Impacto da dieta no eixo intestino-músculo em adultos mais velhos

Durante o envelhecimento, a massa muscular esquelética e a função física diminuem, enquanto os níveis de lipídios e adipócitos aumentam dentro e entre as células musculares, piorando assim a composição muscular. Como resultado dessas mudanças relacionadas à idade, os idosos correm maior risco de fragilidade, quedas e fraturas, incapacidade e hospitalização e mortalidade por todas as causas. Assim, a elucidação dos mecanismos subjacentes à massa muscular, composição muscular e função física, e intervenções que afetam positivamente essas variáveis ​​serão importantes para abordar a prioridade de saúde pública de uma melhor qualidade de vida e envelhecimento saudável em adultos mais velhos.

O microbioma intestinal e seus produtos metabólicos estão envolvidos em mecanismos que afetam a massa muscular esquelética, a composição muscular e a função física, definida como o eixo músculo-intestino. Por exemplo, a massa muscular e a função física são reduzidas em animais que não possuem microbioma (camundongos livres de germes) e em camundongos tratados com antibióticos, uma intervenção que reduz o conteúdo bacteriano intestinal. Investigando mais, os metabólitos derivados de bactérias intestinais afetam a massa muscular, a composição muscular e a função física em animais jovens e idosos, incluindo efeitos positivos para acetato, propionato e butirato de ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs) e efeitos negativos para sulfato de indoxil (IS) e para-cresol sulfato (PCS). Da mesma forma, o fenol sulfato (PS) e a fenilacetilglutamina (PAG) são metabólitos derivados do microbioma intestinal que foram associados à composição muscular pobre e pior função física em estudos de humanos adultos mais velhos que foram publicados por nosso grupo. Curiosamente, níveis colônicos mais altos de SCFAs estão associados a um pH mais baixo, um achado importante porque o crescimento de Enterobacteriaceae, uma família bacteriana que contém genes envolvidos na produção de IS, PCS, PS e PAG, é limitado em um ambiente ácido e após exposição a níveis fisiológicos de SCFAs. Tomados em conjunto, esses dados sugerem que as intervenções destinadas a aumentar a produção bacteriana de SCFA podem ser uma abordagem importante para melhorar as medidas relacionadas aos músculos em adultos mais velhos.

A fermentação de fibras solúveis pelas bactérias intestinais resulta na formação de acetato, propionato e butirato, e os SCFAs fecais aumentam proporcionalmente, enquanto os níveis circulantes de IS e PCS são reduzidos em resposta a dietas com alto teor de fibras solúveis. Como prova de conceito, os níveis fecais e circulantes de SCFAs, massa muscular e capacidade de exercício aeróbico foram aumentados em camundongos jovens que foram alimentados com uma dieta relativamente mais rica em fibras solúveis, mas poucos estudos tentaram essa abordagem em humanos adultos mais velhos. Ao considerar que os níveis fecais de SCFAs diminuem durante o envelhecimento, enquanto os níveis plasmáticos de IS, PCS, PS e PAG aumentam, esses dados sugerem coletivamente que uma dieta rica em fibras solúveis pode ser uma abordagem importante para melhorar as medidas relacionadas aos músculos em adultos mais velhos humanos. Para testar essa hipótese, adultos mais velhos serão randomizados para consumir uma dieta com alto ou baixo teor de fibras solúveis por 12 semanas.