Impacto de la dieta en el eje intestino-músculo en adultos mayores

Durante el envejecimiento, la masa muscular esquelética y la función física disminuyen, mientras que los niveles de lípidos y adipocitos aumentan dentro y entre las células musculares, lo que empeora la composición muscular. Como resultado de estos cambios relacionados con la edad, los adultos mayores tienen un mayor riesgo de fragilidad, caídas y fracturas, discapacidad y hospitalización, y mortalidad por todas las causas. En consecuencia, la elucidación de los mecanismos que subyacen a la masa muscular, la composición muscular y la función física, y las intervenciones que afectan positivamente estas variables serán importantes para abordar la prioridad de salud pública de una mejor calidad de vida y un envejecimiento saludable en los adultos mayores.

El microbioma intestinal y sus productos metabólicos están involucrados en mecanismos que afectan la masa muscular esquelética, la composición muscular y la función física, que se ha definido como el eje intestino-músculo. Por ejemplo, la masa muscular y la función física se reducen en animales que no tienen un microbioma (ratones libres de gérmenes) y en ratones tratados con antibióticos, una intervención que reduce el contenido bacteriano intestinal. Investigando más a fondo, los metabolitos derivados de las bacterias intestinales afectan la masa muscular, la composición muscular y la función física en animales jóvenes y de edad avanzada, incluidos los efectos positivos para los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), acetato, propionato y butirato, y efectos negativos para el sulfato de indoxilo (IS) y sulfato de para-cresol (PCS). De manera similar, el sulfato de fenol (PS) y la fenilacetilglutamina (PAG) son metabolitos derivados del microbioma intestinal que se asociaron con una composición muscular deficiente y una peor función física en estudios de humanos adultos mayores publicados por nuestro grupo. Curiosamente, los niveles más altos de SCFA en el colon se asocian con un pH más bajo, un hallazgo importante porque el crecimiento de Enterobacteriaceae, una familia bacteriana que contiene genes involucrados en la producción de IS, PCS, PS y PAG, está limitado en un ambiente ácido y siguiendo exposición a niveles fisiológicos de SCFA. En conjunto, estos datos sugieren que las intervenciones destinadas a aumentar la producción de SCFA bacterianos pueden ser un enfoque importante para mejorar las medidas relacionadas con los músculos en los adultos mayores.

La fermentación de fibra soluble por las bacterias intestinales da como resultado la formación de acetato, propionato y butirato, y los SCFA fecales aumentan proporcionalmente, mientras que los niveles circulantes de IS y PCS se reducen en respuesta a las dietas con alto contenido de fibra soluble. Como prueba de concepto, los niveles fecales y circulantes de SCFA, la masa muscular y la capacidad de ejercicio aeróbico aumentaron en ratones jóvenes alimentados con una dieta relativamente alta en fibra soluble, pero pocos estudios han intentado este enfoque en humanos adultos mayores. Al considerar que los niveles fecales de SCFA disminuyen durante el envejecimiento, mientras que los niveles plasmáticos de IS, PCS, PS y PAG aumentan, estos datos en conjunto sugieren que una dieta rica en fibra soluble puede ser un enfoque importante para mejorar las medidas relacionadas con los músculos en adultos mayores humanos Para probar esta hipótesis, los adultos mayores serán asignados al azar para consumir una dieta alta o baja en fibra soluble durante 12 semanas.