Η μικροχλωρίδα ως προπονητής: Βακτήρια που ανέπτυξαν μυϊκές ίνες

Μια μελέτη δημοσιεύτηκε στο Scientific Reports, στην οποία οι επιστήμονες «επανασυναρμολόγησαν» το μικροβίωμα σε ποντίκια και βρήκαν συγκεκριμένα εντερικά βακτήρια που μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την απόδοση δύναμης και τη μυϊκή σύνθεση. Μετά τη μεταμόσχευση ανθρώπινης μικροχλωρίδας σε ποντίκια και τη στη συνέχεια τη δοκιμή υποψήφιων, οι συγγραφείς εντόπισαν δύο είδη - το Lactobacillus johnsonii και το Limosilactobacillus reuteri. Η μακροχρόνια χορήγηση αυτών των βακτηρίων σε ηλικιωμένα ποντίκια βελτίωσε τα αποτελέσματα των τεστ δύναμης, αύξησε τη μάζα των σκελετικών μυών και την επιφάνεια διατομής των μυϊκών ινών και, σε μοριακό επίπεδο, αύξησε την έκφραση των μυοαναγεννητικών δεικτών FST (φολλιστατίνη) και IGF-1. Η εργασία δημοσιεύθηκε στις 18 Αυγούστου 2025.

Ιστορικό της μελέτης

Η σαρκοπενία - η σχετιζόμενη με την ηλικία μείωση της δύναμης και της ποιότητας των σκελετικών μυών - αυξάνει τον κίνδυνο πτώσεων, αναπηρίας και θνησιμότητας. Οι κλασικές παρεμβάσεις (προπόνηση αντίστασης, επαρκής πρόσληψη πρωτεΐνης) λειτουργούν, αλλά το αποτέλεσμα είναι περιορισμένο σε πολλούς ηλικιωμένους ενήλικες, επομένως η προσοχή μετατοπίζεται σε νέους στόχους, συμπεριλαμβανομένου του μικροβιώματος του εντέρου. Τα συσσωρευμένα στοιχεία συνδέουν τη σύνθεση της μικροχλωρίδας με τον μεταβολισμό και τη λειτουργία των μυών και μάλιστα υποδηλώνουν ότι η χορήγηση προβιοτικών συμπληρωμάτων μπορεί να βελτιώσει σε μέτριο βαθμό τη δύναμη και την απόδοση στην άσκηση, αν και τα αποτελέσματα είναι ανάμεικτα μεταξύ των μελετών.

Η ιδέα ενός «άξονα εντέρου-μυός» βασίζεται σε διάφορους μηχανισμούς: τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας που συντίθενται από μικρόβια επηρεάζουν τον μεταβολισμό της ενέργειας των μυών, η μικροχλωρίδα ρυθμίζει τη φλεγμονή και την ακεραιότητα του εντερικού φραγμού και τα σήματα ανάπτυξης και πλαστικότητας μεταβάλλονται μέσω νευροενδοκρινικών οδών. Η σωματική δραστηριότητα, με τη σειρά της, «αναδιαρθρώνει» επίσης τη μικροβιακή σύνθεση - μια αμφίδρομη σχέση. Αυτό δημιουργεί τη βάση για την αναζήτηση στελεχών που υποστηρίζουν ειδικά τη μυϊκή λειτουργία σε γηράσκοντες οργανισμούς.

Μέχρι πρόσφατα, ωστόσο, είχαμε πολλές συσχετίσεις και λίγα στοιχεία αιτιότητας σε επίπεδο συγκεκριμένων βακτηρίων. Μια νέα δημοσίευση στο Scientific Reports καλύπτει μέρος αυτού του κενού: οι συγγραφείς μεταμόσχευσαν πρώτα ανθρώπινη μικροχλωρίδα σε ποντίκια και έδειξαν ότι οι παραλλαγές της επηρέαζαν διαφορετικά τις δοκιμές αντοχής, και στη συνέχεια εξέτασαν λειτουργικά τους υποψηφίους και ταυτοποίησαν δύο βασικά είδη, το Lactobacillus johnsonii και το Limosilactobacillus reuteri. Η μακροχρόνια χορήγηση αυτών των στελεχών σε ηλικιωμένα ποντίκια αύξησε τη μυϊκή δύναμη, τη μάζα και την εγκάρσια διατομή, και σε επίπεδο μοριακού δείκτη, αύξησε την έκφραση των FST και IGF-1, υποδεικνύοντας μια επίδραση που προάγει την ανάπτυξη.

