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# Ciências da saúde# Medicina dello sport

Capacidade de Exercício e Bactérias Intestinais: Uma Conexão de Saúde Essencial

Como o exercício afeta as bactérias intestinais e a saúde no geral.

David Martin, Mathis Bonneau, Luz Orfila, Mathieu Horeau, Mathilde Hazon, Romain Demay, Emmanuelle Lecommandeur, Rufin Boumpoutou, Arthur Guillotel, Pierrick Guillemot, Mickael Croyal, Pierre Cressard, Chrystèle Cressard, Anne Cuzol, Valérie Monbet, Frédéric Derbré

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Relação entre SaúdeRelação entre SaúdeIntestinal e Exercíciofísica nas bactérias do intestino.Examinando os efeitos da atividade
Índice

A Capacidade de Exercício é um fator chave quando se trata da saúde de uma pessoa e das chances de viver uma vida longa. Ela representa quanto esforço físico alguém consegue manter ao longo do tempo. A gente pode avaliar essa capacidade fazendo testes de exercício que medem como o corpo usa oxigênio e queima gordura. Para atividades mais leves, um corpo saudável costuma usar gordura como sua principal fonte de energia. Mas, quando a intensidade aumenta, o corpo começa a depender mais dos carboidratos, que vêm dos açúcares armazenados nos músculos e no fígado. Como as reservas de carboidratos são limitadas, usar mais gordura para energia pode ajudar a prolongar a atividade física e melhorar a capacidade de exercício geral.

O Papel das Bactérias do Intestino

As bactérias do intestino têm um papel importante em como nossos corpos gerenciam a energia. Estudos com camundongos que não têm Bactérias intestinais mostraram que esses bichinhos não conseguem se exercitar tão bem, porque absorvem menos açúcar e têm menos reservas de açúcar nos músculos. Além disso, se as bactérias do intestino não estiverem funcionando direito, o corpo produz menos compostos benéficos chamados ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs), que são essenciais para muitos processos no corpo.

Em humanos, pesquisas mostraram que atletas de alto nível costumam ter uma variedade maior de bactérias intestinais em comparação com pessoas menos ativas. Porém, muitos estudos não consideram como a dieta ou o peso corporal podem afetar as bactérias do intestino, o que pode distorcer os resultados.

Estudo sobre Capacidade de Exercício e Bactérias do Intestino em Humanos

Um estudo recente analisou a ligação entre a capacidade de exercício e as bactérias intestinais em pessoas, independentemente da dieta ou do tipo de corpo. Os pesquisadores descobriram que a capacidade de exercício pode realmente afetar o ecossistema bacteriano intestinal e os níveis de SCFAs fecais. Curiosamente, indivíduos com capacidade de exercício extremamente alta tinham menos tipos de bactérias intestinais e menores quantidades de certas funções benéficas no intestino.

Para estudar isso mais a fundo, os pesquisadores transferiram fezes de indivíduos ativos para camundongos que haviam sido tratados para eliminar suas próprias bactérias intestinais. Os resultados mostraram que as bactérias intestinais dos indivíduos ativos influenciaram a capacidade dos camundongos de gerenciar insulina e armazenar açúcares, destacando como as bactérias intestinais relacionadas à capacidade de exercício são importantes para a saúde metabólica.

Estudo Clínico em Humanos e Experimentos com Camundongos

O estudo envolveu uma investigação clínica piloto onde participantes humanos saudáveis foram cuidadosamente selecionados. O principal objetivo foi garantir que os hábitos alimentares entre os diferentes grupos não diferenciassem muito. Cada participante forneceu amostras de fezes e passou por testes de exercício para medir seu consumo de oxigênio e uso de gordura.

Para os experimentos com camundongos, cepas específicas de camundongos foram escolhidas e divididas em grupos-um que não receberia nenhum tratamento e outro que receberia fezes de doadores humanos. Os camundongos foram mantidos em um ambiente controlado sem exercício para garantir que qualquer efeito observado seria devido às bactérias intestinais transferidas.

Os participantes preencheram questionários de frequência alimentar para estimar sua ingestão diária de nutrientes. Os pesquisadores também mediram a gordura corporal através de medidas de dobras cutâneas. Depois disso, os participantes coletaram amostras de fezes para análise posterior e completaram testes de exercício para avaliar sua capacidade física.

Resultados da Transplante de Fezes

Depois que as fezes foram transferidas para os camundongos, os pesquisadores observaram mudanças significativas nas bactérias intestinais dos camundongos. Eles descobriram que as bactérias intestinais variavam com base na capacidade de exercício do doador humano. Notavelmente, certos tipos de bactérias intestinais eram mais prevalentes nos camundongos que receberam fezes de indivíduos com maior capacidade de exercício.

Os camundongos foram avaliados quanto à capacidade de exercício, Sensibilidade à insulina e níveis de armazenamento de açúcar nos músculos. As descobertas indicaram uma ligação clara entre algumas bactérias intestinais e melhores perfis metabólicos-camundongos com certos tipos de bactérias intestinais mostraram melhor sensibilidade à insulina e níveis mais altos de açúcar nos músculos.

Relações Entre Capacidade de Exercício e Microbiota Intestinal

O estudo revelou que a capacidade de exercício está significativamente relacionada às bactérias intestinais. Atletas tendem a ter uma estrutura bacteriana intestinal que carece de diversidade, o que é contrário ao que se vê em indivíduos menos ativos. Essa diversidade reduzida pode estar ligada à necessidade do corpo de se adaptar a altas demandas energéticas durante o exercício.

