Darmbacteriën gekoppeld aan sterkere spieren bij oudere mensen

Een gewaagde nieuwe studie suggereert dat de spierkracht bij oudere volwassenen hoger kan zijn als gevolg van, gedeeltelijk, mechanismen waarbij darmbacteriën betrokken zijn.

De darmbacteriën zijn gerelateerd aan spiermassa en fysieke functie, in een relatie die de darm-spieras wordt genoemd, die is onderzocht in muismodellen en bij jonge volwassenen. Een nieuwe studie kijkt voor het eerst naar de GMA bij oudere volwassenen.

Afbeelding tegoed:Halfpoint / Shutterstock

In muizen, de overdracht van bacteriën van de blindedarm van gezonde muizen naar kiemvrije (GF) muizen veroorzaakt een vermindering van de vetvrije massa. Dezelfde waarneming is gedaan na behandeling met antibiotica bij muizen. Anderzijds, de toediening van prebiotica of probiotica leidt tot verhoogde darmbacteriën en ook tot verhoogde spiermassa, zoals verschillende eerdere experimenten hebben aangetoond. De darmbacteriën vertoonden toenames in de families Prevotellaceae en Barnesiëlla . Dit laatste bleek ook lager te zijn bij oudere ratten, wat overeenkomt met het leeftijdsgebonden verlies van vetvrije massa.

Bij oudere en zwakkere volwassenen, te, Er is waargenomen dat de darmdiversiteit verandert in overeenstemming met veranderingen in de vetvrije massa. Echter, fysieke functie is tot nu toe niet direct beoordeeld in relatie tot darmbacteriële veranderingen bij oudere volwassenen. De huidige studie was gericht op het vinden van welke bacteriën direct verband houden met verhoogde vetvrije massa en fysiek functioneren bij oudere volwassenen. Ten tweede, deze bevindingen werden gevalideerd door de darmmicrobioommonsters over te brengen naar GF-muizen, zodat het menselijke darmmicrobioom kon worden gerepliceerd, terwijl we het effect op de vetvrije massa en het fysieke functioneren observeren.

Hoe is de studie gedaan?

De samenstelling van het darmmicrobioom bij 18 oudere volwassenen van 70-85 jaar, die op hoog niveau functioneerden, en had een gezonde lichaamsbouw, met laag vetgehalte en hoog mager vet, werd vergeleken met die bij 11 sedentaire ouderen van dezelfde leeftijdsgroep maar met een slechte functie en een minder gezonde lichaamssamenstelling. Sedentaire volwassenen werden geïdentificeerd als degenen die zes opeenvolgende maanden of langer geen gestructureerde lichaamsbeweging hadden, voor aanvang van de studie. Ze hadden allemaal een BMI van 35 of minder.

De lichaamssamenstelling werd gemeten met behulp van dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) scanning, met behulp van maten van vetvrije massa, vetmassa en botmineraalgehalte. Fysiek functioneren werd beoordeeld in termen van functie van de onderste ledematen, mobiliteit, en kracht met behulp van de score voor de korte fysieke prestatiebatterij (SPPB), eerst bij baseline en daarna na een maand. Deze score maakt gebruik van staande balans, een wandeling van 4 meter, en een stoel staat test. Een afkapwaarde van 8 en 11 werd genomen voor respectievelijk laag fysiek functioneren (LF) en hoog fysiek functioneren (HF).

In de volgende stap, fecale monsters van de twee groepen werden getransplanteerd in de ingewanden van jonge GF-muizen van het overeenkomstige geslacht. Elk monster werd in vijf GF-muizen gebracht. De lichaamssamenstelling bij muizen werd geëvalueerd door kwantitatieve magnetische resonantie beeldvorming (MRI), terwijl het fysieke functioneren werd beoordeeld aan de hand van de grijpkracht en het uithoudingsvermogen van de loopband. De metingen werden zowel bij aanvang als na een maand fecale transplantatie in beide groepen uitgevoerd.

Wat waren de resultaten?

In de HF-groep, de darmbacteriële profielen toonden een significante toename van Prevotellaceae op gezinsniveau, gevolgd door verhogingen op genusniveau Barnesiëlla en Prevotella . De soorten Barnesiella intestihominis bleek ook hoger te zijn. Deze verschillen bleven na een maand bestaan, terwijl andere verschillen onstabiel waren tussen het studiebezoek en de follow-up van één maand.

De muizen ontwikkelden dezelfde verschillen in bacteriële samenstelling, maar vertoonden ook een toename in spierkracht wanneer de monsters die ze ontvingen van de hoogfunctionerende volwassenen waren. Dit suggereerde het verband tussen spierkracht en de darmflora, hoewel noch het uithoudingsvermogen noch de lichaamssamenstelling significante veranderingen vertoonden. Dit moet worden genuanceerd door het feit dat het onderzoek in een korte periode heeft plaatsgevonden.

Wat leren we?

Prevotella hoger is waargenomen bij jonge atleten en bij sterkere oudere volwassenen, in eerdere onderzoeken. Dit lijkt het verband tussen deze bacteriën en het behoud van spiermassa te bevestigen. Er was geen significant verschil tussen het dieet van HF en LF oudere volwassenen, die het effect van voeding op deze bacteriën niet ondersteunt. Beide Barnesiëlla en Prevotella produceren korteketenvetzuren (SCFA's) zoals acetaat en propionaat die een rol kunnen spelen bij het verbeteren van de spierkracht.

De auteurs van het onderzoek verwachtten dat de effecten van de verandering in darmbacteriën weerspiegeld zouden worden in de lichaamssamenstelling, wat niet gebeurde. De timing van de spierkrachtmeting was mogelijk ook niet optimaal om de grootste toename te detecteren, in vergelijking met andere onderzoeken. Echter, de studie geeft wel aan dat darmbacteriën een rol spelen bij spierkracht, en dit soort veranderingen moet worden voorzien bij toekomstige interventies. Onderzoeker Michael Lustgarten zegt:“Als we een interventie zouden doen om de Prevotella niveaus in het darmmicrobioom, we zouden een toename van de spierkracht verwachten als deze bacteriën erbij betrokken zijn. Prevotella's rol bij het behoud van spierkracht bij oudere volwassenen is een gebied dat we verwachten te blijven onderzoeken."

De studie werd online gepubliceerd in het tijdschrift Experimentele Gerontologie op 4 sept. 2019.

• Darmmicrobioom kan een rol spelen in mechanismen die verband houden met spierkracht bij oudere volwassenen
• Veranderd microbioom in fruitvliegen kan evolutionaire verandering stimuleren