Новое исследование на мышах предполагает, что кишечные микробы играют роль в регуляции мышечной массы и функций.

Полученные данные дают свежую информацию не только о том, как мышцы функционируют, растут и развиваются, но и о том, как они взаимодействуют с нервами, которые контролируют движение.

Откровения также указывают на потенциальные новые направления для решения проблемы потери мышечной массы и силы, которые обычно сопровождают старение.

Ученые из Технологического университета Наньянга (NTU) в Сингапуре провели международное исследование, о котором говорится в недавней статье «Научная трансляционная медицина».

Они сравнили силу и движение у мышей, когда они прошли серию упражнений в лаборатории.

Некоторые из мышей были свободны от микробов и не имели кишечных микробов или микробиоты, в то время как остальные были нормальными здоровыми мышами с кишечными микробами.

Исследователи обнаружили, что мыши без кишечных микробов имели более слабые скелетные мышцы и производили меньше энергии, чем мыши с кишечными микробами.

Кроме того, команда обнаружила, что пересадка кишечных микробов от нормальных мышей мышам без микробов увеличивала мышечную массу и силу у последних. Это вмешательство также привело к частичному восстановлению мышечного роста и функции у ранее свободных от микробов мышей.

«Эти результаты», говорит старший автор исследования Свен Петтерссон, профессор медицинского факультета Ли Конг Чиана в НТУ, «еще больше усиливает растущие доказательства того, что кишечные микробы выступают в качестве важнейших стражей здоровья человека, и дает новое представление о поддержании мышечной массы в отношении старения».

Партнер кишечных микробов с клетками человека

Огромное количество исследований, проведенных в последние годы, показывает, что триллионы микробов, которые живут в кишечнике человека, взаимодействуют практически со всеми клетками человека.

В партнерстве с клетками человека кишечные микробы играют важную роль в обмене веществ, иммунитете и других ключевых функциях организма.

Например, во многих исследованиях сообщается, что изменения в кишечных микробах происходят при ожирении, заболеваниях печени и диабете. Эти исследования также показывают, что кишечные микробы участвуют в раке и неврологических заболеваниях, которые разрушают ткани мозга.

В результате этих откровений, исследователи проявляют все больший интерес к изменению кишечных микробов как способа лечения этих состояний.

Профессор Петтерссон говорит, что последние результаты открывают путь для исследований, чтобы исследовать, как кишечные микробы и вещества, которые они производят, могут служить целями лечения для повышения мышечной силы у пожилых людей.

Результаты таких исследований должны представлять особый интерес для стран, где население стареет особенно быстро, такие как Сингапур.

Потеря мышечной массы, типичная для старения

Потеря мышечной массы, признак саркопении, имеет тенденцию происходить естественным образом с возрастом. Доказательства связывают эту потерю с падениями, переломами и инвалидностью.

Один из механизмов, которые исследовал профессор Петтерссон и его коллеги, заключался в том, как кишечные микробы взаимодействовали с мышцами и нервами.

Команда увидела, что у мышей, у которых отсутствуют кишечные микробы, были определенные уровни определенных белков, которые необходимы для движения.

Эти белки помогают создавать и управлять соединениями, которые позволяют нервным клеткам, которые контролируют движение, отправлять и получать сообщения от волокон скелетных мышц. Некоторые из этих сообщений инструктируют мышцы сокращаться.

Исследователи обнаружили, что пересадка кишечных микробов от нормальных мышей мышам без микробов восстановила эти белки до уровней, которые были ближе к уровням здоровых мышей.

Исследователи отмечают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью понять, что происходит в этих нервно-мышечных соединениях, чтобы вызвать истощение мышц и дисфункцию у мышей без микробов.

Проблемы с митохондриями

Некоторые из недавних результатов, однако, пролили некоторый свет на другой аспект атрофии мышц или атрофии.

В экспериментах исследователи оценивали, насколько хорошо мыши могли генерировать энергию, когда они проходили различные испытания. Задачи включали в себя удержание все более тяжелых весов и бег на увеличивающихся скоростях.

Эти эксперименты показали, что у мышей без кишечных микробов были проблемы с выработкой энергии в их скелетных мышцах.

Казалось, скелетные мышцы мышей без микробов менее способны создавать и использовать митохондрии, крошечные электростанции внутри клеток, которые снабжают их энергией для выполнения их различных функций.

Исследователи увидели, как пересадка кишечных микробов от нормальных мышей мышам без микробов увеличивала активность ферментов в митохондриях мышей без микробов.

Увеличение активности ферментов в митохондриях помогло скелетным мышцам свободных от микробов получить больше энергии.

Авторы делают вывод:

«Наши результаты свидетельствуют о роли микробиоты кишечника в регуляции массы и функций скелетных мышц у мышей».

Источник: https://www.medicalnewstoday.com/articles/326328.php