Sarcopenie : le microbiote intestinal implique dans la perte de masse et de fonction des muscles squelettiques ?

Actu PRO : Sarcopenie : le microbiote intestinal implique dans la perte de masse et de fonction des muscles squelettiques ?

Des altérations structurelles et fonctionnelles du microbiote intestinal sont-elles responsables du déclin musculaire chez les personnes âgées (sarcopénie) ? Plus que probable, indique une récente étude qui s’intéresse à la piste peu étudiée de l’axe intestin-muscle dans une population chinoise d’âge avancée. Une piste prometteuse pour vieillir en bonne santé ?

 

Avec l’espérance de vie qui augmente, la recherche scientifique s’intéresse de plus en plus aux pathologies liées au grand âge. Parmi elles, la sarcopénie, un syndrome gériatrique qui se caractérise par une détérioration de la masse musculaire1. Cette pathologie se développe à la suite de multiples mécanismes physiopathologiques, notamment une alimentation et une activité physique inadéquates, l'inflammation, l'immunosénescence, la résistance anabolique et le stress oxydatif. Ces processus, en particulier ceux liés à l'inflammation et au système immunitaire, sont en grande partie influencés par le microbiote intestinal (MI). Un certain nombre d'études ont décrit des altérations du MI chez les personnes âgées mais cette étude est la première du genre à explorer le rôle de l’axe intestin-muscle en cas de sarcopénie.

Patients sarcopéniques : une diversité intestinale réduite…

Le microbiote intestinal de 3 groupes de patients a été analysé par séquençage du gène de l’ARNr 16S :  60 témoins sains (âge moyen : 68.38 ± 5.79), 11 individus sarcopéniques (altération de la fonction musculaire et réduction de la masse musculaire), âgés en moyenne de 76.45 ± 8.58 ans, ainsi que 16 individus pré-sarcopéniques (âge moyen : 74.00 ± 6.94), souffrant d’une altération de la fonction musculaire seulement. Il s’avère que la diversité alpha (indices Chao1, nombre d’espèces observées), est significativement réduite chez les individus sarcopéniques et pré-sarcopéniques vs témoins. Il existe, chez ces patients, une réduction de certaines espèces productrices de butyrate (Lachnospira, Fusicantenibacter, Roseburia, Eubacterium, Lachnoclostridium). Le butyrate, molécule essentielle par laquelle le MI peut influencer la physiologie de l'hôte, a un rôle doublement clé : il est connu pour atténuer l'inflammation et certaines études ont mis en évidence que les acides gras à chaînes courtes (dont le butyrate fait partie) contribuent au maintien de la masse musculaire squelettique. Le genre Lactobacillus est, quant à lui, plus abondant chez les individus atteints, et la famille Lactobacillaceae identifiée comme un biomarqueur du groupe pré-sarcopéniques. La famille Porphyromonadaceae semble être un biomarqueur identifiant les patients sarcopéniques.

…Et des voies fonctionnelles modifiées

Pour comprendre l’impact fonctionnel de la composition du MI chez les patients, les chercheurs ont mis en évidence un certain nombre de voies fonctionnelles altérées. Certaines surreprésentées chez les sujets pré- et sarcopéniques, (notamment la biosynthèse des lipopolysaccharides (LPS)), et d’autres sous-représentées (voies de biosynthèse de la phénylalanine, tyrosine et du tryptophane entre autres). Ces résultats sous-entendent que les voies métaboliques clés associées à la production d'énergie cellulaire, au traitement des protéines et au transport des nutriments, sont régulées de manière différentielle dans le cadre pathologique. En outre, l'enrichissement de la biosynthèse des LPS semble indiquer que la sarcopénie est associée à un métagénome pro-inflammatoire. Ces résultats confirment ceux d’études précédentes2 mettant en évidence l'importance des voies de la biosynthèse de la phénylalanine, de la tyrosine et du tryptophane dans la stimulation de l'anabolisme musculaire chez les personnes âgées.

Quels enseignements tirer de cette étude ? Ces résultats préliminaires indiquent que les altérations structurelles et fonctionnelles du MI peuvent potentiellement participer à la perte de masse musculaire et à sa fonction défaillante chez les individus atteints de sarcopénie.  Des études futures et sur de plus larges échantillons s’avèrent toutefois nécessaires pour confirmer cette hypothèse. 

1Martin FC, Ranhoff AH. Frailty and Sarcopenia. 2020 Aug 21. In: Falaschi P, Marsh D, editors. Orthogeriatrics: The Management of Older Patients with Fragility Fractures [Internet]. Cham (CH): Springer; 2021. Chapter 4. 

 2Volpi, E., Kobayashi, H., Sheffield-Moore, et al. Essential amino acids are primarily responsible for the amino acid stimulation of muscle protein anabolism in healthy elderly adults. Am. J. Clin. Nutr. 78, 250–258. https ://doi.org/10.1093/ajcn/78.2.250 (2003).

 

Sources: 

Kang L, Li P, Wang D, et al. Alterations in intestinal microbiota diversity, composition, and function in patients with sarcopenia. Sci Rep. 2021;11(1):4628. Published 2021 Feb 25. doi:10.1038/s41598-021-84031-0