Le microbiote comme entraîneur: des bactéries qui développent les fibres musculaires

Une étude publiée dans Scientific Reports a révélé que des scientifiques ont « réassemblé » le microbiote de souris et découvert des bactéries intestinales spécifiques capables d'améliorer significativement les performances de force et la composition musculaire. Après avoir transplanté de la microflore humaine chez des souris et testé des candidats, les auteurs ont identifié deux espèces: Lactobacillus johnsonii et Limosilactobacillus reuteri. L'administration à long terme de ces bactéries à des souris vieillissantes a amélioré les résultats des tests de force, augmenté la masse musculaire squelettique et la section transversale des fibres musculaires, et, au niveau moléculaire, augmenté l'expression des marqueurs myorégénératifs FST (follistatine) et IGF-1. Ces travaux ont été publiés le 18 août 2025.

Contexte de l'étude

La sarcopénie, c'est-à-dire le déclin de la force et de la qualité des muscles squelettiques lié à l'âge, augmente le risque de chutes, d'invalidité et de mortalité. Les interventions classiques (entraînement en résistance, apport adéquat en protéines) fonctionnent, mais leur effet est limité chez de nombreuses personnes âgées. L'attention se porte donc sur de nouvelles cibles, notamment le microbiote intestinal. De plus en plus de données probantes établissent un lien entre la composition du microbiote et le métabolisme et la fonction musculaires, et suggèrent même qu'une supplémentation en probiotiques peut améliorer légèrement la force et les performances physiques, bien que les résultats soient mitigés selon les études.

L'idée d'un « axe intestin-muscle » repose sur plusieurs mécanismes: les acides gras à chaîne courte synthétisés par les microbes influencent le métabolisme énergétique musculaire; le microbiote module l'inflammation et l'intégrité de la barrière intestinale; et les signaux de croissance et de plasticité sont altérés par les voies neuroendocrines. L'activité physique, quant à elle, « restructure » la composition microbienne – une relation à double sens. Ceci ouvre la voie à la recherche de souches qui soutiennent spécifiquement la fonction musculaire chez les organismes vieillissants.

Jusqu'à récemment, cependant, nous disposions de nombreuses associations et de peu de preuves causales au niveau de bactéries spécifiques. Un nouvel article paru dans Scientific Reports comble en partie cette lacune: les auteurs ont d'abord transplanté du microbiote humain chez la souris et ont montré que ses variations affectaient différemment les tests de force, puis ont testé fonctionnellement les candidats et identifié deux espèces clés, Lactobacillus johnsonii et Limosilactobacillus reuteri. L'administration à long terme de ces souches à des souris vieillissantes a augmenté la force musculaire, la masse et la surface transversale, et au niveau des marqueurs moléculaires, elle a augmenté l'expression de FST et d'IGF-1, indiquant un effet promoteur de croissance.

La conclusion pratique est pour l'instant prudente: il s'agit d'une étude préclinique convaincante et d'une étape vers des probiotiques « anti-sarcopéniques » spécifiques à une souche, mais la transposition à l'homme nécessite des essais randomisés avec des critères d'évaluation puissants et des biomarqueurs mécanistiques. Les revues actuelles soulignent le potentiel des lactobacilles comme traitement adjuvant, mais aussi la nécessité de standardiser les souches, les doses et la durée avant de formuler des recommandations générales.

Comment cela a-t-il été testé?

Les chercheurs ont d'abord « mis à zéro » la flore intestinale de souris âgées de 9 mois avec des antibiotiques et ont procédé à une transplantation fécale: pendant trois mois, les animaux ont reçu un mélange de matières fécales de 10 adultes en bonne santé (donneurs sans maladies chroniques et n'ayant pas pris récemment d'antibiotiques/probiotiques). La force et l'agilité ont été évaluées à l'aide de deux tests indépendants: la tige rotative (temps de chute d'une tige rotative) et la suspension par fil (temps de maintien). Dès ce stade, il est apparu clairement que différents profils bactériens affectent la fonction musculaire de différentes manières. Une analyse comparative du microbiote du tractus gastro-intestinal et des matières fécales a montré que la composition de la lumière intestinale est plus diversifiée et plus précisément associée aux paramètres de force que le « jet fécal ». Parmi différentes espèces, L. johnsonii, L. reuteri et Turicibacter sanguinis ont statistiquement systématiquement « remonté »; les deux premiers auteurs ont opté pour des tests fonctionnels.

