Uma bactéria intestinal que aumenta a força muscular
A sarcopenia é frequentemente vista como uma falha dos exercícios físicos e da nutrição. Um novo estudo vem associar uma bactéria intestinal, a Roseburia inulinivorans, à força muscular nos humanos e mostra um efeito causal em ratos, através de alterações nos aminoácidos.
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Sobre este artigo
Autor
A microbiota intestinal regula o metabolismo do hospedeiro, a inflamação e a função dos tecidos, mas o seu papel na saúde muscular mantém-se ainda um ângulo morto. Embora o conceito de eixo intestino-músculo tenha ganhado visibilidade, nenhuma espécie bacteriana específica havia sido associada causalmente à força muscular.
Um novo estudo 1 publicado na revista Gut, escrito por Martinez-Tellez et al., do Centro Médico da Universidade de Leiden e da Universidade de Granada, vem colmatar essa lacuna.
Eixo intestino-músculo
Via de comunicação bidirecional através da qual os micróbios intestinais, os seus metabolitos e os sinais imunitários influenciam a massa e a função muscular. Este estudo fornece uma evidência direta de que uma única espécie de bactéria nesse eixo pode modular casualmente a força muscular. 1
Sarcopenia
Perda progressiva de massa muscular esquelética, da força e da função, relacionada ao envelhecimento que contribui para a fragilidade e para resultados clínicos insatisfatórios. O declínio da R. inulinivorans observado com o envelhecimento sugere uma potencial via terapêutica baseada no microbioma para esta condição. 1
Da associação humana à prova causal em ratos
A equipa realizou análises metagenómicas em duas coortes humanas:
- de 90 jovens adultos (18–25 anos)
- e de 33 idosos (65–75 anos), cujo fenótipo em termos de força muscular foi amplamente avaliado.
Entre todos os táxons bacterianos, a abundância relativa de Roseburia inulinivorans, que não inclui outras espécies de Roseburia, apresentou uma associação positiva com a força de preensão manual em ambos os grupos etários. Os idosos que apresentaram a R. inulinivorans detetável tinham uma força de preensão manual 29% superior (p < 0,01). Nos jovens adultos, uma maior abundância também se correlacionou com o desempenho na pressão das pernas e no supino (r ≥ 0,26, p < 0,05).
Roseburia inulinivorans
Bactéria anaeróbica produtora de butirato da família Lachnospiraceae, identificada neste estudo como a única espécie do género Roseburia especifica e causalmente associada ao aumento da força muscular, tanto em coortes humanas como num modelo murino. 1
Para testar a causalidade, 32 ratos tratados com antibióticos receberam, por via oral:
- R. inulinivorans,
- R. faecis,
- R. intestinalis, ou um veículo três vezes por semana durante oito semanas.
Apenas a R. inulinivorans induziu um aumento notável de cerca de 30% na força de preensão dos membros anteriores (p < 0,001). A análise das fibras musculares confirmou um aumento da área transversal, uma maior frequência de fibras grossas (>5000 µm²) e uma transição das fibras do tipo I para as do tipo II, as fibras de contração rápida essenciais para a geração de força.
Fibras musculares do tipo II
Fibras musculoesqueléticas de contração rápida, caracterizadas por uma elevada capacidade glicolítica e uma rápida geração de força. A suplementação com R. inulinivorans alterou a composição das fibras para o tipo II, o que coincidiu com um aumento do tamanho das fibras musculares e da força de preensão nos ratos. 1
Um mecanismo inesperado: os aminoácidos e não o butirato
Considerando que as espécies da Roseburia são conhecidas produtoras de butirato, esperava-se que o fator determinante fosse os ácidos gordos de cadeia curta. No entanto, os níveis de AGCC no ceco permaneceram inalterados.
A principal assinatura metabólica da R. inulinivorans residia noutro aspeto: uma diminuição acentuada dos aminoácidos no ceco, incluindo:
- a metionina,
- a leucina,
- a isoleucina,
- a valina,
- a alanina
- e a lisina.
Os dados genómicos indicam que a R. inulinivorans depende de uma via única de biossíntese da lisina dependente da succinilação e não consegue utilizar a ureia como fonte de azoto, o que provavelmente aumenta a sua absorção luminal de aminoácidos. A jusante, a metabolómica não direcionada no músculoesquelético revelou a ativação das vias das purinas e do pentose-fosfato, vias centrais para a biossíntese de nucleótidos, a produção de NADPH e o equilíbrio redox.
O metabolismo das purinas pode ser estimulado pelo mTORC1, um regulador principal da sinalização anabólica e do crescimento muscular, sugerindo uma ligação mecânica entre o consumo microbiano de aminoácidos no intestino e a hipertrofia das fibras musculares.
29%
Entre os idosos, a presença detetável de R. inulinivorans está associada a um aumento de 29% na força de preensão. ¹
Um candidato probiótico para os músculos envelhecidos
A abundância de R. inulinivorans foi significativamente menor nos adultos mais velhos em comparação com os mais jovens, uma tendência confirmada em 3 512 metagenomas disponíveis publicamente (p = 0,016).
O género Roseburia também se encontra reduzido:
- na sarcopenia,
- na paralisia cerebral,
- na anorexia nervosa
- e na caquexia relacionada com o cancro.
Sarcopenia: a microbiota intestinal participa na perda funcional e de massa dos músculos esqueléticos?
Sobretudo, demonstrou-se que o treino da força aumenta seletivamente a abundância de Roseburia, sugerindo um diálogo bidirecional entre o intestino e os músculos.
Juntas, estas descobertas posicionam a R. inulinivorans como um modulador específico da espécie no eixo intestino-músculo e como um candidato probiótico promissor para estratégias nutracêuticas contra a atrofia muscular relacionada com a idade, embora ensaios de intervenção rigorosos em seres humanos sejam o próximo passo fundamental.
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