Бактерии вида Roseburia inulinivorans оказали прямое влияние на объем мышечной массы и размер мышечных волокон. Этот микроорганизм изменял метаболизм сложных аминокислот и способствовал росту быстрых мышечных волокон. Присутствие бактерии в кишечнике пожилых людей строго коррелировало с более высокой мышечной силой.

Саркопения, характеризующаяся потерей мышечной массы с возрастом, приводит к снижению подвижности, увеличению риска травм при падениях и ухудшению общего состояния здоровья. Для борьбы с этим состоянием обычно применяются лечебная физкультура и белковые диеты.

В последние годы исследователи активно изучают влияние микрофлоры пищеварительного тракта на обмен веществ и развитие различных заболеваний, включая патологии сердца и нервной системы. В связи с этим проводится проверка гипотез о влиянии кишечного микробиома на физические параметры организма.

В рамках нового исследования были собраны образцы кала у 90 здоровых людей в возрасте от 18 до 25 лет и у 33 человек старше 65 лет. Участники прошли тесты на силу ног и рук, а также на кардиореспираторную выносливость. Геномный анализ микробиоты выявил положительную связь между наличием бактерий рода Roseburia и мышечной силой, однако значимый эффект наблюдался только при присутствии штамма R. inulinivorans. Другие штаммы не оказывали влияния на спортивные показатели.

Пожилые участники с R. inulinivorans в кишечнике демонстрировали силу хвата на 29% выше по сравнению с ровесниками без этого микроорганизма. С возрастом доля бактерии в организме снижалась: у молодежи она достигала 6,6%, а у пожилых — не превышала 1,3%.

Для изучения причинно-следственной связи были проведены эксперименты на 32 самцах мышей. После уничтожения исходной микрофлоры антибиотиками животных разделили на четыре группы, три из которых получали разные виды бактерий Roseburia, а одна служила контролем. Эксперимент длился восемь недель.

Мыши, получавшие R. inulinivorans, через четыре недели показали увеличение силы хвата передними лапами на 30% по сравнению с контрольной группой. Этот эффект сохранялся до конца наблюдения, а другие штаммы бактерий не давали аналогичных результатов.

Гистологический анализ показал увеличение среднего размера мышечных волокон и доли быстрых клеток второго типа, отвечающих за короткие силовые движения. Метаболический анализ выявил, что жизнедеятельность R. inulinivorans требовала больших объемов готовых аминокислот, которые активно потреблялись в слепой кишке мышей. Снижение уровня аминокислот в кишечнике запускало компенсаторную реакцию организма, активируя химические пути переработки пуринов и пентозофосфатов, что обеспечивало дополнительную энергию для интенсивного биосинтеза нуклеотидов и способствовало росту клеток.

Постоянная колонизация кишечника грызунов человеческими штаммами бактерий пока не достигнута. Физический эффект наблюдался только во время курса приема микроорганизмов, а химические пути передачи сигналов от желудка к мышцам остаются не до конца изученными.

В ходе исследования была подтверждена биологическая связь между конкретной бактерией и развитием мышечной массы. Вид R. inulinivorans рассматривается как перспективный кандидат для создания клинических пробиотиков, направленных на борьбу с возрастной слабостью и потерей белка.