Probiotika jako cesta ke zlepšení svalové funkce u pacientů se sarkopenií
Nedávná studie propojila změny střevního mikrobiomu a metabolitů vyvolané probiotiky se zlepšením svalové funkce u starších pacientů trpících sarkopenií. Tato zjištění otevírají nové možnosti v péči o pacienty se svalovou slabostí spojenou s věkem.
Sarkopenie a její propojení se střevem
Sarkopenie je onemocnění související s věkem, které se vyznačuje úbytkem svalové hmoty, síly a funkčnosti. Tato ztráta svalové výkonnosti negativně ovlivňuje kvalitu života, zvyšuje riziko nemocí a úmrtnost.
Autoři studie se rozhodli prozkoumat vliv probiotik na zdraví svalů u pacientů se sarkopenií. Zaměřili se na probiotickou bakterii Bifidobacterium animalis subsp. Lactis Probio-M8 (Probio-M8), která se přirozeně nachází v mateřském mléce. Tento kmen byl již dříve spojován s pozitivním vlivem na metabolismus kostí a s léčbou Parkinsonovy choroby u starších pacientů.
Prokázané účinky na stárnoucí myši
V experimentu byly 19měsíční myši krmeny probiotikem Probio-M8 po dobu 28 dní. Výsledky ukázaly zlepšení svalové funkce a snížení příznaků buněčného stárnutí, což naznačuje možné anti-aging účinky.
Ačkoliv vědci nepozorovali významné rozdíly v zánětlivých markerech mezi kontrolní a léčenou skupinou, předpokládají, že na vině je nízká úroveň zánětů u kontrolní skupiny, kterou probiotika již nemohla dále snížit.
Vliv na střevní mikrobiom a metabolity
Vliv probiotické léčby na strukturu a rozmanitost střevního mikrobiomu byl omezený. Nicméně detailní analýza ukázala, že ve stolici kontrolní skupiny se vyskytovala výrazně vyšší koncentrace patogenu Mucispirillum schaedleri, který je spojován s ulcerózní kolitidou. U myší léčených probiotikem naopak dominovaly prospěšné mikroorganismy.
Významné změny byly zaznamenány také v metabolitech. Léčené myši vykazovaly zvýšení látek s protizánětlivými, protirakovinnými a antioxidačními vlastnostmi. Některé z těchto metabolitů jsou navíc spojovány s ochranou před neurologickými poruchami, jako jsou Alzheimerova a Parkinsonova choroba.
Test u pacientů se sarkopenií
Na základě povzbudivých výsledků u myší byl účinek probiotika testován u 43 pacientů se sarkopenií. Po 60 dnech užívání Probio-M8 se u těchto pacientů zlepšila doba potřebná k dokončení testu vstávání a sezení na židli (tzv. FTCS test) o 16 %. Tento test měří sílu dolních končetin a celkovou fyzickou zdatnost.
Nicméně ostatní měření, jako například svalová hmota, síla stisku ruky nebo obvod lýtka, nezaznamenala významné změny. Jediným fyziologickým parametrem, který se zlepšil, byla hladina celkového cholesterolu.
Úloha střevních metabolitů
Podobně jako u myší byly u lidských vzorků pozorovány pouze mírné změny v rozmanitosti střevního mikrobiomu. Došlo však ke zvýšení počtu prospěšných bakterií a snížení počtu patogenů.
Metabolické změny byly mnohem výraznější. Probiotická léčba zvýšila aktivitu metabolických drah spojených s biosyntézou vitaminu C a metabolismem nukleotidů. Tyto procesy podporují obranyschopnost organismu proti oxidativnímu stresu a zajišťují lepší dostupnost energie pro buňky.
Mezi zvýšenými metabolity byla také kreatin – sloučenina klíčová pro energii svalů a syntézu svalových proteinů. To naznačuje, že probiotická léčba by mohla mít přímý vliv na svalovou regeneraci a zlepšení fyzické kondice.
Molekulární mechanismus účinku
Vědci se zaměřili na mechanismus, kterým Probio-M8 ovlivňuje hladinu kreatinu v těle. Zjistili, že tento probiotický kmen pomáhá zvyšovat přenos kreatinu ze střev do krevního oběhu. Kreatin je zásadní pro svalovou sílu a v kombinaci s cvičením podporuje růst svalové hmoty u starších dospělých.
Studie rovněž naznačila, že probiotika mohou inhibovat působení škodlivé molekuly HSL (n-dodecyl-l-homoserine lactone), která brání vstřebávání kreatinu. Experiment na buněčné kultuře ukázal, že HSL negativně ovlivňuje transportní mechanismus kreatinu ve střevech.
Závěr
Výsledky této studie naznačují, že Probio-M8 má potenciál zlepšit fyzickou výkonnost pacientů se sarkopenií díky vlivu na střevní mikrobiom a metabolické procesy spojené s kreatinem. Přestože některá měření nepodpořila optimistické výsledky, vědci doporučují další výzkum zaměřený na hlubší pochopení tohoto slibného spojení mezi probiotiky a svalovou funkcí.
Použité zdroje
- Zhang, Z., et al. (2024). Bifidobacterium animalis Probio-M8 improves sarcopenia physical performance by mitigating creatine restrictions imposed by microbial metabolites. NPJ biofilms and microbiomes, 10(1), 144.
- Cohen, S., et al. (2015). Muscle wasting in disease: molecular mechanisms and promising therapies. Nature reviews. Drug discovery, 14(1), 58–74.
- Zhong, Z., et al. (2022). Bifidobacterium animalis subsp. lactis Probio-M8 undergoes host adaptive evolution by glcU mutation. Microbiome, 10(1), 197.
- Zhao, F., et al. (2023). Bifidobacterium lactis Probio-M8 improves bone metabolism in patients with postmenopausal osteoporosis. European journal of nutrition, 62(2), 965–976.
- Sun, H., et al. (2022). Probiotics synergized with conventional regimen in managing Parkinson’s disease. NPJ Parkinson’s disease, 8(1), 62.
- Kuffa, P., et al. (2023). Fiber-deficient diet inhibits colitis through the regulation of the niche and metabolism of a gut pathobiont. Cell host & microbe, 31(12), 2007–2022.e12.
- Casciola, R., et al. (2023). Creatine Supplementation to Improve Sarcopenia in Chronic Liver Disease. Nutrients, 15(4), 863.
- Watson, M. D., et al. (2021). Evidence for the Contribution of Gut Microbiota to Age-Related Anabolic Resistance. Nutrients, 13(2), 706.