Souvislost mezi složením střevního mikrobiomu a procesy stárnutí organismu je předmětem dlouhodobého výzkumu. S přibývajícím věkem dochází u savců k nežádoucím změnám v mikrobiální populaci střev, což vede k omezení produkce prospěšných látek a naopak k nárůstu metabolitů podporujících zánětlivé procesy.
Nové poznatky o vlivu ultrazvuku na mikrobiom
Aktuální vědecká práce publikovaná v Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle se zaměřila na možnost ovlivnění tohoto stavu pomocí neinvazivní metody, konkrétně nízkointenzivního pulzního ultrazvuku (LIPUS). Výzkumný tým zkoumal, zda aplikace této metody na oblast břicha u starších myších modelů C57BL/6 může zmírnit projevy sarkopenie, tedy věkem podmíněného úbytku svalové hmoty a síly.
Průběh a výsledky experimentu
V rámci studie byly myši ve věku 92 týdnů po dobu osmi týdnů vystaveny stimulaci pomocí LIPUS. Následné vyšetření ve věku 100 týdnů prokázalo u léčených jedinců objektivní zlepšení fyzické výkonnosti. V porovnání s kontrolní skupinou vykazovaly léčené myši vyšší sílu stisku končetin a vyšší celkovou svalovou hmotu.
U neléčených starších myší byl dříve zaznamenán úbytek průměru svalových vláken a snížení celkové hmotnosti svalstva. Tento stav byl doprovázen hromaděním pokročilých produktů glykace v kosterním svalstvu v důsledku ledvinových dysfunkcí, což vyvolávalo zánětlivé signální dráhy zahrnující markery jako COX-2, NF-κB, NLRP3, IL-1β a Caspase-1. Aplikace ultrazvuku vedla u testovaných subjektů k potlačení těchto zánětlivých mediátorů.
Analýza mikrobiomu
Výsledky analýzy složení střevní mikroflóry ukázaly, že terapie pomocí LIPUS vedla ke zvýšení mikrobiální diverzity. Došlo k posílení zastoupení bakteriálních taxonů, které jsou spojovány s protizánětlivým působením, konkrétně rodů Lactobacillus, Bifidobacterium, Faecalibaculum a čeledi Coriobacteriaceae_UCG_002. Statistická analýza prokázala korelaci mezi zvýšeným výskytem těchto bakterií a zlepšením svalové výkonnosti u sledovaných jedinců.
Závěry výzkumu
Data získaná z tohoto experimentu naznačují, že stimulace břišní dutiny pomocí nízkointenzivního pulzního ultrazvuku může u stárnoucích organismů přispívat ke zmírnění svalové degenerace. Mechanismus tohoto účinku je pravděpodobně zprostředkován modulací střevního mikrobiomu a následným snížením systémového zánětu. Vzhledem k tomu, že studie byla provedena na malém vzorku zvířat a přesný biologický mechanismus přenosu vlivu ultrazvuku na střevní bakterie není dosud zcela objasněn, bude nutné provést další navazující výzkum pro ověření těchto zjištění a jejich případnou interpretaci v širším kontextu moderní medicíny.