Die Zahl der Bakterien, die den Darm besiedeln (10¹⁴Zellen), ist vergleichbar mit der Zahl aller Zellen im menschlichen Körper, aber 10-mal höher als die Zahl der kernhaltigen Zellen. Derzeit wird die Darmmikrobiota als ein „Superorgan“ betrachtet, das im menschlichen Körper zahlreiche Funktionen erfüllt. Sie fördert die Entwicklung und Funktion des Immunsystems (insbesondere der angeborenen Immunreaktionen) und der Darmepithelbarriere, induziert die Produktion entzündungshemmender Zytokine, produziert Vitamine (vor allem B-Vitamine und Vitamin K) und fördert die Verdauung sowie die Aufnahme von Nährstoffen, einschließlich der für den Knochenstoffwechsel erforderlichen Mineralien.

Experimentelle Studien an Mäusen ohne Darmbakterien (germ-free) haben gezeigt, dass die Darmmikrobiota die Osteoklastenaktivität beeinflusst. Der Mangel an Darmmikrobiota kann zu erhöhter Knochenmasse führen. Eine höhere Knochenmasse bei Mäusen ohne Darmbakterien wurde hauptsächlich durch die Hemmung der Osteoklastogenese erreicht. Die Darmmikrobiota kann auch die Kalziumaufnahme beeinflussen. Der Prozess beruht weitgehend auf kurzkettigen Fettsäuren, die infolge der durch Darmbakterien verursachten Fermentation gebildet werden und für die ordnungsgemäße Funktion der Darmepithelbarriere verantwortlich sind. 

Angesichts der Rolle der Darmmikrobiota bei der Entstehung von Osteoporose wurde nach neuen Wegen gesucht, um die Zusammensetzung und Aktivität der Mikrobiota zu verändern. Die potenzielle Rolle von Probiotika wurde dabei in Betracht gezogen. Neulich veröffentlichte klinische Studien haben gezeigt, dass Probiotika die Behandlung und Vorbeugung von Osteoporose fördern können. Eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie zeigte, dass die orale Supplementierung mit einer Mischung aus Lactobacillus plantarum und Lactobacillus paracasei-Bakterien bei postmenopausalen Frauen den T-Score im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant verbesserte.