Mikrobiota som træner: Bakterier, der voksede muskelfibre

Et studie blev offentliggjort i Scientific Reports, hvor forskere "gensamlede" mikrobiotaen hos mus og fandt specifikke tarmbakterier, der kan forbedre styrkepræstation og muskelsammensætning betydeligt. Efter transplantation af human mikroflora i mus og efterfølgende test af kandidater identificerede forfatterne to arter - Lactobacillus johnsonii og Limosilactobacillus reuteri. Langvarig administration af disse bakterier til aldrende mus forbedrede resultaterne af styrketest, øgede skeletmuskelmasse og muskelfibertværsnitsareal og øgede på molekylært niveau ekspressionen af myoregenerative markører FST (follistatin) og IGF-1. Arbejdet blev offentliggjort den 18. august 2025.

Baggrund for undersøgelsen

Sarkopeni – det aldersrelaterede fald i skeletmuskulaturens styrke og kvalitet – øger risikoen for fald, invaliditet og dødelighed. Klassiske interventioner (styrketræning, tilstrækkeligt proteinindtag) virker, men effekten er begrænset hos mange ældre voksne, så opmærksomheden skifter til nye mål, herunder tarmmikrobiomet. Akkumulerende beviser forbinder mikrobiotas sammensætning med muskelmetabolisme og -funktion og antyder endda, at probiotisk tilskud i beskedent omfang kan forbedre styrke og træningspræstation, selvom resultaterne er blandede på tværs af studier.

Ideen om en "tarm-muskel-akse" er baseret på flere mekanismer: Kortkædede fedtsyrer syntetiseret af mikrober påvirker musklernes energimetabolisme; mikrobiota modulerer inflammation og integriteten af tarmbarrieren; og vækst- og plasticitetssignaler ændres via neuroendokrine veje. Fysisk aktivitet "omstrukturerer" til gengæld også den mikrobielle sammensætning - et tovejsforhold. Dette skaber grundlaget for at søge efter stammer, der specifikt understøtter muskelfunktion i aldrende organismer.

Indtil for nylig havde vi dog mange sammenhænge og kun lidt kausal evidens på niveauet af specifikke bakterier. En ny artikel i Scientific Reports lukker en del af dette hul: Forfatterne transplanterede først menneskelig mikrobiota ind i mus og viste, at dens variationer påvirkede styrketest forskelligt, og derefter testede de kandidaterne funktionelt og identificerede to nøglearter, Lactobacillus johnsonii og Limosilactobacillus reuteri. Langvarig administration af disse stammer til aldrende mus øgede muskelstyrke, masse og tværsnitsareal, og på molekylært markørniveau øgede det ekspressionen af FST og IGF-1, hvilket indikerer en vækstfremmende effekt.

Den praktiske konklusion er indtil videre forsigtig: dette er et overbevisende præklinisk studie og et skridt i retning af stammespecifikke "anti-sarkopeniske" probiotika, men oversættelse til mennesker kræver randomiserede forsøg med powered endpoints og mekanistiske biomarkører. Nuværende anmeldelser fremhæver potentialet af lactobaciller som adjuverende behandling, men også behovet for standardisering af stammer, doser og varighed, før der fremsættes brede anbefalinger.

Hvordan blev dette testet?

Forskerne "nulstillede" først tarmfloraen hos 9 måneder gamle mus med antibiotika og udførte en fækaltransplantation: I tre måneder fik dyrene en blanding af fæces fra 10 raske voksne (donorer uden kroniske sygdomme og uden nylig indtagelse af antibiotika/probiotika). Styrke og smidighed blev vurderet ved hjælp af to uafhængige tests: rotarod (tid til at falde fra en roterende stang) og wireophæng (holdetid). Allerede på dette stadie blev det klart, at forskellige bakterieprofiler påvirker muskelfunktionen på forskellige måder. Sammenlignende analyse af mave-tarmkanalen og fæcesmikrobiotaen viste, at sammensætningen i tarmlumen er mere forskelligartet og mere præcist forbundet med styrkemålinger end "fæcesafstøbningen". Fra en række forskellige arter "flød L. johnsonii, L. reuteri og Turicibacter sanguinis statistisk konsekvent op"; de to første forfattere valgte funktionel testning.

