I microbi intestinali potrebbero essere la chiave per superare la perdita muscolare in età avanzata?
Una nuova ricerca sui topi suggerisce che i microbi intestinali hanno un ruolo nella regolazione della massa e della funzione muscolare.
I risultati offrono nuovi indizi non solo su come i muscoli funzionano, crescono e si sviluppano, ma anche su come comunicano con i nervi che controllano il movimento.
Le rivelazioni indicano anche potenziali nuove direzioni per affrontare la perdita di massa muscolare e forza che tipicamente accompagna l'invecchiamento.
Scienziati della Nanyang Technological University (NTU) di Singapore hanno guidato lo studio internazionale, che compare in un recente Medicina traslazionale scientifica carta.
Hanno confrontato forza e movimento nei topi mentre venivano sottoposti a una serie di esercizi in laboratorio.
Alcuni dei topi erano privi di germi e non avevano microbi intestinali o microbiota, mentre il resto erano topi normali e sani che avevano microbi intestinali.
I ricercatori hanno scoperto che i topi senza microbi intestinali avevano muscoli scheletrici più deboli e producevano meno energia rispetto ai topi con microbi intestinali.
Inoltre, il team ha scoperto che il trapianto di microbi intestinali da topi normali in topi privi di germi ha aumentato la massa muscolare e la forza in questi ultimi. Questo intervento ha anche portato al parziale ripristino della crescita e della funzione muscolare nei topi precedentemente privi di germi.
"Questi risultati", afferma l'autore senior dello studio Sven Pettersson, professore presso la Lee Kong Chian School of Medicine della NTU, "rafforzano ulteriormente la crescente evidenza di microbi intestinali che agiscono come custodi cruciali per la salute umana e forniscono nuove informazioni sul mantenimento della massa muscolare rispetto all'invecchiamento. "
I microbi intestinali collaborano con le cellule umane
L'enorme quantità di ricerche condotte negli ultimi anni suggerisce che i trilioni di microbi che vivono nell'intestino umano interagiscono praticamente con tutte le cellule umane.
In collaborazione con le cellule umane, i microbi intestinali svolgono un ruolo essenziale nel metabolismo, nell'immunità e in altre funzioni chiave del corpo.
Molti studi, ad esempio, hanno riportato che i cambiamenti nei microbi intestinali si verificano durante l'obesità, le malattie del fegato e il diabete. Questi studi suggeriscono anche che i microbi intestinali sono coinvolti nel cancro e nelle condizioni neurologiche che distruggono il tessuto cerebrale.
Come risultato di queste rivelazioni, i ricercatori stanno diventando sempre più interessati ad alterare i microbi intestinali come un modo per trattare queste condizioni.
Il Prof. Pettersson afferma che le recenti scoperte aprono la strada a studi per esaminare come i microbi intestinali e le sostanze che producono potrebbero servire come obiettivi di trattamento per migliorare la forza muscolare nelle persone anziane.
I risultati di tali studi dovrebbero essere di particolare interesse per i paesi in cui la popolazione sta invecchiando particolarmente rapidamente, come Singapore.
Perdita di massa muscolare tipica dell'invecchiamento
La perdita di massa muscolare, un segno distintivo della sarcopenia, tende a verificarsi naturalmente con l'età. Le prove hanno collegato questa perdita a cadute, fratture e disabilità.
Uno dei meccanismi studiati dal Prof. Pettersson e dai suoi colleghi è stato il modo in cui i microbi intestinali interagiscono con la comunicazione tra muscoli e nervi.
Il team ha visto che i topi privi di microbi intestinali avevano livelli inferiori di alcune proteine essenziali per il movimento.
Queste proteine aiutano a creare e far funzionare le giunzioni che consentono alle cellule nervose che controllano il movimento di inviare e ricevere messaggi dalle fibre muscolari scheletriche. Alcuni di questi messaggi istruiscono i muscoli a contrarsi.
Il team ha scoperto che il trapianto di microbi intestinali da topi normali in topi privi di germi ha ripristinato queste proteine a livelli più vicini a quelli dei topi sani.
I ricercatori notano che sono necessari ulteriori studi per comprendere appieno cosa accade in queste giunzioni nervo-muscolo per causare atrofia muscolare e disfunzione nei topi privi di germi.
Problemi con i mitocondri
Alcuni dei risultati recenti, tuttavia, hanno fatto luce su un altro aspetto dell'atrofia o dell'atrofia muscolare.
Negli esperimenti, i ricercatori hanno valutato la capacità dei topi di generare energia mentre subivano diverse sfide. Le attività includevano il mantenimento di pesi progressivamente più pesanti e la corsa a velocità crescenti.
Questi esperimenti hanno rivelato che i topi senza microbi intestinali avevano problemi a generare energia nei muscoli scheletrici.
I muscoli scheletrici dei topi privi di germi sembravano meno in grado di creare e utilizzare i mitocondri, le minuscole centrali elettriche all'interno delle cellule che forniscono loro l'energia per le loro varie funzioni.
Il team ha visto come il trapianto di microbi intestinali da topi normali in topi privi di germi ha aumentato l'attività degli enzimi nei mitocondri dei topi privi di germi.
L'aumento dell'attività enzimatica nei mitocondri ha aiutato i muscoli scheletrici dei topi privi di germi a produrre più energia.
Gli autori concludono:
"I nostri risultati suggeriscono un ruolo per il microbiota intestinale nella regolazione della massa muscolare scheletrica e della funzione nei topi".
