Vliv stravy na osu střeva-sval u starších dospělých

Během stárnutí se hmota kosterního svalstva a fyzické funkce snižují, zatímco hladiny lipidů a adipocytů se zvyšují ve svalových buňkách a mezi nimi, čímž se zhoršuje složení svalů. V důsledku těchto změn souvisejících s věkem jsou starší dospělí vystaveni vyššímu riziku křehkosti, pádů a zlomenin, invalidity a hospitalizace a úmrtnosti ze všech příčin. Objasnění mechanismů, které jsou základem svalové hmoty, svalového složení a fyzické funkce, a intervencí, které pozitivně ovlivňují tyto proměnné, budou proto důležité pro řešení priority veřejného zdraví, kterou je lepší kvalita života a zdravé stárnutí u starších dospělých.

Střevní mikrobiom a jeho metabolické produkty se podílejí na mechanismech, které ovlivňují hmotu kosterního svalstva, složení svalů a fyzickou funkci, která byla definována jako osa střevo-sval. Například svalová hmota a fyzické funkce jsou sníženy u zvířat, která nemají mikrobiom (bezmikrobní myši), a u myší léčených antibiotiky, což je zásah, který snižuje obsah střevních bakterií. Při dalším zkoumání, metabolity pocházející ze střevních bakterií ovlivňují svalovou hmotu, složení svalů a fyzické funkce u mladých a starých zvířat, včetně pozitivních účinků na acetát, propionát a butyrát s krátkým řetězcem mastných kyselin (SCFA) a negativní účinky na indoxylsulfát (IS) a para-kresolsulfát (PCS). Podobně fenolsulfát (PS) a fenylacetylglutamin (PAG) jsou metabolity odvozené ze střevního mikrobiomu, které byly spojeny se špatným složením svalů a horší fyzickou funkcí ve studiích starších dospělých lidí, které byly publikovány naší skupinou. Je zajímavé, že vyšší hladiny SCFA v tlustém střevě jsou spojeny s nižším pH, což je důležité zjištění, protože růst Enterobacteriaceae, bakteriální čeledi, která obsahuje geny podílející se na produkci IS, PCS, PS a PAG, je v kyselém prostředí omezen. vystavení fyziologickým hladinám SCFA. Dohromady tyto údaje naznačují, že intervence zaměřené na zvýšení bakteriální produkce SCFA mohou být důležitým přístupem ke zlepšení opatření týkajících se svalů u starších dospělých.

Fermentace rozpustné vlákniny střevními bakteriemi vede k tvorbě acetátu, propionátu a butyrátu a fekální SCFA se úměrně zvyšují, zatímco cirkulující hladiny IS a PCS jsou sníženy v reakci na diety s vysokým obsahem rozpustné vlákniny. Jako důkaz konceptu byly zvýšeny fekální a cirkulující hladiny SCFA, svalová hmota a aerobní cvičební kapacita u mladých myší, které byly krmeny stravou s relativně vyšším obsahem rozpustné vlákniny, ale jen málo studií se pokusilo o tento přístup u starších dospělých lidí. Když vezmeme v úvahu, že fekální hladiny SCFA se během stárnutí snižují, zatímco plazmatické hladiny IS, PCS, PS a PAG se zvyšují, tyto údaje společně naznačují, že dieta s vysokým obsahem rozpustné vlákniny může být důležitým přístupem ke zlepšení opatření týkajících se svalů u starších dospělých. lidé. K ověření této hypotézy budou starší dospělí randomizováni ke konzumaci stravy s vysokým nebo nízkým obsahem rozpustné vlákniny po dobu 12 týdnů.