Die Darmbakterien sind mit Muskelmasse und körperlicher Funktion verbunden, in einer Beziehung namens Darm-Muskel-Achse, die in Mausmodellen und bei jungen Erwachsenen untersucht wurde. Eine neue Studie untersucht erstmals die GMA bei älteren Erwachsenen.
Bildquelle:Halfpoint / Shutterstock In Mäusen, die Übertragung von Bakterien aus dem Blinddarm gesunder Mäuse in keimfreie (GF) Mäuse führt zu einer Verringerung der Magermasse. Die gleiche Beobachtung wurde nach einer Antibiotikabehandlung bei Mäusen gemacht. Auf der anderen Seite, die Gabe von Präbiotika oder Probiotika führt zu vermehrten Darmbakterien und auch zu einer erhöhten Muskelmasse, wie mehrere frühere Experimente gezeigt haben. Die Darmbakterien zeigten eine Zunahme in den Familien Prevotellaceae und Barnesiella . Letztere war auch bei älteren Ratten entsprechend dem altersbedingten Verlust an fettfreier Körpermasse geringer.
Bei älteren und gebrechlicheren Erwachsenen, auch, Es wurde beobachtet, dass sich die Darmdiversität in Übereinstimmung mit Veränderungen der fettfreien Masse ändert. Jedoch, Die körperliche Funktion wurde bisher nicht direkt in Bezug auf die bakteriellen Veränderungen des Darms bei älteren Erwachsenen untersucht. Die aktuelle Studie zielte darauf ab, herauszufinden, welche Bakterien in direktem Zusammenhang mit einer erhöhten Muskelmasse und körperlichen Funktionsfähigkeit bei älteren Erwachsenen stehen. Zweitens, diese Ergebnisse wurden validiert, indem die Darmmikrobiomproben in GF-Mäuse übertragen wurden, damit das menschliche Darmmikrobiom repliziert werden konnte, während die Wirkung auf die fettfreie Masse und die körperliche Funktion beobachtet wird.
Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms bei 18 älteren Erwachsenen im Alter von 70-85 Jahren, die auf hohem Niveau arbeiteten, und hatte einen gesunden Körperbau, mit wenig Fett und viel magerem Fett, wurde mit dem von 11 sesshaften älteren Erwachsenen der gleichen Altersgruppe, aber mit schlechter Funktion und weniger gesunder Körperzusammensetzung verglichen. Als sesshafte Erwachsene wurden diejenigen identifiziert, die sechs aufeinanderfolgende Monate oder länger keine strukturierte körperliche Betätigung hatten. vor Studienbeginn. Alle hatten einen BMI von 35 oder weniger.
Die Körperzusammensetzung wurde mittels Dual-Energy-Röntgenabsorptiometrie (DXA) gemessen. mit Maßen der Magermasse, Fettmasse und Knochenmineralgehalt. Die körperliche Funktion wurde in Bezug auf die Funktion der unteren Extremitäten bewertet, Mobilität, und Kraft mit dem Short Physical Performance Battery (SPPB)-Score, zuerst zu Beginn und dann nach einem Monat. Dieser Score verwendet das stehende Gleichgewicht, 4 m zu Fuß, und ein Stuhlstandtest. Für niedrige körperliche Funktion (LF) bzw. hohe körperliche Funktion (HF) wurde ein Cut-off von 8 und 11 gewählt.
Im nächsten Schritt, Kotproben aus den beiden Gruppen wurden in die Eingeweide junger GF-Mäuse gleichen Geschlechts transplantiert. Jede Probe wurde in fünf GF-Mäuse verabreicht. Die Körperzusammensetzung von Mäusen wurde durch quantitative Magnetresonanztomographie (MRT) bewertet. während die körperliche Funktion durch Griffstärke und Laufbandausdauerkapazität bewertet wurde. Die Messungen wurden sowohl zu Studienbeginn als auch nach einem Monat Stuhltransplantation in beiden Gruppen durchgeführt.
In der HF-Gruppe die Darmbakterienprofile zeigten einen signifikanten Anstieg der Prevotellaceae auf Familienebene, gefolgt von Zunahmen auf Gattungsebene in Barnesiella und Prevotella . Die Arten Barnesiella intestihominis wurde auch höher festgestellt. Diese Unterschiede blieben nach einem Monat bestehen, während andere Unterschiede zwischen dem Studienbesuch und dem einmonatigen Follow-up instabil waren.
Die Mäuse entwickelten die gleichen Unterschiede in der Bakterienzusammensetzung, zeigten aber auch eine Zunahme der Muskelkraft, wenn die Proben, die sie erhielten, von hochfunktionellen Erwachsenen stammten. Dies deutete auf den Zusammenhang zwischen Muskelkraft und der Darmmikrobiota hin. obwohl weder Ausdauerkapazität noch Körperzusammensetzung signifikante Veränderungen zeigten. Dies ist dadurch zu qualifizieren, dass die Studie über einen kurzen Zeitraum stattfand.
Prevotella ist bei jungen Sportlern und bei stärkeren älteren Erwachsenen höher, in früheren Studien. Dies scheint die Verbindung zwischen diesen Bakterien und der Erhaltung der Muskelmasse zu bestätigen. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen der Ernährung von älteren Erwachsenen mit HF und LF. was die Wirkung der Ernährung auf diese Bakterien nicht unterstützt. Beide Barnesiella und Prevotella produzieren kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) wie Acetat und Propionat, die zur Verbesserung der Muskelkraft beitragen könnten.
Die Studienautoren erwarteten, dass sich die Auswirkungen der Veränderung der Darmbakterien in der Körperzusammensetzung widerspiegeln. was nicht passiert ist. Der Zeitpunkt der Muskelkraftmessung war möglicherweise auch nicht optimal, um den größten Anstieg zu erkennen, im Vergleich zu anderen Studien. Jedoch, die Studie zeigt, dass Darmbakterien eine Rolle bei der Muskelkraft spielen, und diese Art von Veränderung sollte bei zukünftigen Interventionen vorgesehen werden. Forscher Michael Lustgarten sagt:„Wenn wir eine Intervention zur Erhöhung durchführen würden Prevotella Werte im Darmmikrobiom, Wir würden eine Zunahme der Muskelkraft erwarten, wenn diese Bakterien beteiligt sind. Prevotellas Rolle bei der Aufrechterhaltung der Muskelkraft bei älteren Erwachsenen ist ein Bereich, den wir voraussichtlich weiter erforschen werden.“
Die Studie wurde online in der Zeitschrift veröffentlicht Experimentelle Gerontologie am 4. September 2019.
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