Impatto della dieta sull'asse intestino-muscolo negli anziani

Durante l'invecchiamento, la massa muscolare scheletrica e la funzione fisica diminuiscono, mentre i livelli di lipidi e adipociti aumentano all'interno e tra le cellule muscolari, peggiorando così la composizione muscolare. Come risultato di questi cambiamenti legati all'età, gli anziani sono a più alto rischio di fragilità, cadute e fratture, disabilità e ospedalizzazione e mortalità per tutte le cause. Di conseguenza, la delucidazione dei meccanismi alla base della massa muscolare, della composizione muscolare e della funzione fisica e gli interventi che influenzano positivamente queste variabili saranno importanti per affrontare la priorità di salute pubblica di una migliore qualità della vita e di un invecchiamento sano negli anziani.

Il microbioma intestinale e i suoi prodotti metabolici sono coinvolti in meccanismi che influenzano la massa muscolare scheletrica, la composizione muscolare e la funzione fisica, che è stata definita come l'asse intestino-muscolo. Ad esempio, la massa muscolare e la funzione fisica sono ridotte negli animali che non hanno un microbioma (topi privi di germi) e nei topi trattati con antibiotici, un intervento che riduce il contenuto batterico intestinale. Indagando ulteriormente, i metaboliti derivati ​​dai batteri intestinali influenzano la massa muscolare, la composizione muscolare e la funzione fisica negli animali giovani e anziani, compresi gli effetti positivi per gli acidi grassi a catena corta (SCFA) acetato, propionato e butirrato e gli effetti negativi per l'indossilsolfato (IS) e para-cresolo solfato (PCS). Allo stesso modo, il fenol solfato (PS) e la fenilacetilglutamina (PAG) sono metaboliti derivati ​​dal microbioma intestinale che sono stati associati a una scarsa composizione muscolare e a una peggiore funzione fisica negli studi sugli esseri umani adulti più anziani che sono stati pubblicati dal nostro gruppo. È interessante notare che livelli più elevati di SCFA nel colon sono associati a un pH più basso, una scoperta importante perché la crescita di Enterobacteriaceae, una famiglia batterica che contiene geni coinvolti nella produzione di IS, PCS, PS e PAG, è limitata in un ambiente acido e in seguito esposizione a livelli fisiologici di SCFA. Presi insieme, questi dati suggeriscono che gli interventi volti ad aumentare la produzione batterica di SCFA possono essere un approccio importante per migliorare le misure relative ai muscoli negli anziani.

La fermentazione delle fibre solubili da parte dei batteri intestinali determina la formazione di acetato, propionato e butirrato e gli SCFA fecali aumentano proporzionalmente, mentre i livelli circolanti di IS e PCS sono ridotti in risposta a diete con fibre altamente solubili. Come prova del concetto, i livelli fecali e circolanti di SCFA, la massa muscolare e la capacità di esercizio aerobico sono aumentati nei topi giovani alimentati con una dieta relativamente più ricca di fibre solubili, ma pochi studi hanno tentato questo approccio negli esseri umani adulti più anziani. Se si considera che i livelli fecali di SCFA diminuiscono durante l'invecchiamento, mentre i livelli plasmatici di IS, PCS, PS e PAG aumentano, questi dati suggeriscono collettivamente che una dieta a base di fibre altamente solubili può essere un approccio importante per migliorare le misure relative alla muscolatura negli anziani umani. Per verificare questa ipotesi, gli anziani saranno randomizzati a consumare una dieta ad alto o basso contenuto di fibre solubili per 12 settimane.