Esiste una relazione tra modulazione del microbiota e la massa muscolare? La natura insegna. Il “modello” sono gli animali che nella stagione fredda vanno in letargo, tra questi orsi e scoiattoli di terra che in questo periodo particolare del ciclo vitale, mutano l’attività sul metabolismo, inibendola quasi totalmente così da risparmiare le riserve di grasso e nutrire la massa muscolare. Questa evidenza emerge da uno studio americano della University of Wisconsin–Madison, pubblicato su Annual Review of Nutrition.

La specie

La vita e l’organismo hanno mille risorse e la riprova arriva dall’osservazione del comportamento dell’Ictidomys tridecemlineatus, una particolare specie di scoiattoli di terra che attivano un particolare ‘espediente’ nella stagione del letargo.

È noto che gli animali in questa specifica condizione e in assenza dell’introito di cibo rallentano del 99% il metabolismo. Come reazione fisiologica, il corpo scompone le proteine muscolari e produce ammonio, a sua volta trasformato in urea ed espulsa con le urine con la conseguente perdita di azoto, che è fondamentale per la produzione di amminoacidi e proteine.

Questi scoiattoli sembrano essere stati capaci di ‘educare’ alcuni microbi intestinali a utilizzare l’azoto per formare nuove proteine. Un processo, dunque, con il quale eviterebbero il depauperamento di massa muscolare nei mesi di lungo riposo, fornendo nutrienti e una fonte di sostentamento.

La scoperta

È avvenuta in laboratorio a opera di ricercatori americani che hanno inoculato negli animali delle molecole di urea marcata con isotopi di carbonio e azoto, così da poterle tracciare, durante l’estate, all’inizio e nel periodo di letargo. Inoltre alcuni scoiattoli hanno ricevuto una antibiotico terapia per eliminare il microbiota intestinale.

È stato così possibile osservare non solo che parte dell’urea prodotta durante il letargo veniva traghettata nell’intestino degli scoiattoli, ma anche che specifici microbi del microbiota intestinale erano in grado di scomporre l’urea in azoto poi incorporato in metaboliti che sono stati trovati a livello di muscoli e nel fegato. La complicità del microbiota in questa azione è risultata evidente in quanto questa ‘reazione’ non è stata riscontrata in scoiattoli sottoposti a terapia antibiotica.

L’applicazione clinica

Serviranno ulteriori studi per comprendere come gli scoiattoli di terra e altri animali cha vanno in letargo riescano a mantenere l’equilibrio proteico mitigando la perdita di massa muscolare in assenza di cibo. Tuttavia ci sarebbero le premesse per ritenere che questo comportamento possa essere sfruttato per la creazione di terapie dedicate alla preservazione muscolare in caso di patologie che inducono la perdita di massa e funzione muscolare, di disturbi caratterizzati da atrofia muscolare, di condizioni associate all’esaurimento dei nutrienti, stati di malnutrizione, in anziani per evitare/contrastare la sarcopenia o in altre specifiche patologie che limitano l’apporto proteico.

Fonte:

  • Carey HV, Assadi-Porter FM. “The Hibernator Microbiome: Host-Bacterial Interactions in an Extreme Nutritional Symbiosis” Annual Review of Nutrition, Vol. 37:477-500, 2017 https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-071816-064740