Mohli by byť črevné mikróby kľúčom k prekonaniu straty svalovej hmoty vo vyššom veku?
Nový výskum na myšiach naznačuje, že črevné mikróby majú úlohu pri regulácii svalovej hmoty a funkcie.
Zistenia poskytujú čerstvé stopy nielen o tom, ako svaly fungujú, rastú a vyvíjajú sa, ale aj o tom, ako komunikujú s nervami, ktoré riadia pohyb.
Odhalenia tiež poukazujú na potenciálne nové smery riešenia straty svalovej hmoty a sily, ktoré zvyčajne sprevádzajú starnutie.
Vedci z Nanyang Technological University (NTU) v Singapure viedli medzinárodnú štúdiu, ktorá je súčasťou nedávnej štúdie Prírodovedná translačná medicína papier.
Porovnávali silu a pohyb u myší, keď absolvovali sériu cvičení v laboratóriu.
Niektoré z myší boli bez zárodkov a nemali žiadne črevné mikróby alebo mikrobioty, zatiaľ čo zvyšok boli normálne a zdravé myši s črevnými mikróbmi.
Vedci zistili, že myši bez črevných mikróbov mali slabšie kostrové svalstvo a produkovali menej energie ako myši s črevnými mikróbmi.
Tím navyše zistil, že transplantácia črevných mikróbov z normálnych myší do myší bez zárodkov zvýšila u týchto myší svalovú hmotu a silu. Táto intervencia tiež viedla k čiastočnej obnove svalového rastu a funkcii u myší bez zárodkov.
„Tieto výsledky,“ hovorí hlavný autor štúdie Sven Pettersson, profesor na Lekárskej fakulte Lee Kong Chian na NTU, „ďalej posilňujú rastúce dôkazy o tom, že črevné mikróby pôsobia ako rozhodujúci strážcovia ľudského zdravia, a poskytujú nový pohľad na udržiavanie svalovej hmoty. pokiaľ ide o starnutie. “
Črevné mikróby spolupracujú s ľudskými bunkami
Obrovské množstvo výskumov, ktoré sa uskutočnili v posledných rokoch, naznačuje, že bilióny mikróbov, ktoré žijú v ľudskom čreve, interagujú s prakticky všetkými ľudskými bunkami.
V partnerstve s ľudskými bunkami hrajú črevné mikróby zásadnú úlohu v metabolizme, imunite a ďalších dôležitých funkciách tela.
Mnoho štúdií napríklad uvádza, že zmeny v črevných mikróboch sa vyskytujú pri obezite, ochoreniach pečene a cukrovke. Tieto štúdie tiež naznačujú, že črevné mikróby sú zapojené do rakoviny a neurologických stavov, ktoré ničia mozgové tkanivo.
V dôsledku týchto odhalení sa vedci čoraz viac zaujímajú o zmenu črevných mikróbov ako spôsobu liečby týchto stavov.
Prof. Pettersson hovorí, že nedávne zistenia pripravujú pôdu pre štúdie, ktoré by skúmali, ako môžu črevné mikróby a látky, ktoré produkujú, slúžiť ako liečebné ciele na zlepšenie svalovej sily u starších ľudí.
Výsledky týchto štúdií by mali byť obzvlášť zaujímavé pre krajiny, v ktorých populácie starnú obzvlášť rýchlo, ako je napríklad Singapur.
Strata svalovej hmoty typická pre starnutie
Strata svalovej hmoty, charakteristická pre sarkopéniu, sa s vekom zvykne vyskytovať prirodzene. Dôkazy spájajú túto stratu s pádmi, zlomeninami a zdravotným postihnutím.
Jedným z mechanizmov, ktoré profesor Pettersson a jeho kolegovia skúmali, bola interakcia črevných mikróbov s komunikáciou medzi svalmi a nervami.
Tím zistil, že myši bez črevných mikróbov mali nižšie hladiny určitých bielkovín, ktoré sú nevyhnutné pre pohyb.
Tieto proteíny pomáhajú vytvárať a prevádzkovať spojenia, ktoré umožňujú nervovým bunkám riadiacim pohyb odosielať a prijímať správy z vlákien kostrového svalstva. Niektoré z týchto správ dávajú svalom pokyn, aby sa stiahli.
Tím zistil, že transplantácia črevných mikróbov z normálnych myší do myší bez zárodkov obnovila tieto proteíny na hladiny, ktoré boli bližšie k hladinám zdravých myší.
Vedci poznamenávajú, že sú potrebné ďalšie štúdie, aby sme úplne pochopili, čo sa deje v týchto nervovo-svalových spojeniach, ktoré spôsobujú úbytok svalov a dysfunkciu myší bez choroboplodných zárodkov.
Problémy s mitochondriami
Niektoré z nedávnych výsledkov však objasnili ďalší aspekt úbytku svalov alebo atrofie.
V experimentoch vedci hodnotili, ako dobre mohli myši generovať energiu, keď prešli rôznymi výzvami. Medzi úlohy patrilo držanie postupne vyšších váh a beh so zvyšujúcou sa rýchlosťou.
Tieto experimenty odhalili, že myši bez črevných mikróbov mali problémy s generovaním energie v kostrových svaloch.
Kostrové svaly myší bez zárodkov sa zdali menej schopné vyrábať a využívať mitochondrie, malé elektrárne vo vnútri buniek, ktoré im dodávajú energiu pre ich rôzne funkcie.
Tím videl, ako transplantácia črevných mikróbov z normálnych myší do myší bez zárodkov zvýšila aktivitu enzýmov v mitochondriách myší bez zárodkov.
Zvýšenie aktivity enzýmov v mitochondriách pomohlo skeletálnym svalom myší bez zárodkov vyrobiť viac energie.
Autori dospievajú k záveru:
"Naše výsledky naznačujú úlohu črevnej mikrobioty pri regulácii hmoty a funkcie kostrového svalstva u myší."
