Чи можуть мікроби кишечника стати запорукою подолання втрати м’язів у старшому віці?
Нові дослідження на мишах свідчать про те, що мікроби кишечника відіграють роль у регуляції м’язової маси та функції.
Результати дають нові підказки не тільки про те, як м’язи функціонують, ростуть та розвиваються, але й про те, як вони спілкуються з нервами, які контролюють рух.
Відкриття також вказують на потенційні нові напрямки вирішення проблем втрати м’язової маси та сили, які зазвичай супроводжують старіння.
Вчені з Наньянського технологічного університету (НТУ) у Сінгапурі очолили міжнародне дослідження, яке було проведено нещодавно Наука поступальної медицини папір.
Вони порівняли силу та рух у мишей, проходячи ряд вправ у лабораторії.
Деякі миші не мали мікробів і не мали ні кишкових мікробів, ні мікробіоти, тоді як решта були звичайними здоровими мишами, які мали кишкові мікроби.
Дослідники виявили, що миші без кишкових мікробів мали слабші скелетні м'язи і виробляли менше енергії, ніж миші з кишковими мікробами.
Крім того, команда виявила, що трансплантація мікробів кишечника від нормальних мишей до безмікробних мишей збільшує м’язову масу та силу останніх. Це втручання також призвело до часткового відновлення росту та функціонування м'язів у мишей, які раніше не мали мікробів.
«Ці результати, - каже старший автор дослідження Свен Петтерссон, професор Медичної школи Лі Конга Чіана при НТУ, - ще більше посилюють зростаючі дані про те, що мікроби кишечника виступають важливими воротарями для здоров'я людини, і дають нові уявлення про підтримку м'язової маси щодо старіння ".
Мікроби кишечника співпрацюють з клітинами людини
Величезна кількість досліджень, проведених в останні роки, свідчить про те, що трильйони мікробів, що живуть в кишечнику людини, взаємодіють практично з усіма клітинами людини.
У партнерстві з клітинами людини кишкові мікроби відіграють важливу роль в обміні речовин, імунітеті та інших ключових функціях організму.
Багато досліджень, наприклад, повідомляють, що зміни в мікробах кишечника відбуваються під час ожиріння, захворювань печінки та діабету. Ці дослідження також припускають, що мікроби кишечника беруть участь у раку та неврологічних станах, які руйнують мозкову тканину.
В результаті цих відкриттів дослідники стають все більш зацікавленими у зміні мікробів кишечника як способу лікування цих станів.
Професор Петтерссон каже, що нещодавні результати відкривають шлях для досліджень того, як кишкові мікроби та речовини, які вони виробляють, можуть служити цілями лікування для поліпшення м’язової сили у літніх людей.
Результати таких досліджень повинні представляти особливий інтерес для країн, де населення старіє особливо швидко, таких як Сінгапур.
Втрата м’язової маси, характерна для старіння
Втрата м’язової маси, яка є ознакою саркопенії, з віком, як правило, відбувається природним шляхом. Докази пов’язують цю втрату з падіннями, переломами та інвалідністю.
Одним із механізмів, який досліджували професор Петтерссон та його колеги, було те, як мікроби кишечника взаємодіяли зі зв'язком між м'язами та нервами.
Команда побачила, що у мишей, яким не вистачає кишкових мікробів, рівень певних білків, необхідних для руху, є нижчим.
Ці білки допомагають створювати та управляти переходами, що дозволяють нервовим клітинам, які контролюють рух, надсилати та приймати повідомлення від волокон скелетних м’язів. Деякі з цих повідомлень наказують м’язам скорочуватися.
Команда виявила, що трансплантація мікробів кишечника від нормальних мишей до безмікробних мишей відновила ці білки до рівнів, що були ближчі до рівня здорових мишей.
Дослідники зазначають, що необхідні додаткові дослідження, щоб повністю зрозуміти, що відбувається в цих нервово-м’язових з’єднаннях, що спричиняє втрату м’язів та дисфункцію у вільних від зародків мишей.
Проблеми з мітохондріями
Однак деякі нещодавні результати пролили світло на інший аспект втрати м’язів або атрофії.
В експериментах дослідники оцінили, наскільки добре миші могли виробляти енергію, переживаючи різні проблеми. Завдання включали тримання поступово важких ваг та біг із зростаючою швидкістю.
Ці експерименти показали, що миші без мікробів кишечника мали проблеми з генеруванням енергії в скелетних м’язах.
Скелетні м’язи безмікробних мишей здавались менш здатними створювати та використовувати мітохондрії - крихітні електростанції всередині клітин, які забезпечують їх енергією для виконання різних функцій.
Команда побачила, як трансплантація кишкових мікробів від нормальних мишей до безмікробних мишей підвищує активність ферментів у мітохондріях мишей, що не містять зародків.
Збільшення активності ферментів у мітохондріях допомогло скелетним м’язам мишей, що не містять зародків, заробляти більше енергії.
Автори роблять висновок:
"Наші результати свідчать про роль мікробіоти кишечника у регуляції маси та функцій скелетних м’язів у мишей".
