Sarkopeni: iskelet kas kütlesi ve fonksiyonunun kaybında bağırsak mikrobiyotasının rolü var mı?

Ortalama yaşam süresi uzadıkça bilimsel araştırmalar gittikçe artan şekilde yaşlılıktaki sağlık sorunlarıyla ilgilenmektedir. Bunlardan biri kas kütlesinde bozulma ile kendini gösteren geriatrik bir sendrom olan sarkopenidir. Sarkopeni yetersiz beslenme ve fiziksel aktivite, enflamasyon, immün yaşlanması, anabolik direnç ve oksidatif stres dahil birden fazla patofizyolojik mekanizmanın sonucu olarak oluşur. Bağırsak mikrobiyotasının bu süreçlerde, özellikle enflamasyon ve bağışıklık sistemi ile ilişkili olanlarda önemli bir etkisi vardır. Bazı çalışmalar yaşlılarda bağırsak mikrobiyotasında değişiklikler olduğunu tanımlamıştır ancak bu çalışma, sarkopenide bağırsak-kas aksının rolünü araştıran bu türde ilk çalışmadır.

Sarkopeni: azalan bağırsak çeşitliliği...

Üç grubun bağırsak mikrobiyotası 16S rRNA gen dizileme yöntemiyle analiz edildi: 60 sağlıklı kontrol (ortalama yaş 68,38 ± 5,79), bozulmuş kas fonksiyonu ve azalan kas kütlesi olan 11 sarkopeni hastası (ortalama yaş 76,45 ± 8,58) ve sadece bozulmuş kas fonksiyonu problemi olan 16 potansiyel sarkopeni hastası (ortalama yaş 74,00 ± 6,94) Alfa çeşitliliğinin (Chao1 ve gözlemlenen tür çeşitliliği endeksi), kontrol grubuna kıyasla sarkopeni ve potansiyel olarak sarkopeni hastalarında anlamlı olarak daha az olduğu bulundu. Bu hastalarda bazı butirat-üreten türlerde azalma olduğu görüldü (Lachnospira, Fusicantenibacter, Roseburia, Eubacterium ve Lachnoclostridium). Butirat, bağırsak mikrobiyotasının konağın fizyolojisine etki etmek için kullandığı önemli bir bileşendir. Enflamasyonu azalttığı bilinmektedir ve bazı çalışmalar kısa zincirli yağ asitlerinin (örneğin Butirat) kas iskelet kütlesinin korunmasına katkıda bulunduğunu göstermiştir. Ayrıca Lactobacillus cinsi, kontrollere kıyasla semptomatik kişilerde daha fazla sayıda bulunuyordu ve Lactobacillaceae ailesi potansiyel olarak sarkopenik grup için bir biyo-belirteç olarak belirlendi. Aynı zamanda Porphyromonadaceae ailesi de sarkopeni için bir biyo-belirteç olarak görünmektedir.

...ve değişen fonksiyonel yolaklar

Hastalarda bağırsak mikrobiyotası bileşiminin fonksiyonel etkisini araştırmak için araştırmacılar bazı değişen fonksiyonel yolaklar belirlediler. Sarkopenik ve potansiyel olarak sarkopenik gönüllülerde, bazılarından fazla bulunurken (özellikle lipopolisakkarit, veya LPS, biyosentez) diğerlerinden az sayıda bulunuyordu (fenilalanin, tirosin, ve triptofan biyosentez yolakları ve bazı başka yolaklar). Bu sonuçlar hücresel enerji üretimi, protein işleme ve besin maddelerinin aktarımıyla ilişkili önemli metabolik yolakların sarkopeninin patolojik ortamında farklı şekilde regüle edildiğini önermektedir. Ayrıca LPS biyosentezinde artış, sarkopeninin pro-inflamatuar metagenom ile ilişkili olduğunu önermektedir. Bu sonuçlar yaşlılarda kas anabolizmasını stimüle etmekte fenilalanin, tirosin ve triptofan biyosentez yolaklarının önemini gösteren önceki çalışmaları¹ teyit etmektedir.

Bu ilk bulgular bağırsak mikrobiyotasındaki yapısal ve fonksiyonel değişikliklerin iskelet kas kütlesi ve fonksiyonunun kaybında bağırsak mikrobiyotasının rolü olabileceğine işaret etmektedir. Ancak bu varsayımı teyit etmek için daha fazla örnek içeren çalışmalar yapılması gereklidir.

¹Volpi, 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).