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Microbiota sano necessario per la crescita muscolare dopo l’esercizio, secondo uno studio

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Un nuovo studio aggiunge alle prove esistenti che il microbioma intestinale è importante per i muscoli scheletrici. Stefania Pelfini, La Waziya Photography/Getty Images
  • Vari studi hanno suggerito che i microbi intestinali hanno un ruolo nella regolazione della massa e della funzione muscolare.
  • Un nuovo studio sui topi indica che un microbioma intestinale malsano o interrotto potrebbe compromettere la crescita muscolare.
  • Gli scienziati sono giunti a questa conclusione dopo aver confrontato due gruppi di topi, uno dei quali ha ricevuto continuamente antibiotici.
  • I muscoli dei topi che hanno ricevuto un trattamento antibiotico, e quindi hanno avuto un intestino malsano, non sono cresciuti così tanto.
  • Se i ricercatori sono in grado di individuare quali sostanze prodotte dai batteri intestinali possono aiutare i muscoli a crescere dopo l’esercizio, potrebbero essere all’orizzonte nuovi trattamenti per le condizioni di perdita muscolare.

Il microbioma intestinale è un ecosistema dinamico costituito da trilioni di batteri, funghi e altri microbi che vivono all’interno del sistema digestivo. Esso influenza notevolmente salute generale, e di solito ne notiamo gli effetti solo quando c’è uno squilibrio.

Avere un microbioma intestinale interrotto, a causa di una cattiva alimentazione o di un trattamento antibiotico, può avere un impatto sul sistema digestivo, immunitario e nervoso centrale, nonché su varie funzioni e processi corporei.

Gli scienziati hanno stabilito un nuovo collegamento tra il microbioma e l’esercizio fisico e, più recentemente, tra il microbioma e la crescita muscolare.

Per esplorare ulteriormente quest’area, il prof. John McCarthy, Ph.D., professore associato di fisiologia presso l’Università del Kentucky a Lexington, e i suoi colleghi hanno deciso di condurre uno studio su topi in cui hanno usato antibiotici e ruote pesate.

“Come fisiologi dell’esercizio con un particolare interesse per il modo in cui il muscolo scheletrico si adatta all’esercizio, ci siamo chiesti se il microbioma intestinale potesse avere un ruolo in questo processo, dato il suo ruolo centrale nella salute umana”, ha detto il prof. McCarthy. Notizie mediche oggi.

I risultati dello studio appaiono in Il Giornale di Fisiologia.

Un microbioma fiorente potrebbe significare muscoli più grandi

Come parte dell’esperimento, i ricercatori hanno analizzato 42 topi femmine. Hanno somministrato antibiotici a un gruppo attraverso la loro acqua potabile e hanno mantenuto l’altro gruppo privo di germi. I topi si sono esercitati volontariamente sulle ruote da corsa per circa 9 settimane.

I ricercatori hanno quindi misurato e confrontato i muscoli scheletrici di entrambi i gruppi, che includono i muscoli delle braccia e delle gambe.

I muscoli scheletrici facilitano il movimento, mantengono la postura, stabilizzano ossa e articolazioni e generano calore corporeo. Una persona può alterare le caratteristiche fisiche dei muscoli scheletrici attraverso l’esercizio.

Entrambi i gruppi di topi hanno corso per un periodo di tempo simile durante il periodo di allenamento e gli scienziati hanno concluso che gli antibiotici non hanno avuto un effetto profondo sulle prestazioni di corsa.

Anche l’uso di antibiotici non ha portato a infiammazione sistemica, ma ha esaurito i livelli del microbioma intestinale. I farmaci hanno indotto i topi a sperimentare la disbiosi, che è uno squilibrio nella microflora intestinale.

Tuttavia, il gruppo di topi che ha ricevuto antibiotici ha avuto una crescita muscolare più lenta e meno pronunciata in risposta all’esercizio.

Ciò suggerisce che affinché i muscoli crescano dopo l’esercizio, nei topi è necessario un microbioma intatto.

Il prof. McCarthy ha affermato che il fatto che entrambi i gruppi abbiano corso per la stessa quantità di tempo è stato fondamentale, perché le prestazioni di corsa sono lo stimolo per la crescita del muscolo scheletrico.

“Se i topi trattati con antibiotici avessero corso meno dei topi non trattati, sarebbe stato più difficile concludere che fosse necessario un microbioma intestinale sano affinché il muscolo scheletrico si adattasse completamente all’esercizio, perché sarebbe più probabile che i topi corressero di meno”, ha aggiunto. disse.

Il prof. McCarthy ha notato che era significativo che la disbiosi portasse a una compromissione della capacità dei muscoli scheletrici di adattarsi all’esercizio.

“Il muscolo non cresce (ipertrofia) tanto in un topo con un microbioma intestinale interrotto a causa del trattamento antibiotico, [compared with] un topo con un microbioma intestinale sano”, ha detto MNT.

