Des souris et des hommes : traiter l’acné avec des antibiotiques systémiques peut avoir des conséquences imprévues sur le squelette en cours de maturation pendant l’adolescence


Pendant l’adolescence, les hormones sexuelles entraînent des changements physiologiques importants. L’une des expériences les plus universelles et parfois les plus pénibles de l’adolescence est le développement de l’acné – une affection cutanée qui résulte du colmatage des follicules pileux avec de l’huile et des cellules mortes de la peau. Pour certaines personnes dont l’acné est résistante aux traitements topiques, des antibiotiques systémiques sont utilisés pour aider à soulager les symptômes et éclaircir la peau.

Le traitement de l’acné avec des antibiotiques systémiques, tels que la minocycline, nécessite souvent une utilisation à long terme – parfois jusqu’à deux ans ; cependant, les effets d’une telle utilisation à long terme d’antibiotiques sont inconnus. Des chercheurs de l’Université médicale de Caroline du Sud (MUSC) montrent dans un travail publié en ligne le 22 novembre dans le Aperçu du Journal d’investigation clinique (JCI) qu’il existe un lien étroit entre la composition du microbiome intestinal – une communauté de micro-organismes qui vivent ensemble dans l’intestin – et une maturation squelettique saine. L’utilisation à long terme d’un antibiotique systémique, tel que la minocycline, peut avoir des conséquences imprévues au cours de la phase critique du développement osseux de l’adolescent.

« Il y a des changements soutenus dans le microbiome intestinal après une thérapie systémique à long terme à la minocycline qui conduisent à une réduction de la maturation osseuse », a déclaré Matthew Carson, premier auteur de cette étude et étudiant diplômé étudiant les effets du microbiome intestinal sur le développement du squelette dans le laboratoire Novince. .

« D’un point de vue clinique, non seulement le traitement à la minocycline provoque des modifications du squelette en cours de maturation, mais le microbiome et le squelette ne sont pas en mesure de se rétablir complètement après une antibiothérapie », a ajouté Chad Novince, DDS, Ph.D., chercheur principal et associé. professeur au Département des sciences de la santé bucco-dentaire du Collège de médecine dentaire.

Ce travail s’appuie sur des travaux antérieurs du laboratoire Novince qui ont montré qu’un cocktail d’antibiotiques à forte dose activait une réponse immunitaire pro-inflammatoire qui augmentait l’activité des ostéoclastes mangeurs d’os et altérait la maturation osseuse. Les résultats de cette étude ont conduit l’équipe de Novince à se demander s’il existait des scénarios cliniques dans lesquels les antibiotiques systémiques pourraient avoir des effets sur le squelette en cours de maturation.

Ils ont appris que les médecins prescrivent la minocycline comme traitement antibiotique systémique pour traiter l’acné des adolescents. La minocycline fait partie de la classe d’antibiotiques tétracycline, qui comprend également la tétracycline, la doxycycline et la sarécycline. Ces antibiotiques agissent en empêchant la croissance et la propagation des bactéries ; dans l’acné, ils tuent les bactéries qui infectent les pores et diminuent certaines substances huileuses naturelles qui causent l’acné.

Pour déterminer si le traitement systémique à la minocycline aurait des effets similaires sur le squelette que les traitements antibiotiques précédents, Carson et Novince ont administré une dose cliniquement pertinente de minocycline à des souris pendant la croissance pubertaire/postpubertaire – l’âge équivalent de l’adolescence chez l’homme. Ils ont découvert que la thérapie à la minocycline ne provoque aucun effet cytotoxique ni n’induit de réponse pro-inflammatoire, comme ils l’ont observé précédemment ; cependant, il y a eu des changements dans la composition du microbiome intestinal qui ont entraîné une diminution de l’accumulation de masse osseuse et une altération de la maturation squelettique.

En elles-mêmes, ces données mettent en évidence une conséquence importante, mais sous-estimée, de l’utilisation systémique à long terme d’antibiotiques pendant l’adolescence. Mais ils ont également montré qu’une thérapie à long terme à la minocycline empêchait la capacité du microbiome intestinal et du squelette de se rétablir à un état stable même après l’arrêt de la thérapie.

Les premières recherches ont suggéré que notre microbiome intestinal se développe dans un état mature au cours des premières années de la vie, mais cette idée a récemment été remise en question, des enquêtes récentes montrant que le microbiome intestinal continue de se développer dans un état stable et mature pendant l’adolescence.

« Ce qui est vraiment intéressant, c’est que si vous provoquez des changements dans le microbiome pendant cette phase d’adolescence alors que votre microbiote progresse encore vers un état adulte stable, vous allez avoir des effets profonds sur le squelette en maturation », a expliqué Carson.

À la puberté, nous accumulons jusqu’à 40 % de notre masse osseuse maximale, ce qui est en corrélation avec la maturation de notre microbiome. Si nous perturbons le système pendant cette fenêtre critique de croissance et réduisons notre pic de masse osseuse, nous ne pourrons peut-être plus résister à la tempête de la perte osseuse naturelle due au vieillissement. Par conséquent, la perturbation du microbiome pendant la puberté peut avoir un impact durable sur la santé du squelette et le risque de fracture.

L’équipe de Novince a ensuite analysé comment le microbiome pouvait communiquer avec et modifier la structure du squelette. Étonnamment, la modification du microbiome intestinal avec de la minocycline a perturbé la communication normale entre le foie et l’intestin grêle. Cette communication est centrée sur de petites molécules appelées acides biliaires.

Normalement, les acides biliaires se déplacent du foie vers l’intestin grêle pour faciliter la digestion et aider à décomposer les graisses, mais cette vision des acides biliaires est en pleine expansion.

« Les acides biliaires n’étaient pas auparavant considérés comme des molécules de communication importantes entre l’intestin et le squelette », a déclaré Novince. « En modifiant le microbiome intestinal, la composition des acides biliaires est modifiée, ce qui influence la physiologie de l’hôte, y compris la maturation du squelette. »

Le microbiome intestinal modifie en permanence le pool d’acides biliaires dans l’intestin grêle. Les acides biliaires agissent alors comme des molécules messagères et communiquent avec les cellules hôtes dans l’intestin et sur des sites anatomiques distants. Par exemple, les acides biliaires peuvent stimuler la formation osseuse lorsqu’ils communiquent avec les ostéoblastes.

Fait intéressant, le microbiome intestinal altéré résultant du traitement à la minocycline a généré un pool différent d’acides biliaires. Ce profil différent d’acides biliaires n’a pas réussi à activer les ostéoblastes formant des os et a entraîné une diminution significative de plus de 30 % de la formation et de la minéralisation osseuses.

Ce travail illustre les avantages d’une approche interdisciplinaire de la science.

« C’était vraiment une science collaborative, et c’est là où je pense que nous en sommes aujourd’hui », a déclaré Novince. « Pour stimuler la science à fort impact, vous devez faire appel à des experts de différentes professions et disciplines. Nous avons eu la chance d’avoir une équipe vraiment solide. C’était amusant – tout cela était passionnant! »

En résumé, ce travail renforce l’importance du réseau de communication intestin-foie-os. Il révèle que la thérapie systémique à la minocycline a des effets involontaires, profonds et à vie sur le squelette.

« Le traitement de souris adolescentes avec de la minocycline a provoqué une modification du microbiome intestinal et une altération du métabolisme des acides biliaires », a résumé Carson. « Nous avons découvert que la modification de ces acides biliaires inhibait la fonction des ostéoblastes et altérait la maturation squelettique. »

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