Nghiên cứu mới trên chuột cho thấy vi khuẩn đường ruột có vai trò điều chỉnh khối lượng và chức năng cơ bắp.
Các phát hiện cung cấp manh mối mới không chỉ về cách cơ bắp hoạt động, tăng trưởng và phát triển mà còn về cách chúng giao tiếp với các dây thần kinh điều khiển chuyển động.
Những tiết lộ cũng chỉ ra những hướng đi tiềm năng mới để giải quyết việc mất khối lượng và sức mạnh cơ bắp thường đi kèm với sự lão hóa.
Các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) ở Singapore đã dẫn đầu nghiên cứu quốc tế, trong đó có bài báo Từ khoa học đến thuốc gần đây.
Họ so sánh sức mạnh và chuyển động ở chuột khi chúng trải qua một loạt các bài tập trong phòng thí nghiệm.
Một số con chuột không có mầm bệnh và không có vi khuẩn đường ruột hoặc microbiota, trong khi số còn lại là những con chuột khỏe mạnh bình thường có vi khuẩn đường ruột.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những con chuột không có vi khuẩn đường ruột có cơ xương yếu hơn và tạo ra ít năng lượng hơn những con chuột có vi khuẩn đường ruột.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng cấy vi khuẩn đường ruột từ chuột bình thường vào chuột không có mầm bệnh làm tăng khối lượng và sức mạnh cơ bắp sau này. Sự can thiệp này cũng dẫn đến sự phục hồi một phần sự tăng trưởng và chức năng cơ bắp ở những con chuột không có mầm bệnh trước đây.
“Những kết quả này”, Sven Pettersson, giáo sư của Trường Y khoa Lee Kong Chian tại NTU, cho biết thêm “bằng chứng ngày càng tăng của các vi khuẩn đường ruột đóng vai trò trọng đối với sức khỏe con người, và cung cấp cái nhìn sâu sắc mới về duy trì cơ bắp liên quan đến lão hóa.”
Vi khuẩn ruột kết hợp với tế bào người
Số lượng lớn các nghiên cứu đã xảy ra trong những năm gần đây cho thấy hàng nghìn tỷ vi khuẩn sống trong ruột người tương tác với hầu như tất cả các tế bào của con người.
Kết hợp với các tế bào của con người, các vi khuẩn đường ruột đóng vai trò thiết yếu trong quá trình trao đổi chất, miễn dịch và các chức năng chính khác của cơ thể.
Nhiều nghiên cứu, đã báo cáo rằng những thay đổi trong vi khuẩn đường ruột xảy ra trong quá trình béo phì, bệnh gan và tiểu đường. Những nghiên cứu này cũng cho thấy các vi khuẩn đường ruột có liên quan đến ung thư và các tình trạng thần kinh phá hủy mô não.
Do những tiết lộ này, các nhà nghiên cứu ngày càng quan tâm đến việc thay đổi các vi khuẩn đường ruột như một cách để điều trị những tình trạng này.
Giáo sư Pettersson nói rằng những phát hiện gần đây đã mở đường cho các nghiên cứu kiểm tra xem vi khuẩn đường ruột và các chất mà chúng tạo ra có thể đóng vai trò là mục tiêu điều trị để cải thiện sức mạnh cơ bắp ở người già.
Kết quả của các nghiên cứu như vậy cần được đặc biệt quan tâm đối với các quốc gia nơi dân số đang già đi đặc biệt nhanh, chẳng hạn như Singapore.
Tìm hiểu thêm
Mất cơ bắp là đặc trưng của lão hóa
Mất khối lượng cơ bắp, một dấu hiệu của chứng teo cơ, có xu hướng xảy ra tự nhiên theo tuổi tác. Bằng chứng đã liên kết sự mất mát này với ngã, gãy xương và khuyết tật.
Một trong những cơ chế mà Giáo sư Pettersson và các đồng nghiệp đã nghiên cứu là cách vi khuẩn đường ruột tương tác với sự giao tiếp giữa cơ bắp và dây thần kinh.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những con chuột thiếu vi khuẩn đường ruột có hàm lượng protein nhất định thấp hơn cần thiết cho sự chuyển động.
Những protein này giúp tạo và vận hành các kết nối cho phép các tế bào thần kinh điều khiển chuyển động gửi và nhận thông điệp từ các sợi cơ xương. Một số tín hiệu này hướng dẫn cơ bắp co lại.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc cấy vi khuẩn đường ruột từ những con chuột bình thường vào những con chuột không có mầm bệnh đã khôi phục những protein này ở mức gần với những con chuột khỏe mạnh.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng cần có nhiều nghiên cứu hơn để hiểu đầy đủ những gì xảy ra trong các mối nối cơ thần kinh này để gây tàn phá cơ bắp và rối loạn chức năng ở chuột không có mầm bệnh.
Vấn đề với ty thể
Tuy nhiên, một số kết quả gần đây đã làm sáng tỏ một khía cạnh khác của sự tàn phá cơ bắp, hoặc teo cơ.
Trong các thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã đánh giá những con chuột có thể tạo ra năng lượng tốt như thế nào khi chúng trải qua những thử thách khác nhau. Các nhiệm vụ bao gồm giữ trọng lượng nặng hơn dần và chạy ở tốc độ ngày càng tăng.
Các thí nghiệm đã tiết lộ rằng những con chuột không có vi khuẩn đường ruột có vấn đề tạo ra năng lượng trong cơ xương của chúng.
Các cơ xương của những con chuột không có mầm bệnh dường như không thể tạo ra và sử dụng ty thể, những nhà máy nhỏ bé bên trong các tế bào cung cấp năng lượng cho các chức năng khác nhau của chúng.
Nhóm nghiên cứu đã thấy cách cấy vi khuẩn đường ruột từ những con chuột bình thường vào những con chuột không có mầm bệnh làm tăng hoạt động của các enzyme trong ty thể của chuột không có mầm bệnh.
Sự gia tăng hoạt động của enzyme trong ty thể đã giúp cơ xương của chuột không có mầm bệnh tạo ra nhiều năng lượng hơn.
Các tác giả kết luận:
“Kết quả của chúng tôi cho thấy vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột trong việc điều chỉnh khối lượng cơ xương và chức năng ở chuột.”
Tìm hiểu thêm