Ensuite, une expérience directe a été menée sur des souris âgées de 12 mois: après une courte désinfection intestinale, les animaux ont reçu quotidiennement L. johnsonii, L. reuteri ou une combinaison des deux pendant trois mois. Le résultat a été une augmentation du temps passé sur le rotarod et la suspension dès le premier mois dans les groupes « bactériens », la combinaison donnant la dynamique la plus marquée. Histologiquement, la surface transversale des fibres (soléaire, gastrocnémien et long extenseur des doigts) était plus importante que chez le témoin; parallèlement, le poids corporel global a diminué et la masse musculaire a augmenté, indiquant une amélioration de la composition corporelle. Au niveau de l’expression de l’ARNm, la follistatine dans le groupe L. johnsonii a presque doublé, et l’IGF-1 était également plus élevé dans toutes les branches « bactériennes ».

Pourquoi cela pourrait-il être nécessaire?

Avec l'âge, la force et la qualité musculaires diminuent (sarcopénie), et les risques de chutes, de fractures et de perte d'autonomie augmentent. Le concept d'« axe intestin-muscle » est depuis longtemps débattu, mais nous présentons ici des preuves fonctionnelles directes pour des souches spécifiques: L. johnsonii et L. reuteri ne sont pas seulement associées à de meilleures performances, mais améliorent également la force et la morphologie musculaire dans l'expérience. Les auteurs suggèrent que cet effet pourrait se produire simultanément par plusieurs voies, de la production d'acides gras à chaîne courte et la modulation de la fonction mitochondriale à la régulation des voies de croissance musculaire (via FST/IGF-1).

Quoi de neuf en science (et avec prudence - à propos de la « pilule de puissance »)

• La souche elle-même est importante. Il ne s'agit pas ici de « probiotiques en général », mais de deux souches spécifiques, confirmées indépendamment par deux tests comportementaux différents et identifiées par analyse différentielle (DESeq2).
• Synergie dans une paire: la co-administration de L. johnsonii + L. reuteri a produit les gains les plus importants en termes de résistance et de surface de fibre, ce qui laisse entrevoir des formules multi-souches potentielles.
• L'intestin est plus important que les matières fécales. Le portrait du microbiote gastro-intestinal est plus instructif que les échantillons fécaux – un indice pratique pour les futures stratégies de conception.

Comment cela fonctionne (hypothèses des auteurs)

Dans la discussion, les chercheurs ont établi un lien entre l’amélioration de la fonction musculaire et:

• normalisation possible des mitochondries dans les muscles (réduction des dommages causés par le cytochrome C dans les travaux précédemment décrits pour ces espèces);
• augmentation de la production d’acides gras à chaîne courte, qui améliorent l’anabolisme musculaire et le métabolisme;
• Activation des voies de croissance: croissance du FST (antagoniste de la myostatine) et de l'IGF-1.
  La combinaison de ces facteurs peut modifier l'équilibre en faveur d'une plus grande résistance et d'un potentiel oxydatif accru des fibres. Les mécanismes doivent être détaillés aux niveaux « omiques »: métabolomique, transcriptomique et protéomique.

La prudence d'abord

Il s'agit d'un modèle murin; il est prématuré de transférer les résultats « tels quels » à l'homme. Les auteurs soulignent explicitement la nécessité de tests sur l'homme, depuis les organoïdes et les modèles ex vivo jusqu'aux essais de population et cliniques. Il est également important que l'effet dépende d'une administration à long terme (des mois) et que les modifications initiales du microbiote animal aient été obtenues par un assainissement agressif; ce n'est pas ce que nous faisons en clinique. Enfin, la troisième espèce, Turicibacter sanguinis, souvent « compagnon » dans ce travail, n'a pas fait l'objet d'une validation fonctionnelle, bien que son enrichissement ait systématiquement coïncidé avec une augmentation de sa résistance; il s'agit d'une cible potentielle pour de futures expériences.

Que signifie « en pratique » aujourd’hui?

• les suppléments « probiotiques » ne sont pas égaux aux suppléments de L. johnsonii et de L. reuteri - la composition réelle des produits varie considérablement;
• le chemin vers un probiotique « anti-sarcopénique » nécessite des ECR humains avec des critères d’évaluation de la force (prise au dynamomètre, test de position debout et de marche, vitesse de marche), morphométrie musculaire et marqueurs métaboliques;
• Si l'hypothèse est confirmée, la cible est évidente: les personnes âgées, les patients à risque de sarcopénie/affaiblissement après immobilisation et les sportifs en phase de rééducation. Pour l'instant, il s'agit d'une étude préclinique intéressante et d'une base pour des essais soigneusement conçus.

Source: Ahn JS., Kim HM., Han EJ., Hong ST., Chung HJ. Découverte de micro-organismes intestinaux qui influencent l'amélioration de la force musculaire. Scientific Reports. 2025; 15: 30179. https://doi.org/10.1038/s41598-025-15222-2