Le prove precedenti supportano il collegamento muscolo-microbioma

Ci sono stati alcuni studi che suggeriscono che il microbioma intestinale può avere un impatto sulla crescita muscolare nei topi e maiali. Anche le prove crescono di giorno in giorno.

Il prof. McCarthy ha sottolineato che l’autore principale, Taylor Valentino, è un ultramaratoneta che era stato precedentemente coinvolto in studi sulla salute gastrointestinale negli ultramaratoneti.

“Dal punto di vista atletico, è stato scoperto che i corridori di livello mondiale hanno più di un particolare tipo di batteri che fornisce una fonte aggiuntiva di energia, che si pensava li aiutasse a correre più velocemente”, ha detto.

UN studio 2015 hanno scoperto che i topi che non avevano un microbioma avevano una massa muscolare scheletrica ridotta. Gli autori dello studio concludono che lo stato microbico dell’intestino è cruciale per le prestazioni fisiche.

UN studio 2019 confermato questi risultati. I topi trattati con antibiotici avevano un rapporto massa muscolare/peso corporeo inferiore e il loro gastrocnemio e quadricipite, due dei muscoli più grandi della gamba, erano più piccoli rispetto ai topi con un microbioma intatto.

Nel loro insieme, questi dati suggeriscono che ci sono fattori all’interno del microbioma intestinale che promuovono la massa muscolare, afferma Michael Lustgarten, Ph.D.

“I metaboliti prodotti dai batteri intestinali possono influenzare la massa muscolare. [One] gruppo di metaboliti che possono farlo sono gli acidi grassi a catena corta, prodotti dalla fermentazione batterica della fibra alimentare, che hanno dimostrato di aumentare la massa muscolare”, afferma.

Ricerche precedenti indicano che l’aumento dell’assunzione di fibre per sole 2 settimane può alterare significativamente il microbioma di una persona e aumentare le specie di batteri che distruggono la fibra.

Alcune cose da tenere a mente

Sebbene sia troppo presto per sapere esattamente quali siano le implicazioni cliniche dello studio, il prof. McCarthy ha affermato che i risultati suggeriscono che “un microbioma intestinale sano contribuirà a ottenere il massimo beneficio dall’esercizio regolare in termini di muscolo scheletrico”.

Lo studio aveva anche diversi limiti che bisogna tenere a mente quando si considerano le implicazioni dei risultati.

Poiché lo studio ha coinvolto i topi, c’è sempre la preoccupazione che i risultati potrebbero non tradursi negli esseri umani, ha affermato il prof. McCarthy.

Ha sottolineato che lui e i suoi colleghi hanno usato solo topi femmina perché sono corridori migliori dei topi maschi. E così, i risultati nei topi maschi potrebbero essere diversi.

Inoltre, la dose di antibiotici somministrata dai ricercatori era relativamente bassa rispetto alle dosi degli studi precedenti.

“Mentre entrambi i gruppi di topi hanno eseguito la stessa quantità, non sappiamo se gli antibiotici stessi potrebbero aver interferito con la capacità del muscolo scheletrico di adattarsi all’esercizio”, ha aggiunto.

I batteri buoni potrebbero trasformare la perdita in guadagno nel cancro, nell’invecchiamento

I ricercatori stanno ora cercando di identificare quali sostanze prodotte dai batteri intestinali possono aiutare i muscoli ad adattarsi completamente all’esercizio e migliorare le prestazioni atletiche.

“Stiamo attualmente cercando di determinare come l’esercizio cambia la composizione e la funzione del microbioma intestinale. Questa indagine, insieme ad altri studi sui batteri, ci consentirà di identificare le sostanze prodotte dal microbioma intestinale che aiutano il muscolo scheletrico a crescere più grande in risposta all’esercizio”, afferma il prof. McCarthy.

Questa scoperta potrebbe anche aprire la strada al trattamento delle condizioni di perdita muscolare, come quelle dovute al cancro, e sbloccare la chiave dell’invecchiamento, oltre a raggiungere i massimi risultati di esercizio.

“Se riusciamo a identificare le sostanze che i batteri intestinali producono per aiutare i muscoli [grow] dopo l’esercizio, potremmo essere in grado di utilizzare alcune di queste sostanze per promuovere la crescita muscolare nelle persone che soffrono di perdita di massa muscolare, come si verifica tipicamente con l’invecchiamento o il cancro.

– Taylor Valentino

La perdita muscolare legata all’età, chiamata sarcopenia, avviene naturalmente a causa della perdita di fibre muscolari e dell’atrofia. Le persone tra gli 80 e i 90 anni possono perdere fino al 50% della loro massa muscolare a causa di questa condizione.

Sono necessarie ulteriori ricerche per scoprire il meccanismo sottostante tra i batteri intestinali e la crescita muscolare prima che possa gettare le basi per il trattamento.