Bi lahko bili črevesni mikrobi ključ za premagovanje izgube mišic v starejših letih?
Nove raziskave na miših kažejo, da imajo črevesni mikrobi vlogo pri uravnavanju mišične mase in funkcije.
Ugotovitve ponujajo sveže namige ne le o tem, kako mišice delujejo, rastejo in se razvijajo, temveč tudi o tem, kako komunicirajo z živci, ki nadzorujejo gibanje.
Razkritja kažejo tudi na potencialne nove usmeritve za reševanje izgube mišične mase in moči, ki običajno spremlja staranje.
Znanstveniki s tehnološke univerze Nanyang (NTU) v Singapurju so vodili mednarodno študijo, ki je bila objavljena v nedavni raziskavi Znanost Translacijska medicina papir.
Primerjali so moč in gibanje miši, ko so v laboratoriju opravili vrsto vaj.
Nekatere miši so bile brez mikrobov in niso imele črevesnih mikrobov ali mikrobiote, ostale pa so bile običajne, zdrave miši, ki so imele črevesne mikrobe.
Raziskovalci so ugotovili, da imajo miši brez črevesnih mikrobov šibkejše skeletne mišice in proizvajajo manj energije kot miši z črevesnimi mikrobi.
Poleg tega je ekipa ugotovila, da presaditev črevesnih mikrobov iz običajnih miši v miši brez mikrobov poveča mišično maso in moč slednjih. Ta poseg je tudi pri delno obnovljeni mišični rasti in delovanju miši, ki prej niso imeli mikrobov.
"Ti rezultati," pravi starejši avtor študije Sven Pettersson, profesor na medicinski fakulteti Lee Kong Chian na NTU, "še krepijo vse večje dokaze o črevesnih mikrobih, ki so ključni čuvaji zdravja ljudi, in zagotavljajo nov vpogled v vzdrževanje mišične mase glede staranja. "
Črevesni mikrobi sodelujejo s človeškimi celicami
Ogromno raziskav, ki so se zgodile v zadnjih letih, kažejo, da bilijoni mikrobov, ki živijo v človeškem črevesju, medsebojno delujejo s skoraj vsemi človeškimi celicami.
V partnerstvu s človeškimi celicami imajo črevesni mikrobi bistveno vlogo pri metabolizmu, imunosti in drugih ključnih funkcijah telesa.
Številne študije, na primer, poročajo, da se spremembe v črevesnih mikrobih pojavijo med debelostjo, boleznimi jeter in diabetesom. Te študije tudi kažejo, da so črevesni mikrobi vpleteni v raka in nevrološka stanja, ki uničujejo možgansko tkivo.
Kot rezultat teh razkritij se raziskovalci vse bolj zanimajo za spreminjanje črevesnih mikrobov kot načina zdravljenja teh stanj.
Profesor Pettersson pravi, da nedavne ugotovitve utirajo pot študijam, kako bi lahko črevesni mikrobi in snovi, ki jih proizvajajo, služili kot cilji zdravljenja za izboljšanje mišične moči pri starejših.
Rezultati takšnih študij bi morali biti še posebej zanimivi za države, v katerih se prebivalstvo stara še posebej hitro, na primer Singapur.
Izguba mišične mase, značilna za staranje
Izguba mišične mase, značilnost sarkopenije, se s starostjo običajno pojavlja naravno. Dokazi to izgubo povezujejo s padci, zlomi in invalidnostjo.
Eden od mehanizmov, ki so ga raziskovali prof. Pettersson in njegovi kolegi, je bil, kako so mikrobi v črevesju komunicirali s komunikacijo med mišicami in živci.
Ekipa je ugotovila, da imajo miši brez črevesnih mikrobov nižje ravni nekaterih beljakovin, ki so bistvene za gibanje.
Ti proteini pomagajo ustvariti in upravljati križišča, ki živčnim celicam, ki nadzorujejo gibanje, omogočajo pošiljanje in sprejemanje sporočil iz skeletnih mišičnih vlaken. Nekatera od teh sporočil poučujejo mišice, da se krčijo.
Skupina je ugotovila, da je presaditev mikrobov črevesja iz običajnih miši v miši brez mikrobov obnovila te beljakovine na ravni, ki so bile bližje ravni zdravih miši.
Raziskovalci ugotavljajo, da je potrebnih več študij, da bi v celoti razumeli, kaj se zgodi v teh križiščih živcev in mišic, da bi pri miših brez zarodkov povzročili izgubo mišic in disfunkcijo.
Težave z mitohondriji
Nekateri nedavni rezultati pa so osvetlili še en vidik izgube mišic ali atrofije.
V eksperimentih so raziskovalci ocenili, kako dobro miši lahko proizvajajo energijo, ko se soočajo z različnimi izzivi. Naloge so vključevale držanje postopoma težjih uteži in tek z naraščajočo hitrostjo.
Ti poskusi so pokazali, da imajo miši brez črevesnih mikrobov težave z ustvarjanjem energije v svojih skeletnih mišicah.
Zdi se, da so skeletne mišice miši brez mikrobov manj sposobne ustvarjati in uporabljati mitohondrije, drobne elektrarne v celicah, ki jim zagotavljajo energijo za različne funkcije.
Ekipa je videla, kako presaditev črevesnih mikrobov iz običajnih miši v miši brez mikrobov poveča aktivnost encimov v mitohondrijih miši brez mikrobov.
Povečanje encimske aktivnosti v mitohondrijih je pomagalo skeletnim mišicam miši brez mikrobov, da so ustvarile več energije.
Avtorji zaključujejo:
"Naši rezultati kažejo na vlogo črevesne mikrobiote pri uravnavanju mišične mase in delovanja skeletnih miši."
