Gli alimenti fermentati possono favorire la salute muscolare attraverso l'asse intestino-muscolo

La massa muscolare scheletrica costituisce circa il 40% della massa corporea. È un sito primario di smaltimento del glucosio, di deposito degli amminoacidi e di regolazione metabolica. La perdita di massa e funzione muscolare legata all'età, che culmina nella sarcopenia, è associata a fragilità, disfunzione metabolica, declino cognitivo, perdita di autonomia e maggiore mortalità. Le proteine alimentari e l'esercizio fisico restano le basi della prevenzione. Questa revisione pubblicata su Communications Biology si chiede se il microbiota intestinale rappresenti una terza leva attraverso l'asse intestino-muscolo (GMA, gut-muscle axis) e se gli alimenti proteici fermentati (FPF, fermented protein foods) siano un modo distintivo per attivarla.

Gli autori (Farsi, Cotter e O'Sullivan) definiscono gli FPF come alimenti fermentati in cui le proteine costituiscono una quota sostanziale dell'energia e forniscono amminoacidi essenziali. Gli esempi includono yogurt, kefir, formaggio, tempeh e le più recenti proteine fermentate di pisello, fava, frumento o avena. La fermentazione, in particolare da parte dei batteri lattici, scinde le proteine in peptidi e amminoacidi liberi. Ciò può modificare la digeribilità, la cinetica di rilascio degli amminoacidi e il contenuto di peptidi bioattivi, apportando al contempo microrganismi vivi e metaboliti. La revisione ha tre obiettivi: mappare i meccanismi, valutare le evidenze nell'uomo e identificare le lacune della ricerca.

Vengono descritti quattro ambiti meccanicistici. Primo, i metaboliti microbici: gli acidi grassi a catena corta segnalano tramite FFA2/GPR43 e FFA3/GPR41 e, in modelli preclinici di diabete, il butirrato ha attivato PI3K/Akt attraverso FFA2, aumentando l'attività di mTORC1 e attenuando l'atrofia. Il butirrato inibisce anche le istone deacetilasi, con il potenziale di rimodellare l'espressione genica muscolare. Gli acidi biliari secondari agiscono tramite TGR5, abbondante nel muscolo scheletrico, e i derivati dell'indolo agiscono tramite il recettore degli idrocarburi arilici. Veillonella atypica ha convertito il lattato in propionato e ha migliorato la prestazione al tapis roulant nei topi.

Secondo, la barriera e la segnalazione immunitaria: un intestino permeabile consente il passaggio del lipopolisaccaride in circolo, attivando TLR4–NF-κB e aumentando TNF-α, IL-6 e IL-1β, che possono compromettere la segnalazione insulinica e la sintesi proteica guidata da PI3K/Akt/mTOR. Terzo, la segnalazione endocrina: gli animali germ-free mostrano livelli ridotti di IGF-1 e uno sviluppo muscolare compromesso, e l'alterazione indotta dagli antibiotici ha ridotto la massa muscolare in modelli preclinici. Gli autori avvertono che il microbiota non è il principale regolatore dell'IGF-1 sistemico. Gli acidi grassi ramificati derivati dalla degradazione microbica dei BCAA possono amplificare la secrezione di GLP-1, ma un effetto anabolico diretto del GLP-1 sul muscolo non è dimostrato.

Quarto, la gestione dei nutrienti: l'equilibrio microbico tra produttori di amminoacidi a catena ramificata (come Prevotella copri) e degradatori potrebbe determinare se la disponibilità di amminoacidi sostenga l'anabolismo o favorisca l'insulino-resistenza. La fermentazione delle proteine in un ambiente povero di fibre può inoltre generare p-cresolo, ammoniaca e acido solfidrico, associati a danno della barriera intestinale e infiammazione. In un esempio citato, Roseburia inulinivorans era ridotta negli adulti anziani, correlava con la forza e ha migliorato la forza di presa e le dimensioni delle fibre muscolari nei topi.

La conclusione principale è l'esistenza di un divario tra meccanismi plausibili e prove nell'uomo. I primi studi sull'uomo suggeriscono effetti favorevoli sulla regolazione metabolica, sull'infiammazione e sull'ecologia intestinale. Le evidenze dirette che gli FPF modifichino la sintesi proteica muscolare, la massa o la funzione muscolare restano limitate, e gli interventi e gli esiti sono molto eterogenei. La maggior parte dei dati meccanicistici proviene da animali, e gli studi sull'uomo si basano per lo più su biomarcatori sistemici. Gli autori auspicano studi con approcci multi-omici, profilazione completa del microbiota e fenotipizzazione muscolare diretta, che confrontino gli FPF con le proteine convenzionali e i probiotici.