Dernæst et direkte eksperiment på 12 måneder gamle mus: efter en kort tarmsanering fik dyrene L. johnsonii, L. reuteri eller en kombination af dem dagligt i tre måneder. Resultatet var en stigning i tiden på rotaroden og suspensionen allerede fra den første måned i de "bakterielle" grupper, hvor kombinationen gav den mest udtalte dynamik. Histologisk var det tværgående areal af fibrene (soleus, gastrocnemius og lange fingres extensor) større end i kontrolgruppen; samtidig faldt kropsvægten som helhed, og muskelmassen steg, hvilket indikerer en forbedring af kropssammensætningen. På mRNA-ekspressionsniveau blev follistatin i L. johnsonii-gruppen næsten fordoblet, IGF-1 var også højere i alle "bakterielle" grene.

Hvorfor kan dette være nødvendigt?

Med alderen falder muskelstyrke og -kvalitet (sarkopeni), og risikoen for fald, knoglebrud og tab af uafhængighed øges. Konceptet med en "tarm-muskel-akse" har længe været debatteret, men her præsenterer vi direkte funktionelle beviser for specifikke stammer: L. johnsonii og L. reuteri er ikke blot forbundet med bedre præstation, men forbedrer også styrke og muskelmorfologi i eksperimentet. Forfatterne antyder, at effekten kan forekomme via flere veje samtidigt - fra produktion af kortkædede fedtsyrer og modulering af mitokondriefunktion til regulering af muskelvækstveje (via FST/IGF-1).

Hvad er nyt inden for videnskab (og forsigtigt - om "power pill")

• Selve stammen er vigtig. Vi taler ikke om "probiotika generelt", men om to specifikke stammer, uafhængigt bekræftet i to forskellige adfærdstests og identificeret ved hjælp af differentialanalyse (DESeq2).
• Synergi i et par: Samtidig administration af L. johnsonii + L. reuteri gav de største gevinster i både styrke og fiberareal, hvilket antyder potentielle multistammeformler.
• Tarmen er vigtigere end afføring. "Portrættet" af den gastrointestinale mikrobiota er mere informativt end afføringsprøver - et praktisk hint til fremtidige designstrategier.

Hvordan det fungerer (forfatternes hypoteser)

I diskussionen forbandt forskerne forbedret muskelfunktion med:

• mulig normalisering af mitokondrier i muskler (reduktion af skade forårsaget af cytokrom C i tidligere beskrevne arbejder for disse arter);
• øget produktion af kortkædede fedtsyrer, som forbedrer muskelanabolisme og stofskifte;
• aktivering af vækstfremmende veje - vækst af FST (myostatin-antagonist) og IGF-1.
  Kombinationen af disse faktorer kan ændre balancen mod større styrke og oxidativt potentiale af fibre. Mekanismerne skal specificeres på "omics"-niveauer - metabolomics, transkriptomics, proteomics.

Forsigtighed først

Dette er en musemodel; det er for tidligt at overføre resultaterne "som de er" til mennesker. Forfatterne skriver eksplicit om behovet for testning på mennesker - fra organoider og ex vivo-modeller til populations- og kliniske forsøg. Det er også vigtigt, at effekten afhang af langvarig administration (måneder), og at de indledende ændringer i mikrobiotaen hos dyr blev opnået ved aggressiv sanering - det er ikke, hvad vi gør i klinikken. Endelig gennemgik den tredje ofte "ledsager"-art Turicibacter sanguinis i dette arbejde ikke funktionel validering, selvom dens berigelse konsekvent faldt sammen med en stigning i styrke - et muligt mål for fremtidige eksperimenter.

Hvad betyder dette "i praksis" i dag?

• "Ethvert probiotiske" kosttilskud er ikke det samme som L. johnsonii og L. reuteri kosttilskud - den virkelige produktsammensætning varierer meget;
• Vejen til et "anti-sarkopenisk" probiotikum kræver humane RCT'er med styrke-endepunkter (dynamometergreb, stand-up and go-test, ganghastighed), muskelmorfometri og metaboliske markører;
• Hvis hypotesen bekræftes, er målet oplagt: ældre aldersgrupper, patienter med risiko for sarkopeni/svækkelse efter immobilisering og atleter i rehabiliteringsfaser. For nuværende er dette et interessant præklinisk studie og et grundlag for omhyggeligt designede forsøg.

Kilde: Ahn JS., Kim HM., Han EJ., Hong ST., Chung HJ. Opdagelsen af tarmmikroorganismer, der påvirker forbedringen af muskelstyrke. Scientific Reports. 2025;15:30179. https://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2