Além disso, a pesquisa mostrou que certos grupos de bactérias intestinais estavam associados a altos níveis de um tipo específico de SCFA chamado propionato. O propionato tem sido notado por seus potenciais benefícios em melhorar o desempenho no exercício e a queima de gordura em humanos.

A Influência da Dieta

Curiosamente, enquanto a composição das bactérias intestinais variava com base na capacidade de exercício, o impacto geral da dieta nas bactérias intestinais ainda era significativo. Embora a dieta possa desempenhar um papel, quando os indivíduos tinham níveis extremamente altos de atividade física, os efeitos do exercício superavam os hábitos alimentares na composição das bactérias intestinais.

A conexão entre as bactérias intestinais e os níveis de energia parece ser influenciada pela quantidade de energia que uma pessoa consegue consumir através da atividade física. Em indivíduos que conseguem se sair bem fisicamente, parece haver uma mudança nas bactérias intestinais que leva a uma diversidade reduzida, mas possivelmente permite uma melhor produção de energia.

Implicações para o Transplante de Microbiota Fecal

Os transplantes de microbiota fecal (TMF) têm sido reconhecidos como úteis no tratamento de várias condições de saúde, como obesidade e diabetes. As descobertas deste estudo sugerem que escolher doadores humanos saudáveis com base em sua capacidade de exercício pode aumentar os benefícios do TMF. Isso significa que indivíduos com alta atividade física podem ter bactérias intestinais mais benéficas que poderiam ajudar no tratamento de problemas metabólicos em outros.

No geral, os achados deste estudo sugerem uma interação complexa entre capacidade de exercício, bactérias intestinais e saúde metabólica. Altos níveis de exercício não apenas influenciam os tipos de bactérias intestinais presentes, mas também remodelam como essas bactérias funcionam.

Direções Futuras de Pesquisa

Este estudo abre novas avenidas para pesquisas focadas em entender como exercício, dieta e saúde intestinal estão interconectados. As implicações de selecionar doadores capazes de exercício para TMF poderiam revolucionar as estratégias de tratamento para vários problemas de saúde. Além disso, mais investigações são necessárias para explorar como incorporar atividade física pode melhorar o manejo das bactérias intestinais tanto em atletas quanto em não-atletas.

Ao olhar mais de perto como a capacidade de exercício molda o microbioma intestinal, podemos entender melhor o potencial de mudanças no estilo de vida para melhorar os resultados de saúde. Esta pesquisa destaca a importância de uma abordagem holística para a saúde, combinando atividade física e nutrição para otimizar a saúde intestinal e o bem-estar geral.

Fonte original

Título: Atypical gut microbial ecosystem from athletes with very high exercise capacity improves insulin sensitivity and muscle glycogen store in mice

Resumo: BackgroundThe gut bacterial ecosystem plays a key role in the hosts energy metabolism, and potentially in the hosts exercise capacity, recognized as a powerful predictor of health status and risk of mortality. ObjectiveTo deepen our understanding of the gut bacterial ecosystem relationship with hosts exercise capacity and energy metabolism, we characterized the gut microbiota in a cohort of healthy humans with heterogeneous exercise capacities, and next determined the impact of fecal microbiota transplantation (FMT) from donors of this cohort on energy metabolism and exercise capacity of recipient mice. Design50 male normo-weight participants (from inactive to elite endurance athletes) performed food frequency questionnaire (FFQ) and exercise tests to determine exercise capacity parameters (VO2max, fat oxidation, exercise energy expenditure). Metagenomic shotgun and metabolomic analyses were performed to characterize gut microbiota ecosystem and short-chain fatty acids (SCFAs) on human and mice fecal samples. Mice performed running exercise capacity tests and metabolic parameters were determined in skeletal muscle and plasma samples. ResultsWhile our data support that the bacterial ecosystem appears to be modestly altered between individuals with low to high exercise capacities, we report that gut bacterial -diversity, density, and functional richness are significantly reduced in athletes with very high exercise capacity. By using FMT, we report that the engraftment of these atypical gut microbiota improves insulin sensitivity and muscle glycogen stores into transfected mice. ConclusionOur data highlight promising therapeutic perspectives in fecal transplantation from human donors selected based on exercise capacity parameters. What is already known on this topic- Gut microbiota ecosystem directly affects exercise capacity and muscle energy metabolism. - Athletes with high exercise capacity exhibit greater gut microbiota diversity and an over-representation of some bacterial species compared to inactive individuals, but current available data present major bias including the lack of consideration of dietary habits and body composition. What this study adds- Exercise capacity is associated with atypical gut microbiota communities, independently of food habits and body composition. - Atypical gut microbial ecosystem from athletes with very high exercise capacity are related to high fecal propionate content, but negatively associated with gut microbiota -diversity, bacterial density and gut microbiota functional abundance. - Depending on the donors exercise capacity, gut bacterial ecosystems affect insulin sensitivity, but not exercise capacity, of transfected mice. How this study might affect research, practice or policy: - These data open promising research perspectives: 1) to improve the management of the gut microbiota ecosystem of elite athletes and patients performing adapted physical activity for therapeutic purposes, and 2) to personalize FMT in patients treated for non-communicable diseases by including exercise capacity parameters in the clinical criteria for donor selection.

Autores: David Martin, Mathis Bonneau, Luz Orfila, Mathieu Horeau, Mathilde Hazon, Romain Demay, Emmanuelle Lecommandeur, Rufin Boumpoutou, Arthur Guillotel, Pierrick Guillemot, Mickael Croyal, Pierre Cressard, Chrystèle Cressard, Anne Cuzol, Valérie Monbet, Frédéric Derbré

Última atualização: 2024-09-30 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.27.24314273

Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.27.24314273.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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