Bewegung prägt unsere Darmgesundheit, wie eine Studie zeigt

In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie EBioMedizinuntersuchte ein Team von Wissenschaftlern den Zusammenhang zwischen körperlicher Aktivität und Darmmikrobiota mithilfe von Beschleunigungsmessern, die das Niveau sitzender, mäßiger und intensiver körperlicher Aktivität beurteilten.

Studie: Auf Beschleunigungsmessern basierende körperliche Aktivität wird mit der Darmmikrobiota bei 8416 Personen in SCAPIS in Verbindung gebracht. Bildnachweis: Zhanna Mendel / Shutterstock

Hintergrund

Es gibt immer mehr Belege dafür, dass ein optimales Maß an körperlicher Aktivität das Risiko für Typ-2-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und psychische Erkrankungen wie Depressionen senkt. Darüber hinaus ist bekannt, dass sitzende Gewohnheiten, die Aktivitäten beinhalten, die längeres Sitzen oder Liegen umfassen, das Risiko für kardiovaskuläre Mortalität und Typ-2-Diabetes erhöhen, und diese Risiken können durch hochintensive körperliche Betätigung gesenkt werden. Jüngste Studien haben auch gezeigt, dass die positiven Auswirkungen von Bewegung auf die Gesundheit möglicherweise durch Veränderungen des Darmmikrobioms vermittelt werden.

Umfangreiche Forschungsergebnisse deuten auch darauf hin, dass das Darmmikrobiom eine wichtige Rolle bei der Entstehung verschiedener Krankheiten und psychischer Probleme spielt. Abgesehen von den Interaktionen mit dem Wirt im Magen-Darm-Trakt wird angenommen, dass die Darmmikrobiota auch Neurotransmitter produziert, die das Immunsystem, das Zentralnervensystem und die Homöostase des Gehirns über verschiedene neuronale Pfade und die Mikrobiota-Darm-Hirn-Achse beeinflussen können. Körperliche Aktivität und daraus resultierende Veränderungen der Durchblutung, der enterohepatischen Bewegung von Gallensäuren, der Darmpermeabilität und der Darmimmunität können die Darmmikrobiota beeinflussen.

Über die Studie

In der vorliegenden Studie verwendeten die Forscher Daten aus einer kardiopulmonalen Bioimage-Studie aus Schweden, um festzustellen, ob sitzende, mäßige und starke körperliche Aktivität mit Veränderungen des Darmmikrobioms verbunden ist. Während bereits zahlreiche frühere Studien diesen Zusammenhang untersucht haben, basieren die meisten von ihnen auf selbstberichteten Maßen körperlicher Aktivität, was einer Verzerrung unterliegen kann. Darüber hinaus glauben die Autoren, dass die taxonomische Auflösung der Darmmikroben in diesen Studien begrenzt war.

Diese Studie nutzte Daten eines an der Hüfte getragenen Beschleunigungsmessers, um eine zuverlässigere und genauere Messung des körperlichen Aktivitätsniveaus zu erhalten. Darüber hinaus wurde angenommen, dass der Einsatz der Deep-Shotgun-Metagenomik hochauflösende taxonomische Informationen über die mikrobiellen Gemeinschaften im Darm liefern würde.

Die Teilnehmer der Studie mussten einen detaillierten Fragebogen zu Gesundheit und Krankengeschichte, Ernährung und Lebensgewohnheiten beantworten. Sie unterzogen sich einer Reihe körperlicher und klinischer Untersuchungen wie der Lunge, der Koronararterie und einer Computertomographie (CT) des Abdomens. Die Teilnehmer stellten auch Stuhlproben zur Verfügung, die für die Darmmikrobiomanalyse verwendet wurden. Ein Beschleunigungsmesser wurde von allen Teilnehmern eine Woche lang rund um die Uhr an der Hüfte getragen, außer bei Aktivitäten im Wasser oder beim Schlafen.

Die Daten des Beschleunigungsmessers wurden in Zählwerte pro Minute umgewandelt, die dann verwendet wurden, um sitzende, niedrige, mäßige und starke körperliche Aktivität entsprechend den in früheren Studien validierten Grenzwerten zu definieren. Für alle Stuhlproben wurde eine Desoxyribonukleinsäure (DNA)-Extraktion durchgeführt, und die extrahierte DNA wurde dann zur Identifizierung der metagenomischen Spezies verwendet.

Zur Bestimmung der Alpha-Diversität wurden verschiedene Indizes der Artenvielfalt berechnet, beispielsweise der inverse Simpson-Index, der Shannon-Diversitätsindex und der Artenreichtum. Zusätzlich wurde die Unähnlichkeit in der Mikrobenzusammensetzung zwischen den Proben durch Berechnung der Beta-Diversität bestimmt.

Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigten, dass der Zusammenhang zwischen Bewegungsmangel oder sehr geringer körperlicher Aktivität und der Häufigkeit verschiedener Darmmikrobenarten umgekehrt war zum Zusammenhang zwischen mäßiger oder starker körperlicher Aktivität und der Häufigkeit verschiedener Darmmikrobiomarten.

Die Fülle an Escherichia coli Es wurde festgestellt, dass ein hohes Maß an körperlicher Aktivität mit sitzender körperlicher Aktivität verbunden ist, während ein moderates Maß an körperlicher Aktivität mit einer geringeren Häufigkeit von körperlicher Aktivität verbunden ist E coli. Die Fülle an Butyrat-produzierenden Bakterien wie denen der Roseburia Gattung und Faecalibacterium prausnitzii war bei Personen mit mäßiger und starker körperlicher Aktivität hoch.

Darüber hinaus wurden auch Unterschiede in der Artenhäufigkeit beobachtet, wie z Prevotella copri, zwischen Personen mit mäßiger körperlicher Aktivität und denen in der Gruppe mit starker körperlicher Aktivität. Die Fülle an P. copri war in Verbindung mit mäßiger körperlicher Betätigung höher, bei intensiver körperlicher Betätigung zeigte sich jedoch kein Zusammenhang mit P. copri Fülle.

Es wurde auch festgestellt, dass das funktionelle Potenzial des Darmmikrobioms in Verbindung mit unterschiedlichen körperlichen Aktivitätsniveaus unterschiedlich ist. Es wurde festgestellt, dass mäßige körperliche Aktivität mit einer höheren Acetat- und Butyratsynthese verbunden ist. Es wurde festgestellt, dass intensives Training mit einer höheren Propionatsynthese verbunden ist und sitzende Aktivitäten mit einer geringeren Fähigkeit der Darmmikrobiota zum Kohlenhydratabbau verbunden sind.

Schlussfolgerungen

Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das Ausmaß der körperlichen Aktivität stark mit der Häufigkeit spezifischer Darmmikroben zusammenhängt. Darüber hinaus veränderten sich die Vielfalt und Fülle der Darmmikrobiota und damit auch ihr funktionelles Potenzial je nach Grad der körperlichen Aktivität. Sitzgewohnheiten und ein höheres Maß an körperlicher Aktivität zeigten einen gegensätzlichen Zusammenhang mit der Fülle und Vielfalt des Darmmikrobioms.