Блог

Jun 11, 2024

Аэробные тренировки и микробиом кишечника

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 11228 (2023) Цитировать эту статью 3330 Доступов 1 Цитирований 10 Подробности об альтернативных показателях Физическая активность важна для контроля веса, улучшает

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 11228 (2023) Цитировать эту статью

3330 Доступов

1 Цитаты

10 Альтметрика

Подробности о метриках

Физическая активность необходима для контроля веса, улучшает общее состояние здоровья и снижает маркеры риска, связанные с ожирением. Помимо изменения системного метаболизма, регулярные физические упражнения могут улучшить микробное разнообразие кишечника и соответствующим образом увеличить количество полезных таксонов. Поскольку интегративных омических исследований по физическим нагрузкам и популяциям с избыточным весом недостаточно, мы изучили метаболомы и микробиоту кишечника, связанные с программированными упражнениями у людей с ожирением. Мы измерили метаболиты в сыворотке и фекалиях 17 взрослых женщин с избыточным весом во время 6-недельной программы упражнений на выносливость. Кроме того, мы интегрировали метаболиты, реагирующие на физическую нагрузку, с вариациями микробиома кишечника и кардиореспираторных параметров. Мы обнаружили четкую корреляцию с некоторыми метаболитами в сыворотке и фекалиях, а также метаболическими путями в период упражнений по сравнению с контрольным периодом, что указывает на усиление окисления липидов и окислительный стресс. В частности, физические упражнения вызывали одновременное увеличение уровней лизофосфатидилхолина в сыворотке и фекального глицерофосфохолина. Эта подпись была связана с несколькими путями микробного метагенома и обилием Akkermansia. Исследование показывает, что при отсутствии изменений в составе тела аэробные упражнения могут вызывать метаболические сдвиги, которые обеспечивают субстрат для полезной микробиоты кишечника у людей с избыточным весом.

Физическая активность в ее различных формах имеет важное значение для контроля веса. Привычные физические упражнения могут улучшить общее состояние здоровья и смягчить маркеры риска, связанные с ожирением, такие как резистентность к инсулину, воспаление и дислипидемия1. Даже при отсутствии соответствующего снижения веса физическая активность может снизить риск заболеваний и улучшить общую физическую форму2. Изменения энергетического баланса и системного метаболизма, возникающие в ответ на интенсивную физическую нагрузку, хорошо описаны и документированы3, 4. Однако в рамках общественного здравоохранения и спортивной медицины длительная физическая активность и активный образ жизни часто представляют большой интерес, и их влияние на благополучие и факторы риска требует большего разъяснения1, 5. Хорошо проведенные экспериментальные условия могут выяснить физиологические механизмы, лежащие в основе пользы для здоровья, вызванной физическими упражнениями, но необходимы дополнительные исследования6.

Острая физическая нагрузка не только влияет на системный метаболизм, но также может вызывать временные изменения в составе и метаболизме кишечного микробиома7. Что еще более важно, увеличение привычной физической активности может привести к увеличению микробного разнообразия и использованию таксонов, полезных для здоровья. Следовательно, лучшая кардиореспираторная подготовленность часто связана с более высоким микробным разнообразием, а также с обилием определенных микробных таксонов, реагирующих на физические нагрузки8,9,10. Микробиом кишечника способствует здоровью и болезням, производя биологически активные соединения, такие как жирные кислоты с короткой цепью, оксид триметиламина и производные аминокислот11. Эти микробы также используют множество эндогенных соединений, таких как желчные кислоты, аминокислоты и лактат11. Недавние исследования на мышах также выявили конкретные пути, посредством которых метаболиты, полученные из микробиома, влияют на мотивацию к физическим упражнениям12.

Нецелевая метаболомика, иногда также называемая глобальной метаболомикой13 или метаболическим фингерпринтингом14, направлена ​​на то, чтобы охарактеризовать большие доли низкомолекулярных соединений или метаболитов в матрице образца без каких-либо гипотез. Как свидетельствует растущее число исследований и новых научных инициатив13, 15, 16, этот подход является мощным методом изучения влияния физической активности на биологическую систему. Метаболом данной биологической матрицы — это функция ее генов, транскриптов, белков и внешних возмущений; однако влияние микробиома часто упускается из виду в метаболомических исследованиях. Это особенно верно для фекального метаболома, который точно отражает функции нашего кишечного микробиома17. Исследования с использованием методов метаболомики с высоким охватом и высокой чувствительностью в науке о физических упражнениях довольно скудны13, 15, 16, и, насколько нам известно, не существует экспериментальных мультиомных исследований на людях с избыточным весом.