Uno studio pubblicato su Nutrients e condotto dall’Università degli Studi di Palermo ha dimostrato che il probiotico Lactobacillus fermentum LF31 è in grado di contrastare in modo significativo l’atrofia muscolare indotta dall’alcol, attraverso la modulazione dell’infiammazione e dello stress ossidativo. Il lavoro, realizzato con approccio multidisciplinare e metodi istologici, molecolari e immunologici, offre nuove evidenze sul ruolo dell’asse intestino-muscolo scheletrico e sulle prospettive terapeutiche offerte dai probiotici.
A guidare lo studio, il professor Rosario Barone, professore associato di Anatomia umana all’Università di Palermo.
“Già da più di 15 anni, noi all’interno dei nostri laboratori studiamo gli adattamenti del muscolo scheletrico. Consideriamo che rappresenti uno degli organi più abbondanti del corpo umano, se non il più abbondante”, spiega.
Nel modello sperimentale murino, i ricercatori hanno somministrato etanolo per 8 e 12 settimane per indurre una condizione di infiammazione e stress sistemico, misurando le modifiche a carico delle fibre muscolari scheletriche, dei marcatori immunitari e dell’attività delle cellule satelliti. I topi trattati con alcol hanno mostrato una marcata atrofia delle fibre muscolari di tipo I, IIa e IIb, accompagnata da un incremento di citochine infiammatorie (IL-6, TNF-α) e della proteina mitocondriale Hsp60.
“Abbiamo osservato un decremento delle cellule che permettono la rigenerazione e la riparazione del danno muscolare, le cellule satelliti – sottolinea Barone –. Fondamentali per la rigenerazione muscolare, risultavano inibite dall’esposizione cronica all’alcol”.
Il Lactobacillus fermentum come protettore muscolare
Il trattamento con Lactobacillus fermentum LF31 ha prodotto risultati sorprendenti: significativa inversione dell’atrofia muscolare, soprattutto nelle fibre ossidative, calo dei marcatori infiammatori e ripristino dell’attività rigenerativa delle cellule satelliti, con aumento dell’espressione dei fattori Pax7 e MyoD.
“Attraverso l’utilizzo del probiotico abbiamo osservato una diminuzione delle citochine infiammatorie che l’alcol aumentava, come l’interleuchina 6, il TNF alfa e la proteina HSP60, uno chaperone molecolare che studiamo nei nostri laboratori. Inoltre, si è osservato un aumento delle cellule satelliti danneggiate”, spiega il professore.
Effetto selettivo e tempo-dipendente
Lo studio ha analizzato l’effetto del probiotico su tre muscoli dell’arto posteriore del topo: soleo, plantare e gastrocnemio. L’azione più marcata è stata osservata nel muscolo soleo, costituito prevalentemente da fibre a metabolismo aerobico, ricche di mitocondri.
“Il probiotico ha avuto un effetto migliore nel muscolo soleo perché è un muscolo costituito prevalentemente da fibre con metabolismo aerobico e quindi ricco di mitocondri”, evidenzia Barone.
Il trattamento ha inoltre ridotto i livelli di Hsp60 non solo rispetto ai topi trattati con etanolo, ma anche rispetto al gruppo di controllo, suggerendo un potenziale effetto antiossidante del L. fermentum. Questo effetto sembrerebbe interferire con la via infiammatoria NF-κB, come indicato dalla riduzione delle citochine proinfiammatorie e dal recupero della funzione delle cellule satelliti.
“La disbiosi, cioè questa alterazione della barriera intestinale, è causata da diversi fattori come l’invecchiamento, una dieta non corretta o altre patologie – osserva Barone -. I probiotici rappresentano oggi un’ottima soluzione. Riescono a ricreare l’equilibrio intestinale, riducendo i fattori infiammatori e promuovendo la produzione di agenti anti-infiammatori a livello sistemico”.
Uno degli aspetti più interessanti emersi è la specificità dell’effetto del probiotico sulle diverse tipologie di fibre muscolari. Le fibre lente (tipo I) e intermedie (tipo IIa) hanno risposto meglio rispetto alle rapide (tipo IIb), meno vascolarizzate e più glicolitiche.
“Nel nostro studio abbiamo analizzato tre tipi di muscoli dell’arto posteriore del topo: soleo, plantare e gastrocnemio. Il soleo e il plantare, ad esempio, hanno caratteristiche opposte. La fibra di tipo 1 è piccola, molto vascolarizzata, ricca di mitocondri ed è quella che utilizziamo per attività prolungate come una camminata. La fibra di tipo 2B, al contrario, è più grande ma meno resistente alla fatica. Abbiamo visto che il probiotico agisce meglio sulle fibre di tipo I e IIa, più aerobiche.”
Il gruppo di ricerca ha anche evidenziato che l’effetto protettivo è tempo-dipendente: l’azione rigenerativa è risultata più marcata dopo 12 settimane di trattamento rispetto a 8, soprattutto nel muscolo soleo.
Implicazioni cliniche e prossimi sviluppi
“I probiotici rappresentano oggi un’ottima soluzione: riescono a creare nuovamente l’equilibrio della barriera intestinale e questo permette la diminuzione dei fattori infiammatori, anzi al contrario sono loro stessi a creare dei fattori anti-infiammatori a livello sistemico”, ribadisce Barone.
“Desidero ringraziare tutti i coautori e in particolare la dottoressa Martina Sausa, prima autrice dello studio, per il grande contributo scientifico e organizzativo. Guardando al futuro, il nostro obiettivo è l’applicazione clinica, quindi passare al modello umano. Questo studio porta ad aprire nuove frontiere dal punto di vista terapeutico”, conclude.
