Jak ćwiczenia fizyczne zmieniają mikrobiotę jelitową u osób otyłych: co mówi przegląd systematyczny

Zespół badaczy pod kierownictwem dr. Javiera Cansino-Ramireza z Uniwersytetu Chile przeprowadził pierwszy systematyczny przegląd wpływu ćwiczeń fizycznych na mikrobiotę jelitową u dorosłych z nadwagą i otyłością. W swojej pracy, opublikowanej w czasopiśmie „Applied Physiology, Nutrition and Metabolism”, połączono dane z 11 badań klinicznych, w których wzięło udział łącznie 476 osób otyłych i 382 zdrowych ochotników.

Wymagania wstępne

Otyłość wiąże się z zaburzeniami mikrobioty jelitowej, spadkiem liczby pożytecznych bakterii produkujących krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) oraz przewagą bakterii sprzyjających stanom zapalnym i zaburzeniom równowagi metabolicznej. Istnieją pewne dowody na to, że ćwiczenia fizyczne mogą modulować mikrobiom, ale ich skuteczność jest ograniczona i różna.

Metody i dobór badań

• Przeszukiwanie literatury: MEDLINE, EMBASE, EBSCO, Scopus (stan na koniec 2024 r.) zgodnie z protokołem PRISMA.
• Kryteria włączenia: dorośli (≥18 lat) z BMI ≥25 kg/m², badania interwencyjne (kontrolowane i niekontrolowane) oraz badania przekrojowe oceniające związek między poziomem aktywności fizycznej lub programami ćwiczeń a składem mikrobiomu (sekwencjonowanie 16S rRNA).
• Ocena ryzyka błędu: RoB 2 w przypadku RCT, ROBINS-I w przypadku interwencji niekontrolowanych i JBI w przypadku badań przekrojowych.

W przeglądzie uwzględniono łącznie 7 badań interwencyjnych (HIIT, aerobik, trening siłowy, 4–16 tygodni) i 4 badania przekrojowe.

Kluczowe wyniki

1. Różnorodność alfa (w obrębie próbki)

   • Interwencje nie zawsze powodowały wyraźny wzrost liczebności gatunków lub wskaźników różnorodności (Shannon, Simpson) po ćwiczeniach fizycznych.

   • W badaniach przekrojowych bardziej aktywni uczestnicy często uzyskiwali nieco wyższe wyniki, ale wyniki te nie były spójne.

2. Różnorodność beta (między okazami)

   • Wszystkie protokoły interwencji wykazały istotne zmiany w składzie mikrobiomu po treningu w porównaniu do grupy kontrolnej lub na początku badania (analiza PERMANOVA, p<0,05), co wskazuje na powstawanie odrębnych „społeczności mikrobiologicznych” u osób aktywnych.

3. Producenci SCFA

   • Różnego rodzaju ćwiczenia fizyczne doprowadziły do zwiększenia względnego udziału rodzajów Faecalibacterium, Roseburia i Bifidobacterium – głównych producentów maślanu i propionianu, które poprawiają funkcjonowanie bariery jelitowej i zmniejszają ogólnoustrojowy stan zapalny.

4. Prognozy funkcjonalne

   • Wykorzystując PICRUSt, autorzy wykazali, że po programach ćwiczeń o umiarkowanej i wysokiej intensywności nastąpił wzrost liczby genów odpowiedzialnych za metabolizm maślanu i spadek liczby genów odpowiedzialnych za syntezę lipopolisacharydów (LPS).

Ograniczenia i luki

• Heterogeniczność protokołów: od 4-tygodniowego HIIT do 16-tygodniowych programów mieszanych, różna częstotliwość i czas trwania ćwiczeń.
• Małe kohorty: Większość interwencji obejmowała 20–30 uczestników, co zmniejsza moc statystyczną.
• Brak standaryzacji diety: tylko trzy badania kontrolowały dietę, reszta to dane obserwacyjne.
• Brak RCT dla treningu oporowego i analizy neurologicznej funkcjonalnych konsekwencji zmian mikrobiomu.

Praktyczne wnioski

• Indywidualne podejście: Opracowując programy ćwiczeń mające na celu utratę wagi, należy wziąć pod uwagę zdolność pacjenta do zmiany mikrobiomu.
• Optymalizacja ćwiczeń: Umiarkowane ćwiczenia aerobowe i HIIT trwające 3–5 godzin tygodniowo przyniosły największe zmiany na korzyść bakterii produkujących krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe.
• Połączenie z odżywianiem: kontrolowanie diety bogatej w prebiotyki (zwiększającej ilość Faecalibacterium i Bifidobacterium ) wzmocni efekt aktywności fizycznej.

Rekomendacje dotyczące przyszłych badań

1. Duże, wieloośrodkowe badania RCT z protokołami standaryzowanymi i obowiązkowym uwzględnieniem odżywiania.
2. Długoterminowe monitorowanie wyników metabolicznych i klinicznych (wrażliwość na insulinę, markery zapalne).
3. Integracja metagenomiki i metabolomiki w celu dokładnego zrozumienia zmian funkcjonalnych w mikrobiomie.

Badanie to podkreśla, że aktywność fizyczna nie tylko stymuluje mięśnie i serce, ale także jest skutecznym narzędziem endobiologicznym, które może poprawić zdrowie metaboliczne i odpornościowe poprzez modulację flory jelitowej.