L’osteoartrosi (OA) è una comune malattia degenerativa delle articolazioni che provoca dolore intenso, mobilità ridotta e persino disabilità. Un numero crescente di prove suggerisce che il miglioramento della disbiosi del microbiota intestinale e l’aumento del contenuto di acidi grassi a catena corta (SCFA) possono alleviare ulteriormente i sintomi clinici e ritardare la progressione di questa malattia.
L’8 aprile 2024, il Journal of Nanobiotechnology ha riferito che le nanoparticelle di Au possono migliorare l’eccessiva perdita ossea nello sviluppo sia dell’osteoporosi (OP) che dell’artrite reumatoide (RA) modificando il microbiota intestinale.
I ricercatori hanno osservato che le nanoparticelle di Au alleviavano significativamente l’OA indotta dalla transezione del legamento crociato anteriore (ACLT) in modo dipendente dal microbiota intestinale. Il sequenziamento del gene 16S rDNA ha mostrato che le nanoparticelle di Au alteravano la diversità e la struttura del microbiota intestinale, manifestandosi come un aumento dell’abbondanza di Akkermansia e Lactobacillus.
Inoltre,Au nanoparticelleha anche aumentato il contenuto di SCFA, come il butirrato, che può migliorare la distruzione ossea riducendo l’infiammazione. Vale la pena notare che le nanoparticelle di Au regolano l’equilibrio dinamico dei macrofagi M1/M2 e aumentano il livello sierico di citochine antinfiammatorie, come IL-10.
Questo studio dimostra che le nanoparticelle di Au esercitano un effetto anti-artrosi regolando l’interazione tra l’asse “microbiota-intestino-articolazione”, fornendo un approccio promettente per il trattamento dell’osteoartrosi.
L'asse "Microbiota-Intestino-Articolazione".
L’asse “microbiota-intestino-articolazione” è una via di comunicazione che collega il microbiota intestinale, il sistema immunitario intestinale e i tessuti articolari. Il microbiota intestinale svolge un ruolo chiave nel mantenimento dell’omeostasi del sistema immunitario ospite e nel metabolismo dei nutrienti.
Tuttavia, questo equilibrio può essere disturbato da vari fattori, come antibiotici, stress e cambiamenti nella dieta, portando alla disbiosi del microbiota intestinale, all’infiammazione intestinale e all’aumento della permeabilità intestinale. Di conseguenza, i metaboliti microbici, come i lipopolisaccaridi (LPS), possono entrare in circolazione e attivare l’immunità innata, portando a infiammazione sistemica e danno articolare.
Au Nanoparticelle e microbiota intestinale
Le nanoparticelle di Au sono state ampiamente utilizzate nella ricerca biomedica grazie alle loro proprietà fisico-chimiche uniche, come dimensioni ridotte, elevata area superficiale e biocompatibilità. Precedenti studi hanno dimostrato che le nanoparticelle di Au possono interagire con biomolecole, come DNA, RNA, proteine ed enzimi, e regolare processi cellulari, come la proliferazione cellulare, l’apoptosi e la differenziazione.
Negli ultimi anni, anche l’applicazione delle nanoparticelle di Au nella ricerca sul microbiota intestinale ha ricevuto ampia attenzione. È stato riferito che le nanoparticelle di Au possono modulare la composizione e la funzione del microbiota intestinale e migliorare l’infiammazione intestinale e la funzione di barriera.
Au Nanoparticelle e SCFA
Gli SCFA, inclusi acetato, propionato e butirrato, sono i principali metaboliti microbici prodotti dalla fermentazione delle fibre alimentari nel colon. Gli SCFA svolgono un ruolo chiave nella regolazione del metabolismo e della funzione immunitaria dell'ospite legandosi a recettori specifici, come GPR41 e GPR43.
Studi precedenti hanno dimostrato che il butirrato può inibire la differenziazione degli osteoclasti e promuovere la differenziazione degli osteoblasti, portando a una ridotta distruzione ossea. Inoltre, gli SCFA possono anche modulare la differenziazione e la funzione delle cellule immunitarie, come i macrofagi, le cellule T e le cellule T regolatorie (Treg), e regolare l’equilibrio tra infiammazione e tolleranza.
In sintesi, lo studio ha descritto la potenziale applicazione delle nanoparticelle di Au nella regolazione dell’asse “microbiota-intestino-articolazione” per esercitare effetti anti-osteoartrite. Gli studi futuri dovrebbero concentrarsi sulla sicurezza e sull’efficacia delle nanoparticelle di Au e sulle loro applicazioni cliniche.
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