Саркопения: влияет ли микробиота кишечника на потерю мышечной массы и снижение функции скелетных мышц?

Могут ли структурные и функциональные изменения микробиоты кишечника стать причиной снижения мышечной массы у пожилых людей (саркопения)? По результатам недавнего исследования это кажется более чем вероятным: в популяции пожилых китайцев изучали мало исследованную ось «кишечник – мышцы». Вероятно, исследование сыграет заметную роль в открытии способа улучшения здоровья пожилых людей.

С увеличением ожидаемой продолжительности жизни в научных исследованиях все чаще изучают нарушения здоровья, связанные с преклонным возрастом. К ним относится и саркопения — гериатрический синдром, характеризующийся уменьшением мышечной массы (sidenote: Martin FC, Ranhoff AH. Frailty and Sarcopenia. 2020 Aug 21. In: Falaschi P, Marsh D, editors. Orthogeriatrics: The Management of Older Patients with Fragility Fractures [Internet]. Cham (CH): Springer; 2021. Chapter 4 ) . В развитии саркопении задействованы различные патофизиологические механизмы, в числе которых недостаточное питание, малая физическая активность, воспаление, старение иммунной системы, резистентность к анаболическим гормонам, окислительный стресс. Микробиота кишечника оказывает значимое влияние на эти процессы, особенно связанные с воспалением и иммунной системой. В ряде исследований уже описывались изменения микробиоты кишечника у пожилых людей, но непосредственное изучение роли оси «кишечник — мышцы» при саркопении проводилось впервые.

Саркопения: уменьшение разнообразия микробиоты кишечника...

Микробиоту кишечника анализировали в трех группах с помощью секвенирования гена 16S рРНК: у 60 здоровых контрольных участников (средний возраст 68,38 ±5,79 года), у 11 пациентов с саркопенией с нарушением мышечной функции и снижением мышечной массы (средний возраст 76,45 ±8,58 года) и у 16 пациентов с потенциальной саркопенией, у которых отмечалось только нарушение функции мышц (средний возраст 74,00 ±6,94 года). Было обнаружено, что у пациентов с саркопенией и потенциальной саркопенией альфа-разнообразие (Chao1 и наблюдаемые индексы видового разнообразия) было значимо снижено по сравнению с контрольной группой. У этих пациентов отмечалось снижение количества некоторых видов микроорганизмов, продуцирующих бутират (Lachnospira, Fusicantenibacter, Roseburia, Eubacterium и Lachnoclostridium). Бутират — это важное соединение, посредством которого микробиота кишечника влияет на физиологию организма хозяина. Известно, что он уменьшает воспаление: исследования показали, что короткоцепочечные жирные кислоты, такие как бутират, способствуют поддержанию массы скелетных мышц. Кроме того, численность микробов рода Lactobacillus была большей у пациентов с симптомами, чем в контрольной группе, и семейство Lactobacillaceae идентифицировано как биомаркер для группы с потенциальной саркопенией. В то же время, семейство Porphyromonadaceae, по-видимому, является биомаркером саркопении.

...и модифицированные функциональные пути

Чтобы изучить функциональное влияние состава микробиоты кишечника на пациентов, исследователи идентифицировали ряд измененных функциональных путей. У пациентов с саркопенией и потенциальной саркопенией одни пути были представлены чрезмерно (в частности, биосинтез липополисахаридов или ЛПС), в то время как другие были представлены недостаточно (помимо прочих, это пути биосинтеза фенилаланина, тирозина и триптофана). Эти результаты позволяют предположить, что ключевые метаболические пути, связанные с образованием энергии в клетках, переработкой белка и транспортом питательных веществ, в патологических условиях саркопении регулируются иначе. Кроме того, обогащение биосинтеза ЛПС указывает на то, что саркопения связана с провоспалительным метагеномом. Эти результаты подтверждают данные предыдущих исследований (sidenote: Volpi, E., Kobayashi, H., Sheffield-Moore, et al. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am. J. Clin. Nutr. 78, 250–258. https ://doi.org/10.1093/ajcn/78.2.250 (2003) ) , в которых была показана важность путей биосинтеза фенилаланина, тирозина и триптофана для стимуляции анаболизма мышц у пожилых людей.

Эти предварительные результаты показывают, что структурные и функциональные изменения микробиоты кишечника могут способствовать потере массы скелетных мышц и снижению их функции у пациентов с саркопенией. Однако для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования с более крупными выборками.