Кишечная бактерия может быть связана с силой мышц в старшем возрасте

Эта кишечная бактерия может помогать сохранять силу мышц с возрастом

Искали не любую бактерию, а ту, которая действительно связана с силой

Ученые обнаружили, что одна из бактерий кишечной микробиоты связана с более высокой мышечной силой у людей и способна улучшать работу мышц в эксперименте на животных. Это открытие помогает лучше понять, почему одни люди дольше сохраняют физическую активность с возрастом, а другие быстрее теряют мышечную силу. Пока речь не идет о готовом лечении, но исследование открывает новое направление в профилактике саркопении — возрастной потери мышечной массы и силы.

Ученые давно знают, что кишечные бактерии влияют не только на пищеварение. Сегодня уже говорят о существовании оси «кишечник — мозг», «кишечник — сердце» и «кишечник — иммунитет». Теперь все больше данных появляется и в пользу существования оси «кишечник — мышцы».

Исследователи из Нидерландов и Испании проанализировали состав кишечной микробиоты у 90 здоровых молодых людей в возрасте 18–25 лет и у 33 взрослых старше 65 лет.

Но на этом работа не остановилась. Каждому участнику также измерили силу кистевого хвата, результаты жима ногами и жима лежа, а также максимальное потребление кислорода (VO₂ max) — один из лучших показателей общей физической выносливости.

После этого ученые сравнили сотни обнаруженных бактерий с показателями физической формы. Результат оказался неожиданно узким. Из всех представителей кишечной микробиоты наиболее устойчивую связь с мышечной силой показал только один вид — Roseburia inulinivorans.

Почему именно Roseburia inulinivorans оказалась особенной

Род Roseburia хорошо известен специалистам. Эти бактерии производят короткоцепочечные жирные кислоты, прежде всего бутират, который помогает поддерживать здоровье кишечника и снижать воспаление.

Однако новое исследование показало, что разные представители этого рода ведут себя совершенно по-разному. Другие виды Roseburia практически не были связаны с силой мышц.

Именно R. inulinivorans оказалась единственной бактерией, которая последовательно ассоциировалась сразу с несколькими показателями физической подготовки.

У пожилых людей наличие этой бактерии сопровождалось примерно на 29% более высокой силой кистевого хвата по сравнению с участниками, у которых она не определялась.

У молодых добровольцев более высокое содержание R. inulinivorans также было связано с большей силой хвата и лучшими показателями VO₂ max.

Это не означает, что бактерия автоматически делает человека сильнее. Исследование у людей выявило статистическую связь, но не доказывает причину. Именно поэтому ученые перешли ко второй части работы.

Чтобы проверить причину, исследователи провели эксперимент на мышах

Если наблюдение у людей показывает лишь связь, то эксперимент позволяет проверить возможную причинно-следственную роль. Для этого лабораторным мышам сначала практически полностью подавили собственную кишечную микробиоту с помощью антибиотиков.

Затем животных случайным образом разделили на четыре группы. Три группы получали разные виды бактерий Roseburia один раз в неделю на протяжении восьми недель, а контрольная группа не получала их вовсе.

Наиболее выраженный эффект вновь показала именно R. inulinivorans. Через четыре, шесть и восемь недель сила хвата передних лап у этих животных была примерно на 30% выше по сравнению с контрольной группой. При этом способность к длительному бегу практически не изменилась.

Это важная деталь. Исследование показывает влияние не на выносливость, а именно на мышечную силу.

Вот где происходит самый интересный момент

Обычно мышцы оценивают по их размеру. Но размер — далеко не единственное, что определяет силу. Наш организм содержит два основных типа мышечных волокон.

Медленные волокна работают долго и экономно. Они позволяют ходить, сохранять осанку и выполнять продолжительную работу. Быстрые волокна сокращаются значительно мощнее, но быстрее утомляются. Именно они нужны при подъеме тяжестей, прыжках, ускорении или предотвращении падения.

Именно здесь исследователи увидели наиболее интересный эффект. У мышей, получавших R. inulinivorans, увеличился размер мышечных волокон и выросла доля быстрых волокон II типа. Проще говоря, изменилось не только количество мышечной ткани, но и ее функциональные свойства.

Как кишечная бактерия вообще может влиять на мышцы

На первый взгляд кажется невероятным, что микроб, живущий в кишечнике, способен менять работу мышц ног или рук. Однако между ними существует постоянный обмен химическими сигналами и продуктами обмена веществ.

Исследователи провели метаболомный анализ — изучили тысячи небольших молекул, которые участвуют в обмене веществ. Оказалось, что R. inulinivorans изменяла концентрацию аминокислот в кишечнике и крови, одновременно активируя в мышечной ткани пути, связанные с пуриновым обменом и пентозофосфатным циклом.

Если упростить, мышцы начинали эффективнее использовать биохимические механизмы, необходимые для выработки энергии, восстановления клеток и поддержания интенсивной работы. Именно эти изменения совпадали с увеличением силы и перестройкой структуры мышечных волокон.

Пока нельзя сказать, какая именно молекула служит главным посредником между бактерией и мышцей. Это один из ключевых вопросов для будущих исследований.

Почему с возрастом бактерии становится меньше

Еще одно наблюдение оказалось не менее важным. У молодых участников R. inulinivorans встречалась значительно чаще. У пожилых людей ее количество было заметно ниже.

Это совпадает с тем периодом жизни, когда риск саркопении начинает быстро возрастать. Конечно, это не означает, что потеря именно этой бактерии вызывает возрастное ослабление мышц.

Возможно и обратное: изменения питания, физической активности, лекарственной терапии и общего состояния организма одновременно влияют и на мышцы, и на состав микробиоты. Ответить на этот вопрос смогут только длительные исследования.

Можно ли уже принимать такой пробиотик

Пока нет. Несмотря на многообещающие результаты, сами авторы исследования подчеркивают ограничения своей работы. Эксперимент проводился на относительно небольших группах людей.

В модели на мышах человеческая бактерия не закрепилась в кишечнике животных, поэтому исследователи изучали прежде всего эффект регулярного введения, а не полноценную колонизацию. Кроме того, работа не анализировала подробно влияние воспаления, иммунной системы и нервно-мышечной передачи, которые тоже могут участвовать в этом процессе.

Поэтому говорить о готовом пробиотике пока преждевременно. Однако исследование показывает, что будущие препараты для профилактики возрастной потери мышечной массы могут работать не только непосредственно на мышцы, но и через кишечную микробиоту.

Что это меняет в понимании здорового старения

Еще недавно считалось, что сохранить мышцы помогают главным образом силовые упражнения и достаточное количество белка. Эти факторы по-прежнему остаются основой профилактики саркопении.

Но теперь становится понятно, что состояние кишечной микробиоты тоже может быть частью этой системы. Возможно, в будущем оценка отдельных видов бактерий станет таким же элементом профилактики возрастных изменений, как контроль уровня витамина D, физической активности или питания.

До практического применения еще далеко. Но само понимание того, что кишечные микробы способны влиять на работу мышечной ткани, существенно расширяет представления о том, как организм сохраняет силу на протяжении жизни.