La transplantation de microbiote fécal atténue la perte osseuse en améliorant la composition du microbiome intestinal et la fonction de barrière intestinale chez les rats âgés

Contexte La dysbiose du microbiote intestinal (MI) est étroitement liée à la perte osseuse et à l'apparition de l'ostéoporose chez les animaux et les humains. Cependant, peu d'informations sont disponibles sur l'effet et les mécanismes de la transplantation de microbiote fécal (TMF) sur les os dans le traitement de l'ostéoporose sénile. Méthodes Des rates femelles âgées ont été réparties au hasard en deux groupes : le groupe TMF et le groupe témoin. Des rates femelles âgées de 3 mois ont été utilisées comme donneurs de fèces. Les rates ont été sacrifiées à 12 et 24 semaines après la transplantation et le sérum, l'intestin, les os et les fèces ont été prélevés pour des analyses ultérieures. Résultats Les marqueurs de turnover osseux tels que l'ostéocalcine, le procollagène de type 1 N-terminal propeptide (P1NP) et le peptide carboxy-terminal (CTX) ont diminué de manière significative à 12 et 24 semaines après la TMF ( P < 0,05). À 12 semaines après la transplantation, les paramètres histomorphométriques incluant le volume osseux (VO), la fraction de volume osseux trabéculaire (VO/VV), le nombre trabéculaire (Tb.N) et l'épaisseur trabéculaire (Tb.Th) du groupe TMF étaient comparables à ceux du groupe témoin. Cependant, à 24 semaines après la transplantation, ces paramètres du groupe TMF étaient significativement plus élevés que ceux du groupe témoin ( P < 0,05). En outre, le MI a été agrégé à 12 et 24 semaines après la TMF, et la distance écologique était proche entre les rates du groupe TMF et les rates donneuses. La diversité alpha, montrée par l'indice de Shannon et l'indice de Simpson, et le rapport Firmicutes/Bacteroidetes ont diminué de manière significative après la TMF à 24 semaines. De plus, la TMF a restauré la composition du MI chez les rates âgées au niveau du phylum et de la famille, et le microbiote intestinal des rates âgées était similaire à celui des rates donneuses. L'analyse du réseau de corrélation a indirectement suggéré la causalité de la TMF sur l'atténuation de l'ostéoporose. La TMF a amélioré la structure intestinale et régulé à la hausse l'expression des protéines de jonction serrée d'occludine, de claudine et de ZO-1, ce qui pourrait être associé aux effets protecteurs de la TMF sur les os. Conclusions Le MI transplanté de jeunes rates a atténué la perte osseuse chez les rates âgées souffrant d'ostéoporose sénile en améliorant la composition du microbiome intestinal et la fonction de barrière intestinale. Ces données pourraient fournir une base scientifique pour le traitement clinique futur de l'ostéoporose par TMF.