Eğitmen Olarak Mikrobiyota: Kas Liflerini Büyüten Bakteriler

Scientific Reports dergisinde yayınlanan bir çalışmada, bilim insanları farelerin mikrobiyotasını "yeniden düzenleyerek" güç performansını ve kas yapısını önemli ölçüde iyileştirebilecek spesifik bağırsak bakterileri buldular. İnsan mikroflorasını farelere naklettikten ve ardından adayları test ettikten sonra, yazarlar iki tür belirlediler: Lactobacillus johnsonii ve Limosilactobacillus reuteri. Bu bakterilerin yaşlanan farelere uzun süreli uygulanması, güç testi sonuçlarını iyileştirdi, iskelet kas kütlesini ve kas lifi kesit alanını artırdı ve moleküler düzeyde miyorejeneratif belirteçler FST (follistatin) ve IGF-1'in ekspresyonunu artırdı. Çalışma 18 Ağustos 2025'te yayınlandı.

Çalışmanın arka planı

Sarkopeni (iskelet kası gücü ve kalitesinde yaşa bağlı düşüş), düşme, sakatlık ve ölüm riskini artırır. Klasik müdahaleler (direnç antrenmanı, yeterli protein) işe yarar, ancak etkisi birçok yaşlı yetişkinde sınırlıdır, bu nedenle dikkat bağırsak mikrobiyomu da dahil olmak üzere yeni hedeflere kaymaktadır. Artan kanıtlar, mikrobiyota bileşimini kas metabolizması ve işleviyle ilişkilendirmekte ve hatta probiyotik takviyesinin güç ve egzersiz performansını kısmen iyileştirebileceğini öne sürmektedir; ancak çalışmalar arasında sonuçlar karışıktır.

"Bağırsak-kas ekseni" fikri birkaç mekanizmaya dayanır: Mikroplar tarafından sentezlenen kısa zincirli yağ asitleri kas enerjisi metabolizmasını etkiler; mikrobiyota iltihabı ve bağırsak bariyerinin bütünlüğünü düzenler; büyüme ve plastisite sinyalleri nöroendokrin yollar aracılığıyla değişir. Fiziksel aktivite de mikrobiyal bileşimi "yeniden yapılandırır" - iki yönlü bir ilişki. Bu, yaşlanan organizmalarda kas fonksiyonunu özel olarak destekleyen suşların araştırılması için temel oluşturur.

Ancak yakın zamana kadar, belirli bakteriler düzeyinde çok sayıda ilişki ve çok az nedensel kanıtımız vardı. Scientific Reports'ta yayınlanan yeni bir makale bu boşluğun bir kısmını kapatıyor: Yazarlar önce insan mikrobiyotasını farelere naklettiler ve varyasyonlarının güç testlerini farklı şekilde etkilediğini gösterdiler. Ardından adayları işlevsel olarak test ederek iki temel tür olan Lactobacillus johnsonii ve Limosilactobacillus reuteri'yi tanımladılar. Bu türlerin yaşlanan farelere uzun süreli uygulanması kas gücünü, kütlesini ve kesit alanını artırdı ve moleküler belirteç düzeyinde FST ve IGF-1 ekspresyonunu artırarak büyümeyi destekleyici bir etkiye işaret etti.

Pratik sonuç şimdilik temkinli: Bu, ikna edici bir klinik öncesi çalışma ve suşa özgü "anti-sarkopenik" probiyotiklere doğru atılmış bir adım; ancak insanlara uygulanması, güçlü sonlanım noktaları ve mekanik biyobelirteçleri olan randomize çalışmalar gerektiriyor. Güncel incelemeler, laktobasillerin adjuvan tedavi olarak potansiyelini vurgularken, aynı zamanda genel önerilerde bulunmadan önce suşların, dozların ve sürenin standardizasyonunun gerekliliğini de vurguluyor.

Bu nasıl test edildi?

Araştırmacılar ilk önce 9 aylık farelerin bağırsak florasını antibiyotiklerle "sıfırladılar" ve dışkı nakli gerçekleştirdiler: üç ay boyunca hayvanlara 10 sağlıklı yetişkinden (kronik hastalığı olmayan ve yakın zamanda antibiyotik/probiyotik almamış donörler) dışkı karışımı verildi. Güç ve çeviklik iki bağımsız test kullanılarak değerlendirildi: rotarod (dönen bir çubuktan düşme süresi) ve tel süspansiyon (tutma süresi). Zaten bu aşamada, farklı bakteri profillerinin kas fonksiyonunu farklı şekillerde etkilediği açıklığa kavuştu. Gastrointestinal sistem ve dışkı mikrobiyotasının karşılaştırmalı analizi, bağırsak lümenindeki bileşimin daha çeşitli olduğunu ve "dışkı dökümü"nden daha doğru bir şekilde güç ölçümleriyle ilişkili olduğunu gösterdi. Farklı türlerden L. johnsonii, L. reuteri ve Turicibacter sanguinis istatistiksel olarak tutarlı bir şekilde "yukarı çıktı"; ilk iki yazar işlevsel test için seçti.

