مطالعه‌ای جدید در موش‌ها نشان می‌دهد که میکروب‌های روده در تنظیم عملکرد و میزان توده عضلانی نقش دارند.
این یافته‌ها نه تنها سرنخ‌های تازه‌ای در مورد عملکرد، رشد و گسترش عضلات ارائه می‌دهد، بلکه در مورد نحوه‌ی ارتباط عضلات با اعصاب کنترل‌کننده‌ی حرکات نیز اطلاعاتی را در بردارد.
هم‌چنین این یافته‌ها نشان‌دهنده‌ی راه‌های جدید بالقوه برای هدف‌گذاری از دست دادن قدرت و توده‌ی عضلانی است که به طور معمول هم‌زمان با پیری رخ می‌دهد.
دانشمندان دانشگاه صنعتی Nanyang (NTU) در سنگاپور، رهبری این مطالعه‌ی بین‌المللی را بر عهده داشتند. این مطالعه در مجله‌ی Science Translational Medicine به چاپ رسیده است.
دانشمندان، قدرت و حرکت موش‌ها را هنگام انجام یک سری حرکات ورزشی در آزمایشگاه مقایسه کردند.
برخی از موش‌ها فاقد جرم بودند و هیچ گونه میکروارگانیسمی در روده‌ی آن‌ها وجود نداشت؛ در حالیکه سایر موش‌ها سالم، طبیعی و دارای میکروب‌های روده بودند.
محققان دریافتند موش‌هایی که فاقد میکروب‌های روده بودند، عضلات اسکلتی ضعیف‌تری داشتند و انرژی کم‌تری نسبت به موش‌های سالم تولید می‌کردند.
به علاوه، تیم پژوهشی دریافت که پیوند میکروب‌های روده از موش‌های طبیعی به موش‌های فاقد جرم، بعدها باعث افزایش قدرت و توده‌ی عضلانی شد. هم‌چنین این مداخله منجر به بازسازی جزئی عملکرد و رشد عضلانی در موش‌هایی شد که قبلا فاقد جرم بودند.
نویسنده‌ی ارشد مطالعه، Sven Pettersson، پروفسور کالج پزشکی Lee Kong Chian در NTU می‌گوید:
این نتایج، تقویت‌کننده‌ی شواهد روزافزونی است که بیان می‌کند میکروب‌های روده به عنوان دروازه‌بان‌های حیاتی سلامت انسان عمل می‌کنند و نشان‌دهنده‌ی بینش جدیدی در مورد حفظ توده‌ی عضلانی در هنگام پیری است.
میکروب‌های روده، همکار سلول‌های انسانی هستند
تعداد گسترده‌ای از مطالعاتی که در سال‌های اخیر انجام شده‌اند، نشان می‌دهند تریلیون‌ها میکروبی که در روده‌ی انسان زندگی می‌کنند، تقریبا با همه‌ی سلول‌های انسانی برهم‌کنش دارند.
میکروب‌های روده در مشارکت با سلول‌های انسانی، نقش مهمی در متابولیزم، ایمنی و سایر عملکردهای کلیدی بدن ایفا می‌کنند.
برای مثال، بسیاری از مطالعات گزارش داده‌اند که در هنگام چاقی، بیماری کبدی و دیابت، تغییراتی در میکروب‌های روده رخ می‌دهد. هم‌چنین این مطالعات نشان می‌دهند که میکروب‌های روده، در سرطان و بیماری‌های عصبی تخریب‌کننده‌ی بافت مغز دخیل هستند.
با مشاهده‌ی نتایج حاصل از این یافته‌ها، محققان به طور روزافزونی در حال کار کردن بر روی تغییر میکروب‌های روده به عنوان راهی برای درمان این بیماری‌ها هستند.
