Mikrobiota kot trener: bakterije, ki so gojile mišična vlakna

V reviji Scientific Reports je bila objavljena študija, v kateri so znanstveniki "ponovno sestavili" mikrobioto pri miših in odkrili specifične črevesne bakterije, ki lahko znatno izboljšajo moč in sestavo mišic. Po presaditvi človeške mikroflore v miši in poznejšem testiranju kandidatov so avtorji identificirali dve vrsti - Lactobacillus johnsonii in Limosilactobacillus reuteri. Dolgotrajno dajanje teh bakterij starajočim se mišim je izboljšalo rezultate testov moči, povečalo maso skeletnih mišic in površino prečnega prereza mišičnih vlaken, na molekularni ravni pa je povečalo izražanje mioregenerativnih markerjev FST (folistatin) in IGF-1. Delo je bilo objavljeno 18. avgusta 2025.

Ozadje študije

Sarkopenija – starostno povezano zmanjšanje moči in kakovosti skeletnih mišic – povečuje tveganje za padce, invalidnost in umrljivost. Klasični posegi (trening moči, zadostna količina beljakovin) delujejo, vendar je učinek pri mnogih starejših odraslih omejen, zato se pozornost preusmerja na nove tarče, vključno s črevesnim mikrobiomom. Vse več dokazov povezuje sestavo mikrobiote s presnovo in delovanjem mišic ter celo kaže, da lahko uživanje probiotikov nekoliko izboljša moč in vadbeno zmogljivost, čeprav so rezultati v različnih študijah mešani.

Zamisel o »osi med črevesjem in mišicami« temelji na več mehanizmih: kratkoverižne maščobne kisline, ki jih sintetizirajo mikrobi, vplivajo na presnovo mišične energije; mikrobiota modulira vnetje in celovitost črevesne pregrade; signali rasti in plastičnosti pa se spreminjajo preko nevroendokrinih poti. Telesna aktivnost pa posledično »prestrukturira« mikrobno sestavo – gre za dvosmerno razmerje. To ustvarja osnovo za iskanje sevov, ki specifično podpirajo delovanje mišic pri starajočih se organizmih.

Do nedavnega pa smo imeli veliko povezav in malo vzročnih dokazov na ravni specifičnih bakterij. Nov članek v Scientific Reports zapolnjuje del te vrzeli: avtorji so najprej presadili človeško mikrobioto v miši in pokazali, da njene variacije različno vplivajo na teste moči, nato pa so kandidate funkcionalno testirali in identificirali dve ključni vrsti, Lactobacillus johnsonii in Limosilactobacillus reuteri. Dolgotrajno dajanje teh sevov starajočim se mišim je povečalo mišično moč, maso in površino prečnega prereza, na ravni molekularnih markerjev pa je povečalo izražanje FST in IGF-1, kar kaže na učinek spodbujanja rasti.

Praktični zaključek je zaenkrat previden: to je prepričljiva predklinična študija in korak k sevno specifičnim "antisarkopeničnim" probiotikom, vendar prenos na ljudi zahteva randomizirana preskušanja z močnimi končnimi točkami in mehanističnimi biomarkerji. Trenutni pregledi poudarjajo potencial laktobacilov kot adjuvantnega zdravljenja, hkrati pa tudi potrebo po standardizaciji sevov, odmerkov in trajanja, preden se podajo splošna priporočila.

Kako je bilo to preizkušeno?

Raziskovalci so najprej »ničelno« nastavili črevesno floro 9 mesecev starih miši z antibiotiki in izvedli presaditev blata: živali so tri mesece prejemale mešanico blata 10 zdravih odraslih (darovalcev brez kroničnih bolezni in brez nedavnega jemanja antibiotikov/probiotikov). Moč in okretnost so ocenili z dvema neodvisnima testoma: rotarod (čas padca z vrteče se palice) in žično suspenzijo (čas zadrževanja). Že na tej stopnji je postalo jasno, da različni bakterijski profili na različne načine vplivajo na delovanje mišic. Primerjalna analiza mikrobiote prebavil in blata je pokazala, da je sestava v črevesnem lumnu bolj raznolika in natančneje povezana z meritvami moči kot »blatni odlitek«. Iz nabora različnih vrst so L. johnsonii, L. reuteri in Turicibacter sanguinis statistično dosledno »izplavali«; prva dva avtorja sta izbrala za funkcionalno testiranje.

