Микробы-силачи: обнаружена бактерия, способная наращивать мощь мышц без тренировок

Люди с более сильными мышцами с большей вероятностью являются носителями определенного вида бактерий в своем кишечнике. И когда эту бактерию скормили мышам, они стали сильнее, выяснили ученые в новом исследовании.

Авторы работы утверждают, что этот микроб может стать частью пробиотической добавки, потенциально способствующей увеличению мышечной силы. Однако для этого исследователям предстоит найти способ сохранять его в капсуле. Более того, этот микроорганизм может послужить основой для лекарства от старческой немощи (саркопении) — при условии, что будущие клинические испытания на людях подтвердят его способность безопасно повышать мышечную силу, отмечает ведущий автор исследования Борха Мартинес-Тельес, специалист по спортивной медицине из Лейденского университета (Нидерланды).

Микробиом кишечника тесно связан со многими аспектами общего здоровья. Предыдущие исследования уже демонстрировали, что большее разнообразие кишечных обитателей коррелирует с высокой мышечной массой и силой. Кроме того, «существуют доклинические данные, указывающие на связь между конкретными кишечными бактериями и мышечной слабостью», — пояснил в интервью Live Science Мэтт Кук, исследователь в области питания из Университета Ла Троба (Австралия), не принимавший участия в работе. Однако до сих пор было неясно, какие именно виды бактерий влияют на мускулатуру.

В новом исследовании, опубликованном 10 марта в журнале Gut, ученые провели поиск бактерий, коррелирующих с мышечной силой. Они взяли образцы кала у 90 молодых участников (в возрасте от 18 до 25 лет) и 33 пожилых (от 65 до 71 года), а затем попросили их выполнить силовые упражнения.

Обеим группам было предложено сжимать ручной динамометр для измерения силы хвата. Исследователи обнаружили, что участники из обеих возрастных групп с более крепким рукопожатием имели повышенное содержание бактерии Roseburia inulinivorans в фекалиях. Этот вид помогает переваривать клетчатку и обычно колонизирует кишечник людей, придерживающихся средиземноморской диеты, богатой фруктами, овощами, рыбой с высоким содержанием омега-3 и оливковым маслом первого отжима.

Молодых участников также попросили выполнить жим ногами и жим штанги лежа. Те, кто мог поднять больший вес на 10 повторений без отказа, имели большее количество R. inulinivorans в кишечнике, а также другого родственного вида — Roseburia intestinalis, по сравнению с молодыми участниками с более низкими показателями силы.

Однако связь между высоким содержанием этих микробов и способностью выдерживать большие нагрузки может объясняться и другими факторами. Например, люди, занимающиеся силовыми тренировками, могут вести более здоровый образ жизни в целом, включая употребление продуктов, которые влияют на их кишечный микробиом, что и приводит к накоплению этих бактерий. Чтобы определить, действительно ли R. inulinivorans способна увеличивать мышечную силу, исследователи использовали кормление мышей различными видами Roseburia через зонд.

Силу хвата у мышей оценивали с помощью миниатюрного турника. У мышей, получавших R. inulinivorans в течение четырех-восьми недель, сила хвата была на 30% выше, чем у других грызунов. Хотя этот вид бактерий повышал силу, он не коррелировал с ростом мышц. У мышей, которым давали другой родственный вид — Roseburia faecis, напротив, увеличилась мышечная масса.

Далее команда поставила перед собой цель выяснить, как именно эти бактерии делают мышей сильнее. Они обнаружили, что R. inulinivorans изменяет архитектуру мышц: волокна, которые ранее были преимущественно I типа («медленные»), отвечающие за выносливость (например, у мышей — за бег по лабиринту, у людей — за длительные дистанции), перестроились в волокна II типа («быстрые»), которые играют ключевую роль в развитии силы.

«Нам удалось впервые продемонстрировать прямую связь между одной конкретной бактерией и мышечной силой», — заявил Мартинес-Тельес.

Несмотря на обнадеживающие результаты, Кук отмечает, что перед введением Roseburia микробиом мышей был полностью уничтожен антибиотиками, поэтому неясно, повлияло ли это истощение на мышечную силу.

Исследователи уже подали патент на использование R. inulinivorans для повышения мышечной силы. Они надеются разработать пробиотик, который мог бы улучшить результаты в тренажерном зале или, при условии получения обнадеживающих данных клинических испытаний о безопасности и эффективности, использовать его как лекарство для предотвращения старческой немощи у пожилых людей. «Это не заменит тренировки, — подчеркивает Мартинес-Тельес. — Это скорее дополнение». Потребуются дополнительные исследования, чтобы подтвердить, что такие бактерии в форме таблеток могут оставаться в кишечнике человека достаточно долго для устойчивого улучшения мышечных показателей.

Пройдут еще многие годы, прежде чем эта бактерия станет доступна широкой публике. «Проблема с этой бактерией в том, что она является строгим анаэробом, то есть если она подвергнется воздействию кислорода всего на пять секунд, она погибает», — объясняет Мартинес-Тельес. Ему и его коллегам предстоит разработать герметичную капсулу, которая обеспечит сохранность этого вида.

«Необходимы дополнительные исследования на людях, чтобы подтвердить результаты, полученные на животных», — заключает Кук, добавляя, что будущие работы должны включать прием этих бактерий людьми с последующим наблюдением за влиянием на их мускулатуру и оценкой безопасности.

В перспективе Мартинес-Тельес планирует изучить, могут ли другие обитатели кишечника оказывать схожее влияние на физическую работоспособность, что расширит возможности для повышения силы через микробиом.