione del GMB, capacità funzionale e metaboliti, indipendentemente dalla dieta.
Sebbene pochi studi abbiano studiato in modo specifico il contributo di GMB a OA, dati preclinici e studi osservazionali sull’uomo suggeriscono una potenziale forte relazione tra GMB e fattori di rischio, patogenesi e farmaci di OA. Il ruolo dei fattori confondenti deve essere esplorato meglio, in particolare background genetico, sesso, livelli di vitamina D, età e condizioni di vita, compresa l’attività fisica, composizione dietetica e terapie farmacologiche concomitanti. Peraltro, molte questioni senza risposta relative alla potenziale interazione di GMB e OA rimangono a oggi senza risposta.

Interazioni tra farmaci, microbiota e osteoartrosi

È ora stabilito che GMB è un fattore determinante fondamentale per il farmaco metabolismo e biodisponibilità, suggerendo che una composizione GMB specifica può influenzare la risposta ai farmaci OA.

In primo luogo, i farmaci usati per ridurre i sintomi dell’OA influenzano il GMB. In particolare gli oppioidi alterano la composizione del GMB e molti dei significativi le associazioni osservate tra GMB e OA si sovrappongono alle associazioni di oppioidi (4). Inoltre, i pazienti che sono in terapia con FANS assumono spesso inibitori di pompa, che inducono cambiamenti del GMB derivanti dalla rimozione della barriera a basso pH tra il tratto gastrointestinale superiore e inferiore. La variazione del GMB può peraltro influenzare metabolismo ed epatotossicità del paracetamolo.

In secondo luogo, la glucosamina solfato e il condroitinsolfato, due integratori alimentari ampiamente utilizzati nell’OA, hanno un limitato assorbimento intestinale e sono prevalentemente utilizzati da GMB. Potrebbero avere proprietà prebiotiche e quindi esercitano i loro effetti terapeutici attraverso le vie batteriche intestinali. Un recente review sistematica valutando le prove di efficacia della glucosamina solfato e condroitinsolfato sul GMB, ha mostrato che la supplementazione con condroitinsolfato aumenta la flora del genere Bacteroides, che può svolgere un ruolo importante nella regolazione simbiotica a livello della comunità microbica intestinale e della salute dell’ospite (5).

Sono necessarie ulteriori ricerche su GMB o sui suoi metaboliti per spostare il campo dell’osteoartrosi dalla gestione sintomatica agli interventi individualizzati mirati alla sua patogenesi.

Lo studio

Bivera, E, Berenbaumb, AM, Araujo de Carvalhod, et al. Gut microbiota and osteoarthritis management: An expert consensus of the European society for clinical and economic aspects of osteoporosis, osteoarthritis and musculoskeletal diseases (ESCEO) Ageing Research Reviews, Vol 55, November 2019

Bibliografia

  1. Santoro, A, Ostan, R, Candela, M et al. Gut microbiota changes in the extreme decades of human life: a focus on centenarians. Cell. Mol. Life Sci. 75, 129–148 (2018). https://doi.org/10.1007/s00018-017-2674-y
  2. Franceschi, C, Garagnani, P, Parini, P et al. Inflammaging: a new immune–metabolic viewpoint for age-related diseases. Nat Rev Endocrinol 14, 576–590 (2018). https://doi.org/10.1038/s41574-018-0059-4
  3. Franceschi, C, Garagnani, P, Vitale, G et al. Inflammaging and ‘Garb-aging’. Trends in Endocrinology and Metabolism, Vol 28, Issue 3, March 2017, Pages 199-212
  4. Banerjee, S, Sindberg, G, Wang, F et al. Opioid-induced gut microbial disruption and bile dysregulation leads to gut barrier compromise and sustained systemic inflammation. Mucosal Immunol 9, 1418–1428 (2016)
  5. Shmagel, A; Demmer, R; Knights, D; Butler, M; Langsetmo, L; Lane, N.E; Ensrud, K. The Effects of Glucosamine and Chondroitin Sulfate on Gut Microbial Composition: A Systematic Review of Evidence from Animal and Human Studies. Nutrients 2019, 11, 294