Nato je bil izveden neposreden poskus na 12 mesecev starih miših: po kratki črevesni sanaciji so živali tri mesece dnevno prejemale L. johnsonii, L. reuteri ali njihovo kombinacijo. Rezultat je bil povečanje časa na rotarodu in suspenziji že od prvega meseca v "bakterijskih" skupinah, pri čemer je kombinacija dala najbolj izrazito dinamiko. Histološko je bila prečna površina vlaken (soleus, gastrocnemius in dolgi ekstenzor prstov) večja kot v kontrolni skupini; hkrati se je telesna teža kot celota zmanjšala, mišična masa pa povečala, kar kaže na izboljšanje telesne sestave. Na ravni izražanja mRNA se je folistatin v skupini L. johnsonii skoraj podvojil, IGF-1 pa je bil prav tako višji v vseh "bakterijskih" vejah.

Zakaj bi to lahko bilo potrebno?

S starostjo se zmanjšujeta moč in kakovost mišic (sarkopenija), povečuje pa se tudi tveganje za padce, zlome in izgubo samostojnosti. Koncept "osi med črevesjem in mišicami" je že dolgo predmet razprav, vendar tukaj predstavljamo neposredne funkcionalne dokaze za specifične seve: L. johnsonii in L. reuteri nista povezana le z boljšo zmogljivostjo, temveč v poskusu izboljšujeta tudi moč in morfologijo mišic. Avtorji menijo, da se učinek lahko pojavi po več poteh hkrati - od proizvodnje kratkoverižnih maščobnih kislin in modulacije mitohondrijske funkcije do regulacije poti rasti mišic (prek FST/IGF-1).

Kaj je novega v znanosti (in previdno - o "tabletki za energijo")

• Pomemben je sam sev. Ne govorimo o »probiotikih na splošno«, temveč o dveh specifičnih sevih, neodvisno potrjenih v dveh različnih vedenjskih testih in identificiranih z diferencialno analizo (DESeq2).
• Sinergija v paru: Sočasna uporaba L. johnsonii in L. reuteri je prinesla največje dobičke tako v moči kot v površini vlaken, kar nakazuje na potencialne formule za več sevov.
• Črevesje je pomembnejše od blata. »Portret« gastrointestinalne mikrobiote je bolj informativen kot vzorci blata – praktičen namig za prihodnje strategije oblikovanja.

Kako deluje (avtorjeve hipoteze)

V razpravi so raziskovalci izboljšano delovanje mišic povezali z:

• možna normalizacija mitohondrijev v mišicah (zmanjšanje poškodb zaradi citokroma C v prej opisanih delih za te vrste);
• povečana proizvodnja kratkoverižnih maščobnih kislin, ki izboljšajo anabolizem in presnovo mišic;
• aktivacija poti, ki spodbujajo rast - rast FST (antagonist miostatina) in IGF-1.
  Kombinacija teh dejavnikov lahko premakne ravnovesje v smeri večje moči in oksidativnega potenciala vlaken. Mehanizme je treba podrobno opisati na ravneh "omike" - metabolomike, transkriptomike, proteomike.

Najprej previdno

To je mišji model; prenos rezultatov "takšnih, kot so", na ljudi je preuranjen. Avtorji izrecno pišejo o potrebi po testiranju na ljudeh - od organoidov in modelov ex vivo do populacijskih in kliničnih preskušanj. Pomembno je tudi, da je bil učinek odvisen od dolgotrajne uporabe (mesecev), začetne spremembe mikrobiote pri živalih pa so bile dosežene z agresivno sanitacijo - tega v kliniki ne počnemo. Nazadnje, tretja pogosto "spremljevalna" vrsta Turicibacter sanguinis v tem delu ni bila podvržena funkcionalni validaciji, čeprav je njena obogatitev dosledno sovpadala s povečanjem moči - možna tarča za prihodnje poskuse.

Kaj to pomeni "v praksi" danes?

• "Vsaka probiotična" dopolnila niso enaka dopolnilom z L. johnsonii in L. reuteri - sestava izdelkov v resničnem svetu se zelo razlikuje;
• Pot do "antisarkopenskega" probiotika zahteva randomizirane kontrolirane študije na ljudeh s končnimi točkami moči (oprijem z dinamometrom, test vstajanja in hoje, hitrost hoje), mišično morfometrijo in presnovnimi markerji;
• Če je hipoteza potrjena, je tarča očitna: starejše starostne skupine, bolniki s tveganjem za sarkopenijo/oslabitev po imobilizaciji in športniki v fazah rehabilitacije. Zaenkrat je to zanimiva predklinična študija in osnova za skrbno zasnovane poskuse.

Vir: Ahn JS., Kim HM., Han EJ., Hong ST., Chung HJ. Odkritje črevesnih mikroorganizmov, ki vplivajo na izboljšanje mišične moči. Scientific Reports. 2025;15:30179. https://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2