Bi li crijevni mikrobi mogli biti ključ za prevladavanje gubitka mišića u starijoj dobi?
Novo istraživanje na miševima sugerira da crijevni mikrobi imaju ulogu u regulaciji mišićne mase i funkcije.
Nalazi nude nove tragove ne samo o tome kako mišići funkcioniraju, rastu i razvijaju se, već i o tome kako komuniciraju s živcima koji kontroliraju kretanje.
Otkrića također upućuju na potencijalne nove upute za rješavanje gubitka mišićne mase i snage koji obično prate starenje.
Znanstvenici s tehnološkog sveučilišta Nanyang (NTU) u Singapuru vodili su međunarodno istraživanje, koje je nedavno objavljeno Znanost Translacijska medicina papir.
Usporedili su snagu i kretanje miševa dok su prolazili niz vježbi u laboratoriju.
Neki od miševa nisu imali mikrobe i nisu imali crijevne mikrobe ili mikrobiotu, dok su ostali bili normalni, zdravi miševi koji su imali crijevne mikrobe.
Istraživači su otkrili da su miševi bez crijevnih mikroba imali slabije koštane mišiće i proizvodili manje energije od miševa s crijevnim mikrobima.
Uz to, tim je otkrio da presađivanje crijevnih mikroba s normalnih miševa na miševe bez klica povećava mišićnu masu i snagu kod posljednjih. Ova intervencija također je dovela do djelomične obnove rasta i funkcije mišića kod miševa koji ranije nisu imali klice.
"Ti rezultati", kaže viši autor studije Sven Pettersson, profesor na Medicinskom fakultetu Lee Kong Chian na NTU, "dodatno jačaju rastuće dokaze o tome da crijevni mikrobi djeluju kao ključni čuvari ljudskog zdravlja i pružaju novi uvid u održavanje mišićne mase s obzirom na starenje. "
Crijevni mikrobi se udružuju s ljudskim stanicama
Ogromna količina istraživanja koja su se dogodila posljednjih godina sugeriraju da bilijuni mikroba koji žive u ljudskim crijevima komuniciraju s gotovo svim ljudskim stanicama.
U partnerstvu s ljudskim stanicama, crijevni mikrobi igraju ključne uloge u metabolizmu, imunitetu i drugim ključnim funkcijama tijela.
Na primjer, mnoga su istraživanja izvijestila da se promjene u crijevnim mikrobima javljaju tijekom pretilosti, bolesti jetre i dijabetesa. Ova istraživanja također sugeriraju da su mikrobi u crijevima uključeni u rak i neurološka stanja koja uništavaju moždano tkivo.
Kao rezultat ovih otkrića, istraživači postaju sve više zainteresirani za promjenu crijevnih mikroba kao načina liječenja ovih stanja.
Prof. Pettersson kaže da nedavna otkrića otvaraju put istraživanjima kako bi crijevni mikrobi i tvari koje oni proizvode mogle poslužiti kao ciljevi liječenja za poboljšanje mišićne snage kod starijih ljudi.
Rezultati takvih studija trebali bi biti od posebnog interesa za zemlje u kojima populacija posebno brzo stari, poput Singapura.
Gubitak mišićne mase tipičan za starenje
Gubitak mišićne mase, obilježje sarkopenije, obično se prirodno javlja s godinama. Dokazi povezuju ovaj gubitak s padovima, prijelomima i invaliditetom.
Jedan od mehanizama koje su prof. Pettersson i njegovi kolege istraživali bio je kako crijevni mikrobi komuniciraju s komunikacijom između mišića i živaca.
Tim je vidio da miševi kojima nedostaju crijevni mikrobi imaju nižu razinu određenih proteina koji su neophodni za kretanje.
Ti proteini pomažu u stvaranju i upravljanju spojevima koji omogućuju živčanim stanicama koje kontroliraju kretanje da šalju i primaju poruke od koštanih mišićnih vlakana. Neke od ovih poruka upućuju mišiće na kontrakciju.
Tim je otkrio da je presađivanjem crijevnih mikroba s normalnih miševa na miševe bez klica, ti proteini vraćeni na razinu koja je bila bliža razinama zdravih miševa.
Istraživači napominju da su potrebne dodatne studije kako bi se u potpunosti shvatilo što se događa u tim spojevima živaca i mišića da bi kod miševa bez klica došlo do gubitka mišića i disfunkcije.
Problemi s mitohondrijima
Međutim, neki od nedavnih rezultata bacili su svjetlo na drugi aspekt trošenja mišića ili atrofije.
U eksperimentima su istraživači procijenili koliko su miševi mogli generirati energiju dok su prolazili različite izazove. Zadaci su uključivali držanje progresivno težih utega i trčanje sve većim brzinama.
Ti su eksperimenti otkrili da su miševi bez crijevnih mikroba imali problema s generiranjem energije u svojim koštanim mišićima.
Činilo se da su skeletni mišići miševa bez klica manje sposobni stvarati i koristiti mitohondrije, male moćnike unutar stanica koji im daju energiju za njihove različite funkcije.
Tim je vidio kako je presađivanje crijevnih mikroba iz normalnih miševa u miševe bez klica povećalo aktivnost enzima u mitohondrijima miševa bez klica.
Porast enzimske aktivnosti u mitohondrijima pomogao je skeletnim mišićima miševa bez klica da naprave više energije.
Autori zaključuju:
"Naši rezultati sugeriraju ulogu mikrobiote crijeva u regulaciji mase i funkcije skeletnih mišića kod miševa."
