Il batterio intestinale Akkermansia inverte la perdita muscolare legata all'età nei topi anziani

La sarcopenia—la perdita progressiva di massa muscolare e funzionalità con l'invecchiamento—colpisce milioni di anziani e attualmente non dispone di alcun trattamento farmacologico approvato dalla FDA. Evidenze emergenti collegano la disbiosi del microbiota intestinale al deterioramento muscolare attraverso una ridotta produzione di acidi grassi a catena corta, un aumento dell'infiammazione sistemica e un'alterazione della funzione della barriera intestinale. Questo studio ha esaminato se <i>Akkermansia muciniphila</i>, un anaerobo gram-negativo che costituisce l'1–3% del microbiota intestinale degli adulti sani e riconosciuto come microrganismo benefico di nuova generazione, potesse attenuare la sarcopenia nel modello murino di invecchiamento accelerato SAMP8.

Topi SAMP8 di sette mesi (equivalenti a un fenotipo di invecchiamento avanzato) hanno ricevuto somministrazione orale tramite gavage di 1×10⁸ CFU di <i>A. muciniphila</i> viva cinque volte a settimana per tre mesi, insieme a controlli SAMR1 di pari età e controlli SAMP8 non trattati. I topi trattati hanno mostrato una forza di presa e una velocità di nuoto significativamente aumentate, una massa del muscolo gastrocnemio maggiore e una sezione trasversale delle singole fibre muscolari più ampia rispetto ai topi SAMP8 non trattati. Le analisi istologiche e molecolari del muscolo scheletrico hanno evidenziato una soppressione dell'attività della β-galattosidasi associata alla senescenza (SA-β-gal), una riduzione dell'espressione degli atrogeni (marcatori della degradazione proteica), un aumento della segnalazione della sintesi proteica, un incremento del contenuto totale di ATP e un miglioramento della biogenesi mitocondriale—suggerendo complessivamente un ampio ripristino della salute metabolica muscolare.

La profilazione del microbiota intestinale tramite sequenziamento dell'rRNA 16S (regioni V3–V4) ha dimostrato che la supplementazione con <i>A. muciniphila</i> ha modificato la composizione della comunità microbica, aumentato gli indici di diversità e ridotto la disbiosi nei topi SAMP8. L'istologia intestinale ha mostrato una preservazione dell'architettura delle cripte e della densità delle cellule caliciformi (colorazione Alcian blue), indicando una protezione della barriera mucosale intestinale. Anche l'espressione proteica delle citochine infiammatorie nel tessuto intestinale è risultata ridotta, e i livelli sierici di MCP-1 e TNF-α hanno mostrato una tendenza al ribasso, coerentemente con una riduzione dell'infiammazione sistemica di origine intestinale.

In esperimenti paralleli in vitro, le vescicole extracellulari isolate da <i>A. muciniphila</i> (Akk-EVs) mediante ultracentrifugazione sono state testate su mioblasti murini C2C12. Le Akk-EVs a concentrazioni non citotossiche hanno promosso la formazione di miotubi (indice di fusione più elevato) e aumentato l'espressione della catena pesante della miosina. Utilizzando il saggio di incorporazione della puromicina SUnSET, è stato dimostrato che le Akk-EVs stimolano la sintesi proteica nei miotubi differenziati. Inoltre, le Akk-EVs hanno attenuato significativamente l'atrofia dei miotubi indotta dal desametasone, preservando il diametro dei miotubi, suggerendo che le vescicole extracellulari batteriche possano mediare effetti diretti di protezione muscolare indipendenti dalla colonizzazione intestinale.

Questi risultati indicano complessivamente che <i>A. muciniphila</i> allevia la sarcopenia attraverso un duplice meccanismo: rimodellando il microambiente intestinale per ridurre l'infiammazione sistemica e la permeabilità della barriera, e potenzialmente rilasciando vescicole bioattive che promuovono direttamente l'anabolismo muscolare e sopprimono la segnalazione dell'atrofia. Sebbene lo studio sia limitato dalle ridotte dimensioni dei gruppi, da una coorte di topi esclusivamente maschi e dalla trasponibilità imperfetta del modello di invecchiamento accelerato all'invecchiamento umano, i risultati individuano in <i>A. muciniphila</i> un candidato promettente per la ricerca clinica nella prevenzione e nel trattamento della sarcopenia.