Може ли чревните микроби да са ключът към преодоляването на загубата на мускулна маса в по-напреднала възраст?
Ново изследване върху мишки предполага, че чревните микроби имат роля в регулирането на мускулната маса и функция.
Констатациите предлагат нови улики не само за това как мускулите функционират, растат и се развиват, но и за това как те комуникират с нервите, които контролират движението.
Откровенията също така сочат към потенциални нови насоки за справяне със загубата на мускулна маса и сила, които обикновено съпътстват стареенето.
Учени от Технологичния университет Nanyang (NTU) в Сингапур ръководиха международното проучване, което е публикувано наскоро Наука Транслационна медицина хартия.
Те сравняваха силата и движението на мишките, докато се подлагаха на поредица от упражнения в лабораторията.
Някои от мишките са без микроби и нямат чревни микроби или микробиота, докато останалите са нормални, здрави мишки, които имат чревни микроби.
Изследователите установили, че мишките без чревни микроби имат по-слаби скелетни мускули и произвеждат по-малко енергия от мишките с чревни микроби.
В допълнение, екипът установи, че трансплантацията на чревни микроби от нормални мишки в мишки без микроби увеличава мускулната маса и сила при последните. Тази интервенция също така доведе до частично възстановяване на мускулния растеж и функция на мишките, които преди не са били зародиши.
„Тези резултати - казва старшият автор на изследването Свен Петтерсон, професор в Медицинския факултет на Лий Конг Чиан в NTU, - допълнително засилват нарастващите доказателства за това, че чревните микроби действат като ключови вратари за човешкото здраве и предоставят нова информация за поддържането на мускулната маса по отношение на стареенето. "
Чревните микроби си партнират с човешките клетки
Огромното количество изследвания, проведени през последните години, предполагат, че трилионите микроби, които живеят в човешките черва, си взаимодействат с почти всички човешки клетки.
В партньорство с човешките клетки, чревните микроби играят съществена роля в метаболизма, имунитета и други ключови функции на тялото.
Много изследвания, например, съобщават, че промените в чревните микроби се появяват по време на затлъстяване, чернодробни заболявания и диабет. Тези проучвания също така предполагат, че чревните микроби участват в рак и неврологични състояния, които разрушават мозъчната тъкан.
В резултат на тези разкрития изследователите стават все по-заинтересовани от промяната на чревните микроби като начин за лечение на тези състояния.
Проф. Петтерсон казва, че последните открития проправят пътя за проучвания за изследване на това как чревните микроби и веществата, които те произвеждат, могат да служат като лечебни цели за подобряване на мускулната сила при възрастните хора.
Резултатите от такива проучвания трябва да представляват особен интерес за страни, в които населението застарява особено бързо, като например Сингапур.
Загуба на мускулна маса, типична за стареенето
Загубата на мускулна маса, отличителен белег на саркопенията, обикновено се проявява естествено с възрастта. Доказателствата свързват тази загуба с падания, фрактури и увреждания.
Един от механизмите, които проф. Петтерсон и колегите му са изследвали, е как чревните микроби взаимодействат с комуникацията между мускулите и нервите.
Екипът видя, че мишките, които нямат чревни микроби, имат по-ниски нива на определени протеини, които са от съществено значение за движението.
Тези протеини помагат да се направят и управляват кръстовищата, които позволяват на нервните клетки, които контролират движението, да изпращат и получават съобщения от скелетните мускулни влакна. Някои от тези съобщения инструктират мускулите да се свиват.
Екипът установи, че трансплантацията на чревни микроби от нормални мишки в мишки без микроби възстановява тези протеини до нива, които са по-близки до тези на здравите мишки.
Изследователите отбелязват, че са необходими повече изследвания, за да се разбере напълно какво се случва в тези нервно-мускулни връзки, за да причини загуба на мускулна маса и дисфункция при мишки без микроби.
Проблеми с митохондриите
Някои от последните резултати обаче хвърлиха светлина върху друг аспект на загуба на мускулна маса или атрофия.
В експериментите изследователите са оценили колко добре мишките могат да генерират енергия, когато са били подложени на различни предизвикателства. Задачите включват задържане на прогресивно по-големи тежести и бягане с нарастваща скорост.
Тези експерименти разкриват, че мишките без чревни микроби имат проблеми с генерирането на енергия в скелетните си мускули.
Скелетните мускули на мишките, които не съдържат микроби, изглеждаха по-малко способни да създават и използват митохондрии, малките силови станции в клетките, които им осигуряват енергия за различните им функции.
Екипът видя как трансплантацията на чревни микроби от нормалните мишки в микробните мишки увеличава активността на ензимите в митохондриите на мишките без микроби.
Увеличението на ензимната активност в митохондриите помогна на скелетните мускули на мишките без микроби да направят повече енергия.
Авторите заключават:
"Нашите резултати предполагат роля на чревната микробиота в регулирането на скелетната мускулна маса и функция при мишките."