پروفسور Pettersson می‌گوید یافته‌های اخیر، راه را برای مطالعاتی باز می‌کند که بررسی می‌کنند چگونه تغییر میکروب‌های روده و موادی که میکروب‌ها تولید می‌کنند، می‌تواند به عنوان اهداف درمانی برای بهبود قدرت عضلانی در افراد مسن به کار گرفته شود.
نتایج چنین مطالعاتی باید مورد توجه کشورهایی باشد که جمعیت آن‌ها به سرعت در حال پیر شدن است؛ از جمله سنگاپور.
از دست دادن توده‌ی عضلانی، امری معمول در هنگام پیری
از دست دادن توده‌ی عضلانی که شاخصه‌ی سارکوپنی است، به طور طبیعی با افزایش سن رخ می‌دهد. شواهد، این واقعه را مرتبط با افتادگی، شکستگی و ناتوانی تلقی می‌کند.
یکی از مکانیزم‌هایی که پروفسور Pettersson و همکارانش مورد بررسی قرار دادند، این بود که چگونه میکروب‌های روده با ارتباط بین عضلات و اعصاب، برهم‌کنش دارند.
تیم پژوهشی مشاهده کرد موش‌هایی که فاقد میکروب‌های روده بودند، پروتئین‌های خاصی را که برای حرکت ضروری بودند، به میزان کم‌تری داشتند.
این پروتئین‌ها به ایجاد و عمل کردن اتصالاتی کمک می‌کنند که به سلول‌های عصبی کنترل‌کننده‌ی حرکات اجازه می‌دهد تا پیام‌ها را به فیبرهای عضلات اسکلتی ارسال کنند یا از آن‌ها دریافت کنند. برخی از این پیام‌ها، عضلات را منقبض می‌کنند.
تیم پژوهشی دریافت که پیوند میکروب‌های روده از موش‌های طبیعی به موش‌های فاقد جرم، باعث بازسازی این پروتئین‌ها می‌شود تا مقدار این پروتئین‌ها به حد طبیعی نزدیک‌تر شود.
محققان خاطر نشان می‌کنند مطالعات بیشتری نیاز است تا دریابیم در این اتصالات عصبی-عضلانی چه رخ می‌دهد که باعث تحلیل عضلانی و ناتوانی در موش‌های فاقد جرم می‌شود.
مشکلات مربوط به میتوکندری
با این حال برخی از نتایج اخیر، به جنبه‌های دیگری از تحلیل عضلانی یا آتروفی می‌پردازد.
در طی آزمایش‌ها، محققان ارزیابی کردند که موش‌ها چگونه می‌توانند در هنگام مواجهه با چالش‌ها مختلف، انرژی تولید کنند. این تمرین‌ها شامل نگه داشتن وزنه‌هایی به تدریج سنگین‌تر و دویدن با سرعت بیشتر بود.
این آزمایش‌ها آشکار کرد موش‌های فاقد میکروب‌های روده، مشکلاتی در تولید انرژی در عضلات اسکلتی خود داشتند.
به نظر می‌رسید عضلات اسکلتی موش‌های فاقد جرم، کم‌تر قادر به تولید و استفاده از میتوکندری است. میتوکندری‌ها کارخانه‌های بسیار کوچکی درون سلول‌ها هستند که انرژی سلول را برای عملکردهای متنوع فراهم می‌کنند.
تیم پژوهشی مشاهده کرد که چگونه پیوند میکروب‌های روده از موش‌های طبیعی به موش‌های فاقد جرم، باعث افزایش فعالیت آنزیم‌ها در میتوکندری‌های موش‌های فاقد جرم شد.
افزایش فعالیت آنزیمی در میتوکندری به عضلات اسکلتی موش‌های فاقد جرم کمک کرد تا انرژی بیشتری تولید کنند.
نویسندگان نتیجه گرفتند:
نتایج ما نشان‌دهنده‌ی نقش میکروب‌های روده در تنظیم عملکرد و توده‌ی عضلات اسکلتی موش‌ها است.
