L’attività fisica può modulare il microbiota intestinale attraverso meccanismi quali l’aumento del rilascio di ormoni e il reindirizzamento del sangue dall’intestino ai muscoli scheletrici.
Il tipo di allenamento, l’intensità e la durata delle attività fisiche hanno un impatto sulla popolazione microbica intestinale, alterandone in ultima analisi il potenziale enzimatico responsabile degli effetti sistemici sull’ospite umano.
Un team di ricercatori dell’Università di Parma ha analizzato 418 set di dati metagenomici ottenuti da campioni fecali di atleti sani e adulti sedentari sani per valutare la presenza di specifiche comunità microbiche negli atleti e ha pubblicato i risultati sulla rivista Microbiome.
Produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA)
Gli atleti, a livello intestinale, presentano una maggiore produzione di acidi grassi a catena corta (SCFA). Questo dato è probabilmente dovuto alla necessità di un maggiore apporto energetico: gli SCFA contribuiscono infatti all’efficienza metabolica globale dell’ospite.
I batteri produttori di SCFA possiedono generalmente un vasto repertorio di vie metaboliche, non limitate solo al metabolismo correlato all’energia, ma che includono anche enzimi per il metabolismo degli aminoacidi e delle vitamine, nonché per la sintesi di altri sottoprodotti.
I batteri statisticamente associati ai campioni degli atleti includono Eubacterium rectale (dal 3,5 all’11,4% in media di abbondanza relativa), Faecalibacterium prausnitzii (dal 4,5 all’8,2% in media abbondanza relativa) e altre specie di Faecalibacterium non classificate (da 4,5 a 9,5% in abbondanza relativa media). Inoltre, sono state identificate anche altre specie microbiche potenzialmente coinvolte nella sintesi di SCFA, ad esempio Ruminococcus bromii, specie di Eubacterium non classificate e altri Ruminococcus.
Inoltre è stata rilevata la presenza di un altro produttore batterico di SCFA, ovvero Prevotella, e più precisamente la specie dominante Prevotella copri (21,7%).
Questo dato rafforza la correlazione tra la produzione di SCFA, l’attività fisica e la dieta correlata all’attività agonistica.
Atleti e sedentari, microbiomi differenti
A livello intestinale sono stati identificati due grandi cluster funzionali enzimatici (EFCs), uno fortemente associato agli individui sedentari e uno negli atleti, avvalorando così le differenze precedentemente osservate a livello di specie-tassonomia tra le due tipologie di campioni (soggetti atletici e sedentari).
L’EFC relativo agli atleti è stato positivamente collegato a 752 enzimi e 73 sintasi ad alto impatto biologico (HIBS), e il 68% di tale EFC è composto da campioni metagenomici appartenenti a Eubacterium rectale, Faecalibacterium prausnitzii e altri Faecalibacterium.
Al contrario, l’EFC relativo alla sedentarietà, principalmente dominato dai generi Prevotella, Bacteroidetes e Alistipes, è risultato positivamente collegato solo a 105 numeri EC e 14 HBIS, evidenziando la ridotta capacità del microbiota intestinale di un individuo sedentario di influenzare la salute dell’ospite attraverso la produzione di metaboliti secondari.
I principali taxa batterici responsabili delle reazioni enzimatiche associate all’attività fisica sono risultati essere quelli dei produttori di SCFA trovati nei campioni metagenomici degli atleti, come Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale e Blautia wexlerae e un insieme di specie minori rappresentative dei generi Faecalibacterium, Eubacterium, Ruminococcus e Blautia.
Inoltre, si è osservato come la produzione di una glutammato-sintasi (NADPH), sia associata in modo più specifico a Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale e altre specie di Faecalibacterium, mentre la produzione di una cistationina gamma-sintasi, sembra associata a un numero più variegato di specie, tra cui Anaerostipes, Ruminooccus e Coprococcus, insieme a Bifidobacterium adolescentis.
Conclusioni
Lo stile di vita correlato agli atleti potrebbe esercitare una pressione ecologica multifattoriale che modula il microbiota intestinale, modellandolo a favore di specie batteriche con un potenziale enzimatico più elevato che incidono sulla salute generale e sulle prestazioni muscolari.
Inoltre, questo studio ha evidenziato come le specie batteriche comunemente considerate “core producer” di SCFAs, siano anche implicate nella produzione di una gamma molto più ampia e variegata di molecole potenzialmente ad alto impatto funzionale, che possono portare a effetti benefici sulle prestazioni fisiche e sulle condizioni di salute.
