Бактерии кишечника укрепляют мышцы у пожилых людей

Новое смелое исследование предполагает, что мышечная сила у пожилых людей может быть выше из-за:частично, механизмы с участием кишечных бактерий.

Бактерии кишечника связаны с мышечной массой и физическими функциями, в отношениях, называемых осью кишечник-мускул, который был изучен на моделях мышей и молодых людей. Новое исследование впервые рассматривает GMA у пожилых людей.

Кредит изображения:Halfpoint / Shutterstock

У мышей Перенос бактерий из слепой кишки здоровых мышей в мышей, свободных от микробов (GF), вызывает уменьшение безжировой массы. Такое же наблюдение было сделано после лечения мышей антибиотиками. С другой стороны, введение пребиотиков или пробиотиков приводит к увеличению количества кишечных бактерий, а также увеличению мышечной массы, как показали несколько более ранних экспериментов. Бактерии кишечника увеличились в семьях Prevotellaceae а также Барнезиелла . Последний также был ниже у старых крыс, что соответствовало возрастной потере безжировой массы тела.

У пожилых и более слабых людей тоже, разнообразие кишечника меняется в соответствии с изменениями в безжировой массе. Тем не мение, Физическая функция до сих пор не оценивалась напрямую в отношении бактериальных изменений кишечника у пожилых людей. Текущее исследование направлено на выяснение того, какие бактерии напрямую связаны с увеличением мышечной массы и физическим функционированием у пожилых людей. Во-вторых, эти результаты были подтверждены путем переноса образцов микробиома кишечника мышам GF, чтобы можно было воспроизвести микробиом кишечника человека, наблюдая за влиянием на мышечную массу и физические функции.

Как проводилось исследование?

Состав микробиома кишечника у 18 пожилых людей в возрасте 70-85 лет, которые работали на высоком уровне, и имел здоровое телосложение, с низким содержанием жира и высоким содержанием постного жира, сравнивали с таковым у 11 пожилых людей, ведущих сидячий образ жизни, той же возрастной группы, но с плохой функцией и менее здоровым телом. Сидячие взрослые были идентифицированы как те, кто не выполнял структурированные физические упражнения в течение шести месяцев подряд или более. до начала исследования. У всех был ИМТ 35 или меньше.

Состав тела измерялся с помощью сканирования с использованием двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA). используя меры безжировой массы, жировая масса и минеральное содержание костей. Физическая функция оценивалась с точки зрения функции нижних конечностей, мобильность, и сила с использованием короткой оценки физической работоспособности (SPPB), сначала на исходном уровне, а затем через месяц. В этом счете используется постоянный баланс, 4-метровая прогулка, и испытание стула. Пороговые значения 8 и 11 были взяты для низкой физической функции (LF) и высокой физической функции (HF) соответственно.

На следующем этапе Образцы фекалий из двух групп трансплантировали в кишечник молодых мышей GF соответствующего пола. Каждый образец вводили через зонд пяти мышам GF. Состав тела мышей оценивали с помощью количественной магнитно-резонансной томографии (МРТ). в то время как физическая функция оценивалась по силе захвата и выносливости на беговой дорожке. Измерения проводились как на исходном уровне, так и после одного месяца трансплантации фекалий в обеих группах.

Какие были результаты?

В группе HF, бактериальные профили кишечника показали значительное увеличение Prevotellaceae на семейном уровне, с последующим увеличением на уровне рода Барнезиелла а также Prevotella . Виды Barnesiella intestihominis также оказалось выше. Эти различия сохранялись в течение одного месяца, в то время как другие различия были нестабильными между визитом для исследования и последующим наблюдением через один месяц.

У мышей развивались одинаковые различия в бактериальном составе, но также показали увеличение мышечной силы, когда образцы, которые они получили, были от высокофункциональных взрослых. Это предполагает связь между мышечной силой и микробиотой кишечника. при этом ни выносливость, ни состав тела не претерпели существенных изменений. Это должно быть оговорено тем фактом, что исследование проводилось в течение короткого периода времени.

Что мы узнаем?

Prevotella было замечено, что он выше у молодых спортсменов и у более сильных пожилых людей, в более ранних исследованиях. Это, кажется, подтверждает связь между этими бактериями и поддержанием мышечной массы. Не было существенной разницы между диетой пожилых людей с HF и LF, который не поддерживает влияние диеты на эти бактерии. Оба Барнезиелла а также Prevotella действительно производят короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), такие как ацетат и пропионат, которые могут способствовать повышению мышечной силы.

Авторы исследования ожидали увидеть влияние изменения кишечных бактерий на состав тела. чего не произошло. Время измерения силы мышц также могло быть не оптимальным для обнаружения наибольшего увеличения, по сравнению с другими исследованиями. Тем не мение, исследование действительно показывает, что кишечные бактерии играют роль в мышечной силе, и такого рода изменения следует предвидеть с учетом будущих вмешательств. Исследователь Майкл Люстгартен говорит:«Если бы мы провели интервенцию, чтобы увеличить Prevotella уровни в микробиоме кишечника, мы могли бы ожидать увеличения мышечной силы, если бы эти бактерии были вовлечены. Превотелла роль в поддержании мышечной силы у пожилых людей - это одна из областей, которую мы ожидаем продолжить изучать ».

Исследование опубликовано в онлайн-журнале. Экспериментальная геронтология 4 сентября, 2019.

• Микробиом кишечника может играть роль в механизмах, связанных с мышечной силой у пожилых людей.
• Измененный микробиом плодовых мушек может привести к эволюционным изменениям