Mikrobe im menschlichen Darm könnte die Muskelkraft steigern, wie eine Studie herausfindet
Ein bestimmter Mikroorganismus, der im menschlichen Darm vorkommt, scheint in der Lage zu sein, die Muskelkraft zu verbessern, so neue Forschungsergebnisse.
Ihre Därme wimmeln von winzigen Lebewesen, die einen übergroßen Einfluss auf Ihre Gesundheit ausüben. Zusammen werden sie als Darmmikrobiom bezeichnet und spielen eine Schlüsselrolle bei einer Vielzahl von Körperprozessen – von Verdauung und Stoffwechsel bis hin zu Immunmodulation, Schlaf, Neuroentwicklung und Gehirnfunktion.
In einer neuen Studie heben Forscher einen weiteren überraschenden Dienst hervor, der scheinbar von zumindest einer Art von Darmmikrobe erbracht wird: der Verbesserung Ihrer Muskelkraft.
Zusätzlich zu der Demonstration dieser faszinierenden Beziehung zwischen Darmflora und Muskel funktion untersuchten die Forscher auch ein bestimmtes Bakterium aus der Gattung Roseburia, das für diesen Effekt verantwortlich zu sein scheint.
Bisher gab es trotz wachsender Belege für die weitreichende Wirkung von Darmmikroben nur wenige Hinweise auf ihren Einfluss auf die Muskelkraft, und keine bakterielle Art war als direkter Modulator der Muskelfunktion identifiziert worden.
Durch die Identifikation dieser Verbindung stärken die Forscher das Konzept einer „Darm‑Muskel‑Achse“, ähnlich der bekannteren Darm‑Gehirn‑Achse, erklärt Mitautor und Sportphysiologe Jonatan Ruiz von der Universität Granada in Spanien.
Um nach Zusammenhängen zwischen spezifischer Darmflora und Muskelkraft zu suchen, untersuchten die Forscher Stuhlproben aus zwei Gruppen menschlicher Probanden: 90 junge Erwachsene (18 bis 25 Jahre) und 33 ältere Erwachsene (65 Jahre oder älter).
Alle Teilnehmer gaben einen ziemlich sesshaften Lebensstil an, mit weniger als 20 Minuten Bewegung an weniger als drei Tagen pro Woche. Außerdem hielten sie über die vorangegangenen drei Monate ein stabiles Körpergewicht und rauchten nicht.
Die Studienteilnehmer unterzogen sich umfangreichen Messungen der Muskelkraft, einschließlich Tests zur Bewertung der Handgriffstärke, der Bein‑ und der Oberkörperkraft. Die Forscher testeten auch die maximale Sauerstoffaufnahme als Maß für die Ausdauerleistung.
In den Stuhlproben wurde eine reiche mikrobielle Biodiversität gefunden, doch Bakterien der Gattung Roseburia – die zuvor bereits mit Muskelkraft in Verbindung gebracht wurden – stachen aufgrund positiver Korrelationen mit mehreren „muskelbezogenen Ergebnissen“ hervor.
Während einige Roseburia‑Arten scheinbar keine Verbindung zu den in dieser Studie untersuchten Messgrößen aufwiesen, zeigten andere bei zumindest einigen Muskeltests verschiedene Zusammenhänge. Roseburia intestinalis ist zum Beispiel eindeutig mit Bein‑ und Oberkörperkraft bei jungen Erwachsenen verbunden.
Aber eine Art zog die Aufmerksamkeit der Forscher besonders auf sich. Die relative Häufigkeit von Roseburia inulinivorans war positiv mit mehreren Leistungskennzahlen beim Menschen assoziiert, darunter Handgriff, Beinpressen und Bankdrücken.
Ältere Erwachsene, die dieses Mikroben im Stuhl aufwiesen, hatten auch eine fast 30 Prozent stärkere Handgriffkraft als vergleichbare Probanden ohne diesen Mikroorganismus, wie die Studie ergab.
Es scheint, als würde er auch jungen Erwachsenen zugutekommen, bei denen eine höhere Prävalenz von R. inulinivorans mit stärkerer Griffkraft und höherer Ausdauerleistung verbunden war.
Die Studie beinhaltete auch zusätzliche Experimente mit Mäusen, die dazu dienten, Kausalität zu bewerten und Mechanismen der beobachteten Zusammenhänge beim Menschen zu untersuchen.
Die Forscher setzten Antibiotika ein, um die vorhandene Darmflora bei Mäusen zu reduzieren, und füllten dann den Darm der Tiere über einen Zeitraum von acht Wochen wöchentlich wieder mit Bakterien aus menschlichen Därmen auf.
R. inulinivorans bewirkte einen „bemerkenswerten Anstieg“ der Greifkraft der Vordergliedmaßen bei den Nagetieren und steigerte diesen Muskel‑Funktions‑Proxy um etwa 30 Prozent über die Kontrollgruppe hinaus, berichten sie.
Unterhalb der Effekte auf die Muskelleistung fanden die Forscher auch, dass die Mäuse, denen dieses Bakterium verabreicht wurde, mehr schnell zuckende Muskelfasern und größere Muskelfasern in der Soleusmuskulatur – einem wichtigen Muskel an der Rückseite des Unterschenkels – entwickelten.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass R. inulinivorans dies erreicht, indem es den Aminosäurestoffwechsel verändert, den Purin‑ und Pentosephosphat‑Stoffwechsel in Muskeln aktiviert und so die Muskel‑Fasertrophie fördert, mit einer Verschiebung hin zu schnell zuckenden Fasern.
Weitere Forschung wird notwendig sein, aber diese Arbeit könnte den Weg für die zukünftige Entwicklung von Probiotika ebnen, wie die Forscher anmerken, um Menschen dabei zu helfen, Muskelkraft und körperliche Fitness zu erhalten, während die jugendliche Pufferzone schwindet.
„Dies eröffnet die Möglichkeit, dass das untersuchte Bakterium als Probiotikum verwendet werden könnte, um die Muskelkraft im Alter zu erhalten“, sagt Mitautor und Endokrinologe Borja Martínez Téllez von der Universität von Almería in Spanien.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Gut veröffentlicht.