Το πρακτικό συμπέρασμα είναι μέχρι στιγμής επιφυλακτικό: πρόκειται για μια πειστική προκλινική μελέτη και ένα βήμα προς την κατεύθυνση ειδικών για κάθε στέλεχος «αντισαρκοπενικών» προβιοτικών, αλλά η μεταφορά τους σε ανθρώπους απαιτεί τυχαιοποιημένες δοκιμές με ισχυρά τελικά σημεία και μηχανιστικούς βιοδείκτες. Οι τρέχουσες ανασκοπήσεις υπογραμμίζουν τις δυνατότητες των γαλακτοβακίλλων ως επικουρική θεραπεία, αλλά και την ανάγκη τυποποίησης των στελεχών, των δόσεων και της διάρκειας πριν από τη διατύπωση ευρείων συστάσεων.

Πώς δοκιμάστηκε αυτό;

Οι ερευνητές αρχικά «μηδενίσαν» την εντερική χλωρίδα ποντικών 9 μηνών με αντιβιοτικά και πραγματοποίησαν μεταμόσχευση κοπράνων: για τρεις μήνες, στα ζώα δόθηκε ένα μείγμα κοπράνων από 10 υγιείς ενήλικες (δότες χωρίς χρόνιες ασθένειες και χωρίς πρόσφατη λήψη αντιβιοτικών/προβιοτικών). Η δύναμη και η ευκινησία αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας δύο ανεξάρτητες δοκιμές: rotarod (χρόνος πτώσης από περιστρεφόμενη ράβδο) και συρμάτινη ανάρτηση (χρόνος συγκράτησης). Ήδη σε αυτό το στάδιο, κατέστη σαφές ότι τα διαφορετικά βακτηριακά προφίλ επηρεάζουν τη μυϊκή λειτουργία με διαφορετικούς τρόπους. Η συγκριτική ανάλυση της μικροχλωρίδας του γαστρεντερικού σωλήνα και των κοπράνων έδειξε ότι η σύνθεση στον εντερικό αυλό είναι πιο ποικίλη και σχετίζεται με μεγαλύτερη ακρίβεια με τις μετρήσεις δύναμης από το «κοπρανώδες εκμαγείο». Από ένα σύνολο διαφορετικών ειδών, τα L. johnsonii, L. reuteri και Turicibacter sanguinis στατιστικά σταθερά «επιπλέουν». Οι δύο πρώτοι συγγραφείς επέλεξαν για λειτουργικές δοκιμές.

Στη συνέχεια, ακολούθησε ένα άμεσο πείραμα σε ποντίκια 12 μηνών: μετά από μια σύντομη εντερική απολύμανση, στα ζώα χορηγήθηκε L. johnsonii, L. reuteri ή ένας συνδυασμός αυτών καθημερινά για τρεις μήνες. Το αποτέλεσμα ήταν μια αύξηση του χρόνου στην περιστροφική ράβδο και την εναιώρηση ήδη από τον πρώτο μήνα στις «βακτηριακές» ομάδες, με τον συνδυασμό να δίνει την πιο έντονη δυναμική. Ιστολογικά, η εγκάρσια περιοχή των ινών (υποκνημίδιο, γαστροκνήμιο και μακρύς εκτείνων των δακτύλων) ήταν μεγαλύτερη από ό,τι στην ομάδα ελέγχου. Ταυτόχρονα, το σωματικό βάρος στο σύνολό του μειώθηκε και η μυϊκή μάζα αυξήθηκε, υποδεικνύοντας βελτίωση στη σύνθεση του σώματος. Στο επίπεδο έκφρασης mRNA, η φολλιστατίνη στην ομάδα L. johnsonii σχεδόν διπλασιάστηκε, ενώ ο IGF-1 ήταν επίσης υψηλότερος σε όλους τους «βακτηριακούς» κλάδους.

Γιατί μπορεί να είναι απαραίτητο αυτό;

Με την ηλικία, η μυϊκή δύναμη και η ποιότητα μειώνονται (σαρκοπενία) και οι κίνδυνοι πτώσεων, καταγμάτων και απώλειας ανεξαρτησίας αυξάνονται. Η έννοια του «άξονα εντέρου-μυών» έχει συζητηθεί εδώ και καιρό, αλλά εδώ παρουσιάζουμε άμεσες λειτουργικές ενδείξεις για συγκεκριμένα στελέχη: Τα L. johnsonii και L. reuteri δεν σχετίζονται απλώς με καλύτερη απόδοση, αλλά βελτιώνουν επίσης τη δύναμη και τη μορφολογία των μυών στο πείραμα. Οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι το αποτέλεσμα μπορεί να συμβεί μέσω πολλών οδών ταυτόχρονα - από την παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας και τη διαμόρφωση της μιτοχονδριακής λειτουργίας έως τη ρύθμιση των οδών μυϊκής ανάπτυξης (μέσω FST/IGF-1).

