У людей со здоровым микробиомом мышцы растут быстрее

Кишечные микробы играют роль в регулировании массы мышц и их функции. Нарушение микробного баланса препятствует росту мышечной ткани. Такие выводы возникли после сравнения двух групп мышей, одна из которых получала антибиотики. У принимавших антибиотики мышей мышцы росли хуже, что было следствием вызванного антибиотиками дисбактериоза.

Микробиом кишечника - экосистема, состоящая из триллионов бактерий, грибов и других микробов. Эти микроорганизмы находятся в динамическом равновесии.

Нарушение микробиома кишечника вследствие неправильного питания или приема антибиотиков влияет на пищеварительную, иммунную и центральную нервную системы, а также на другие процессы в организме. Ученые установили новую связь между микробиомом и эффективностью силовых тренировок, показателем которой является рост мышц.

Проверка новой теории на мышах

Ученые провели эксперимент на мышах, в котором они использовали антибиотики и утяжеленные колеса для бега. Физиологи, изучавшие влияние физических нагрузок на состояние скелетных мышц задались вопросом, способен ли микробиом кишечника участвовать в этом процессе, учитывая его центральную роль в здоровье человека.

В рамках эксперимента исследователи наблюдали 42 самки мышей. Они вводили антибиотики одной группе через питьевую воду, а другую группу защищали от микробов. Мыши тренировались на колесах около 9 недель. Затем исследователи измерили и сравнили скелетные мышцы обеих групп, включая мышцы передних и задних конечностей.

Мышцы и дисбактериоз

Скелетные мышцы дают возможность нам двигаться, поддерживают осанку, стабилизируют кости и суставы и генерируют тепло. Человек изменяет физические характеристики скелетных мышц с помощью упражнений. Во время исследования обе группы мышей получали одинаковые нагрузки и ученые пришли к выводу, что антибиотики не оказали сильного влияния на беговые качества.

Использование антибиотиков также не привело к системному воспалению, но привело к оскуднению кишечного микробиома. Лекарства вызвали у мышей дисбактериоз. У получавших антибиотики мышей мышцы росли медленнее, чем у контрольной группы при равных нагрузках.

Для роста мышц после тренировок необходим здоровый микробиом

Обе группы получали одинаковый стимулом для роста скелетных мышц. Однако дисбактериоз нарушил способность скелетных мышц адаптироваться к упражнениям. Результатом этого стал менее выраженный рост мышц у мышей, принимавших антибиотики.

Предыдущие данные также подтверждают зависимость объема мышц от состояния микробиома:

• Ряд исследований показал, что микробиом кишечника влияет на рост мышц у мышей и свиней.
• Есть и исследования спортсменов-марафонцев. У бегунов мирового класса было обнаружено больше определенных видов бактерий, которые поставляют энергию, помогающую им бегать быстрее.
• У мышей, лишенных микробиома, была снижена масса скелетных мышц.
• У мышей, получавших антибиотики, соотношение мышечной массы к массе тела было ниже, а их икроножные и четырехглавые мышцы, были меньше, чем у мышей с интактным микробиомом.

Все это наводит на мысль, что микробный статус кишечника имеет решающее значение для результативности упражнений. В совокупности эти данные предполагают, что в микробиоме кишечника есть факторы, способствующие росту мышечной массы.

Механизм

Кишечные бактерии влияют на мышечную массу посредством выработки метаболитов. Одна группа метаболитов - это короткоцепочечные жирные кислоты, которые образуются в результате ферментации пищевых волокон бактериями. Увеличение потребления клетчатки всего на 2 недели меняет микробиом человека к лучшему и стимулирует рост бактерий, расщепляющих клетчатку.

О чем следует помнить

Еще слишком рано говорить о клинических последствих исследования. Однако результаты предполагают, что только при здоровом микробиоме кишечника удается извлечь максимальную пользу из силовых нагрузок.

У исследования также было несколько ограничений, которые надо учитывать при рассмотрении значения результатов. Некоторые ученые выразили опасения, что полученные на мышах результаты нехарактерны для людей. Они использовали только мышей-самок, т.к. они бегают лучше самцов.

То есть, результаты у мышей-самцов могут быть иными. Доза антибиотиков в данном исследовании была ниже, чем в предыдущих. Поэтому вопрос, способны ли сами антибиотики повлиять на способность скелетных мышц адаптироваться к упражнениям остается открытым.

Полезные бактерии тормозят рак и старение

В настоящее время исследователи пытаются выяснить, какие вещества, вырабатываемые кишечными бактериями, улучшают адаптацию мышц к упражнениям и позволяют улучшить спортивные результаты. Паралелльно это позволит определить вещества, которые помогают скелетным мышцам расти в размерах в ответ на упражнения.

Это открытие также открывает путь к восстановлению утраченной мышечной массы в случае рака или старения. Синтезируемые бактериями вещества планируется использовать для людей, страдающих от потери мышечной массы, что обычно происходит при старении или раке.

Естественная возрастная потеря мышечной массы, называемая саркопенией, является результатом атрофии мышечных волокон. Люди к возрасту 80 - 90 лет могут потерять до 50% своих мышц.

Однако прежде чем заложить основу для лечения, требуется раскрыть основной механизм связи между кишечными бактериями и ростом мышц,