Ardından, 12 aylık fareler üzerinde doğrudan bir deney gerçekleştirildi: Kısa bir bağırsak temizliğinden sonra, hayvanlara üç ay boyunca günlük olarak L. johnsonii, L. reuteri veya bunların bir kombinasyonu verildi. Sonuç, "bakteriyel" gruplarda rotarod ve süspansiyonda geçirilen sürenin ilk aydan itibaren artmasıydı ve kombinasyon en belirgin dinamikleri sağladı. Histolojik olarak, liflerin enine alanı (soleus, gastroknemius ve parmakların uzun ekstansörü) kontrol grubundan daha büyüktü; aynı zamanda, vücut ağırlığı genel olarak azaldı ve kas kütlesi arttı, bu da vücut kompozisyonunda bir iyileşmeye işaret ediyordu. mRNA ekspresyonu düzeyinde, L. johnsonii grubunda follistatin neredeyse iki katına çıktı ve IGF-1 de tüm "bakteriyel" dallarda daha yüksekti.

Peki bu neden gerekli olabilir?

Yaşla birlikte kas gücü ve kalitesi düşer (sarkopeni) ve düşme, kırık ve bağımsızlık kaybı riskleri artar. "Bağırsak-kas ekseni" kavramı uzun zamandır tartışılmaktadır, ancak burada belirli suşlar için doğrudan işlevsel kanıtlar sunuyoruz: L. johnsonii ve L. reuteri yalnızca daha iyi performansla ilişkili değildir, aynı zamanda deneyde güç ve kas morfolojisini de iyileştirmektedir. Yazarlar, etkinin aynı anda birkaç yolla meydana gelebileceğini öne sürüyorlar - kısa zincirli yağ asitlerinin üretiminden ve mitokondriyal fonksiyonun düzenlenmesinden kas büyüme yollarının düzenlenmesine (FST/IGF-1 yoluyla).

Bilimde (ve dikkatlice - "güç hapı" hakkında) yenilikler neler?

• Suşun kendisi önemlidir. "Genel olarak probiyotiklerden" değil, iki farklı davranış testinde bağımsız olarak doğrulanan ve diferansiyel analiz (DESeq2) kullanılarak tanımlanan iki spesifik suştan bahsediyoruz.
• Çiftler Arası Sinerji: L. johnsonii + L. reuteri'nin birlikte uygulanması hem dayanıklılık hem de lif alanı açısından en büyük kazanımları sağladı ve potansiyel çoklu suş formüllerine işaret etti.
• Bağırsaklar dışkıdan daha önemlidir. Gastrointestinal mikrobiyota "portresi", dışkı örneklerinden daha bilgilendiricidir; bu da gelecekteki tasarım stratejileri için pratik bir ipucudur.

Nasıl çalışır (yazarların hipotezleri)

Tartışmada araştırmacılar kas fonksiyonunun iyileşmesini şu şekilde ilişkilendirdiler:

• kaslardaki mitokondrilerin olası normalleşmesi (bu türler için daha önce açıklanan çalışmalarda sitokrom C'nin neden olduğu hasarın azaltılması);
• kas anabolizmasını ve metabolizmasını iyileştiren kısa zincirli yağ asitlerinin üretiminin artması;
• Büyümeyi destekleyen yolların aktivasyonu - FST (miyostatin antagonisti) ve IGF-1 büyümesi.
  Bu faktörlerin birleşimi, dengeyi liflerin daha fazla güç ve oksidatif potansiyeli yönünde değiştirebilir. Mekanizmaların "omik" düzeylerde - metabolomik, transkriptomik, proteomik - ayrıntılı olarak açıklanması gerekir.

Önce dikkat

Bu bir fare modeli; sonuçların "olduğu gibi" insanlara aktarılması henüz erken. Yazarlar, organoidlerden ve ex vivo modellerden popülasyon ve klinik çalışmalara kadar insanlarda test yapılmasının gerekliliğinden açıkça bahsediyorlar. Etkinin uzun süreli uygulamaya (aylar) bağlı olması ve hayvanlardaki mikrobiyotadaki ilk değişikliklerin yoğun sanitasyonla sağlanmış olması da önemlidir - klinikte yaptığımız şey bu değil. Son olarak, bu çalışmada yer alan üçüncü ve genellikle "refakatçi" tür olan Turicibacter sanguinis, zenginleştirilmesi sürekli olarak güç artışıyla örtüşmesine rağmen, işlevsel doğrulamadan geçmemiştir - bu, gelecekteki deneyler için olası bir hedeftir.

Peki bu bugün "pratikte" ne anlama geliyor?

• "herhangi bir probiyotik" takviyesi L. johnsonii ve L. reuteri takviyeleriyle aynı değildir - gerçek dünya ürün bileşimi büyük ölçüde değişir;
• "Anti-sarkopenik" bir probiyotiğe giden yol, güç son noktaları (dinamometre tutuşu, ayağa kalkıp yürüme testi, yürüme hızı), kas morfometrisi ve metabolik belirteçleri olan insan RCT'lerini gerektirir;
• Hipotez doğrulanırsa, hedef kitle bellidir: ileri yaş grupları, hareketsiz kalma sonrası sarkopeni/zayıflama riski taşıyan hastalar ve rehabilitasyon aşamasındaki sporcular. Şimdilik, bu ilginç bir klinik öncesi çalışma ve özenle tasarlanmış denemeler için bir temel teşkil ediyor.

Kaynak: Ahn JS., Kim HM., Han EJ., Hong ST., Chung HJ. Kas gücünün gelişimini etkileyen bağırsak mikroorganizmalarının keşfi. Bilimsel Raporlar. 2025;15:30179. https://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2