Τι νέο υπάρχει στην επιστήμη (και προσεκτικά - σχετικά με το "power pill")

• Το ίδιο το στέλεχος έχει σημασία. Δεν μιλάμε για «προβιοτικά γενικά», αλλά για δύο συγκεκριμένα στελέχη, που επιβεβαιώθηκαν ανεξάρτητα σε δύο διαφορετικές συμπεριφορικές δοκιμές και ταυτοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας διαφορική ανάλυση (DESeq2).
• Συνέργεια σε ένα ζεύγος: Η συγχορήγηση L. johnsonii + L. reuteri παρήγαγε τα μεγαλύτερα κέρδη τόσο στην αντοχή όσο και στην επιφάνεια των ινών, υποδηλώνοντας πιθανές φόρμουλες πολλαπλών στελεχών.
• Το έντερο είναι πιο σημαντικό από τα κόπρανα. Το «πορτρέτο» της γαστρεντερικής μικροχλωρίδας είναι πιο κατατοπιστικό από τα δείγματα κοπράνων - μια πρακτική υπόδειξη για μελλοντικές στρατηγικές σχεδιασμού.

Πώς λειτουργεί (υποθέσεις των συγγραφέων)

Στη συζήτηση, οι ερευνητές συνέδεσαν τη βελτιωμένη μυϊκή λειτουργία με:

• πιθανή ομαλοποίηση των μιτοχονδρίων στους μύες (μείωση της βλάβης από το κυτόχρωμα C σε προηγουμένως περιγραφείσες εργασίες για αυτά τα είδη).
• αυξημένη παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας, τα οποία βελτιώνουν τον αναβολισμό και τον μεταβολισμό των μυών.
• ενεργοποίηση οδών που προάγουν την ανάπτυξη - ανάπτυξη FST (ανταγωνιστής μυοστατίνης) και IGF-1.
  Ο συνδυασμός αυτών των παραγόντων μπορεί να μετατοπίσει την ισορροπία προς μεγαλύτερη αντοχή και οξειδωτικό δυναμικό των ινών. Οι μηχανισμοί πρέπει να περιγραφούν λεπτομερώς σε «ομικά» επίπεδα - μεταβολομική, μεταγραφωμική, πρωτεωμική.

Προσοχή πρώτα

Αυτό είναι ένα μοντέλο ποντικού. Η μεταφορά των αποτελεσμάτων «ως έχουν» στους ανθρώπους είναι πρόωρη. Οι συγγραφείς γράφουν ρητά για την ανάγκη δοκιμών σε ανθρώπους - από οργανοειδή και ex vivo μοντέλα έως πληθυσμιακές και κλινικές δοκιμές. Είναι επίσης σημαντικό ότι το αποτέλεσμα εξαρτιόταν από τη μακροχρόνια χορήγηση (μήνες) και οι αρχικές αλλαγές στο μικροβίωμα στα ζώα επιτεύχθηκαν με επιθετική απολύμανση - αυτό δεν κάνουμε στην κλινική. Τέλος, το τρίτο συχνά «συντροφικό» είδος Turicibacter sanguinis σε αυτή την εργασία δεν υποβλήθηκε σε λειτουργική επικύρωση, αν και ο εμπλουτισμός του συνέπεσε σταθερά με αύξηση της ισχύος - ένας πιθανός στόχος για μελλοντικά πειράματα.

Τι σημαίνει αυτό «στην πράξη» σήμερα;

• Τα συμπληρώματα «οποιωνδήποτε προβιοτικών» δεν ισοδυναμούν με τα συμπληρώματα L. johnsonii και L. reuteri - η σύνθεση των προϊόντων στον πραγματικό κόσμο ποικίλλει σημαντικά.
• Η πορεία προς ένα «αντι-σαρκοπενικό» προβιοτικό απαιτεί τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες δοκιμές σε ανθρώπους με τελικά σημεία δύναμης (λαβή σε δυναμόμετρο, δοκιμή όρθιας κίνησης, ταχύτητα βάδισης), μυϊκή μορφομετρία και μεταβολικούς δείκτες.
• Εάν η υπόθεση επιβεβαιωθεί, ο στόχος είναι προφανής: μεγαλύτερες ηλικιακές ομάδες, ασθενείς που διατρέχουν κίνδυνο σαρκοπενίας/εξασθένησης μετά από ακινητοποίηση και αθλητές σε φάσεις αποκατάστασης. Προς το παρόν, πρόκειται για μια ενδιαφέρουσα προκλινική μελέτη και βάση για προσεκτικά σχεδιασμένες δοκιμές.

Πηγή: Ahn JS., Kim HM., Han EJ., Hong ST., Chung HJ. Ανακάλυψη εντερικών μικροοργανισμών που επηρεάζουν τη βελτίωση της μυϊκής δύναμης. Scientific Reports. 2025;15:30179. https://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2