Ar putea microbii intestinali să fie cheia pentru depășirea pierderii musculare la vârste mai în vârstă?
Noi cercetări la șoareci sugerează că microbii intestinali au un rol în reglarea masei și funcției musculare.
Descoperirile oferă indicii noi nu numai despre modul în care funcționează, cresc și se dezvoltă mușchii, ci și despre modul în care comunică cu nervii care controlează mișcarea.
Dezvăluirile indică, de asemenea, potențiale noi direcții pentru abordarea pierderii masei musculare și a forței care însoțește în mod obișnuit îmbătrânirea.
Oamenii de știință de la Universitatea Tehnologică Nanyang (NTU) din Singapore au condus studiul internațional, care apare într-un articol recent Știință Medicina Translațională hârtie.
Au comparat forța și mișcarea la șoareci, deoarece au fost supuși unei serii de exerciții în laborator.
Unii dintre șoareci nu aveau germeni și nu aveau microbi sau microbiote intestinale, în timp ce restul erau șoareci normali și sănătoși care aveau microbi intestinali.
Cercetătorii au descoperit că șoarecii fără microbi intestinali aveau mușchi scheletici mai slabi și produceau mai puțină energie decât șoarecii cu microbi intestinali.
În plus, echipa a constatat că transplantul de microbi intestinali de la șoareci normali la șoareci fără germeni a crescut masa musculară și forța la aceștia din urmă. Această intervenție a dus, de asemenea, la restabilirea parțială a creșterii și funcției musculare la șoarecii fără germeni.
„Aceste rezultate”, spune autorul principal al studiului, Sven Pettersson, profesor la Școala de Medicină Lee Kong Chian de la NTU, „consolidează în continuare dovezile crescânde ale microbilor intestinali care acționează ca agenți de protecție cruciale pentru sănătatea umană și oferă o nouă perspectivă asupra întreținerii masei musculare în ceea ce privește îmbătrânirea. ”
Microbii intestinali sunt parteneri cu celulele umane
Cantitatea vastă de cercetări care a avut loc în ultimii ani sugerează că miliarde de microbi care trăiesc în intestinul uman interacționează cu practic toate celulele umane.
În parteneriat cu celulele umane, microbii intestinali joacă roluri esențiale în metabolism, imunitate și alte funcții cheie ale corpului.
Multe studii, de exemplu, au raportat că modificările microbilor intestinali apar în timpul obezității, bolilor hepatice și diabetului. Aceste studii sugerează, de asemenea, că microbii intestinali sunt implicați în cancer și în afecțiunile neurologice care distrug țesutul cerebral.
Ca urmare a acestor dezvăluiri, cercetătorii devin din ce în ce mai interesați de modificarea microbilor intestinali ca modalitate de tratare a acestor afecțiuni.
Prof. Pettersson spune că descoperirile recente deschid calea către studii pentru a examina modul în care microbii intestinali și substanțele pe care le produc ar putea servi drept ținte de tratament pentru îmbunătățirea forței musculare la persoanele în vârstă.
Rezultatele unor astfel de studii ar trebui să prezinte un interes deosebit pentru țările în care populațiile îmbătrânesc deosebit de repede, cum ar fi Singapore.
Pierderea masei musculare tipice îmbătrânirii
Pierderea masei musculare, semn distinctiv al sarcopeniei, tinde să apară în mod natural odată cu vârsta. Dovezile au legat această pierdere de căderi, fracturi și handicap.
Unul dintre mecanismele pe care Prof. Pettersson și colegii săi l-au investigat a fost modul în care interacționau microbii intestinului cu comunicarea dintre mușchi și nervi.
Echipa a văzut că șoarecii lipsiți de microbi intestinali aveau niveluri mai scăzute ale anumitor proteine, care sunt esențiale pentru mișcare.
Aceste proteine ajută la realizarea și operarea joncțiunilor care permit celulelor nervoase care controlează mișcarea să trimită și să primească mesaje din fibrele musculare scheletice. Unele dintre aceste mesaje instruiesc mușchii să se contracte.
Echipa a descoperit că transplantul de microbi intestinali de la șoareci normali la șoareci fără germeni a restabilit aceste proteine la niveluri mai apropiate de cele ale șoarecilor sănătoși.
Cercetătorii notează că sunt necesare mai multe studii pentru a înțelege pe deplin ce se întâmplă în aceste joncțiuni nervoase-musculare pentru a provoca irosirea și disfuncția musculară la șoarecii fără germeni.
Probleme cu mitocondriile
Cu toate acestea, unele dintre rezultatele recente au aruncat o oarecare lumină asupra unui alt aspect al irosirii musculare sau atrofiei.
În cadrul experimentelor, cercetătorii au evaluat cât de bine șoarecii ar putea genera energie, deoarece au suferit diferite provocări. Sarcinile includeau menținerea unor greutăți progresiv mai grele și alergarea la viteze crescânde.
Aceste experimente au dezvăluit că șoarecii fără microbi intestinali au avut probleme cu generarea de energie în mușchii lor scheletici.
Mușchii scheletici ai șoarecilor fără germeni păreau mai puțin capabili să producă și să utilizeze mitocondriile, micile centrale din interiorul celulelor care le furnizează energie pentru diversele lor funcții.
Echipa a văzut cum transplantarea microbilor intestinali de la șoareci normali în șoareci fără germeni a crescut activitatea enzimelor în mitocondriile șoarecilor fără germeni.
Creșterea activității enzimei în mitocondrii a ajutat mușchii scheletici ai șoarecilor fără germeni să producă mai multă energie.
Autorii concluzionează:
Rezultatele noastre sugerează un rol pentru microbiota intestinală în reglarea masei musculare scheletice și funcționarea la șoareci.
