A mikrobiom és a sportteljesítmény

Az új tanulmány

Egy új tanulmány ugyanis megállapította, hogy az egereknél a mikrobiom állapota befolyásolja a motivációt és a testmozgással kapcsolatos teljesítményt. Ez egy újabb tégla abban a kutatási falban, amely azt mutatja, hogy a mikrobiom számos olyan élettani folyamattal állhat kapcsolatban, amelyek meghatározóak az egészség és a sportteljesítmény szempontjából. Az egereken végzett vizsgálatok azért egyszerűbbek az új fiziológiai változók magyarázatára, mert az emberi agy nagyban befolyásolja a kutatási eredményeket. Az egerek nem változtatják meg a teljesítményüket, ha előző éjszaka rosszat álmodtak, vagy valami miatt rosszkedvűek. Egy hihetetlenül izgalmas egérvizsgálatot kezdtek a kutatók, amely hatással lehet arra, hogyan gondolkodunk a teljesítményről és a motivációról az emberek esetében is. A nagy felfedezés: a bélmikrobiom az agyban lévő dopaminon keresztül befolyásolhatja a motivációt és a teljesítményt. Ez megváltoztathatja azt a gondolkodásmódot, ahogyan arról gondolkodunk, hogy mi mozgatja a fiziológiai/edzésbeli változásokat az életciklus során. 

A mikrobiom és az atlétikai teljesítmény

A 2022 decemberében a Nature-ben megjelent tanulmány izgalmas kérdést tett fel: hogyan befolyásolja a motivációt és a teljesítményt a mikrobiom? Mivel az egereknél kevesebb zavaró változóval kell foglalkozni, legyen szó pszichológiáról vagy élettörténetről, a rajtuk végzett biológiai kutatás lehetővé teszi a függő változók – ebben az esetben a mikrobiom állapotának – elkülönítését. A mikrobiom több ezer baktériumcsoportból, több millió génből, valamint nem bakteriális sejtekből és vírusokból áll. Rendkívül nehéz meghatározni, hogy a különböző bélbioták valójában mit is csinálnak, mert olyan sok egymással összefüggő funkciójuk van. Kijelenthető, hogy még ezen a területen a vizsgálódás korai szakaszában járnak a kutatók, és több az ismeretlen, mint a már felfedezett terület, de úgy tűnik, hogy a mikrobiom… nos, szinte mindent csinál. Amint azt a Journal of the International Society of Sports Nutrition 2020-as áttekintő cikke felvázolja, a mikrobiom elengedhetetlen a “tápanyagfelvételhez, a vitaminszintézishez, az energiaszürethez, a gyulladásos modulációhoz és a gazdaszervezet immunválaszához”. Ezek a mechanizmusok mindent érintenek az egészséges életműködésen belül. Az anyagcsere-folyamatoktól kezdve a betegségfolyamatokon át olyan dolgokig, mint a VO2 max. 

A Nature 2019-es tanulmánya szerint a Veillonella nevű baktérium, amelyről köztudott, hogy laktátot metabolizál, maratoni futás után megugrik. Miután a kutatók izolálták a Veillonellát egy futóban, egereket oltottak be vele. Ezek az egerek 13%-kal tovább tudtak futni a futókerékben. 

Mikrobiom és az agy

Eddig a kutatások azt mutatták, hogy a mikrobiom meghatározó szerepet játszik az egészség és a teljesítmény szempontjából. De hogyan hat a mikrobiom az agyra és az atlétikai motivációra? Ezt a kérdést teszi fel a 2022-es tanulmány, néhány olyan kutatás nyomán, amely más területeken bél-agy kapcsolatot talált. A kutatók 199 képzetlen egérrel kezdték, amelyeknél a teljes mikrobiom-modellezés egérenként 10 500 adatpontból állt. A tanulmány szerzői elvégezték a neuronális régiók RNS-szekvenciálását a kezelt egerekben a testmozgást követően, és a dopaminnal kapcsolatos neuronális régiókban találtak eltéréseket. A dopaminszintet mérve sokkal magasabb válaszokat találtak az egészséges mikrobiommal rendelkező egereknél. “Meglepő módon” – mondták a szerzők – “ez a dopaminválasz szinte teljesen megszűnt az antibiotikummal kezelt állatokban.” Úgy találták, hogy a mikrobiom állapota közvetlenül befolyásolja az egerek edzéssel kapcsolatos dopaminválaszát, ami megváltoztatja a jutalmazási pályákat és a motivációt. 

És ez még nem minden…

De a kutatók nem álltak meg itt! A dopamin lebontását a monoamin-oxidáz (MAO) enzim szabályozza. Amikor a MAO-t gyógyszeres kezeléssel gátolták (amit a nagy teljesítményű egerek egészséges mikrobiomja végzett), az egerek teljesítményszintje visszaállt. Azt is elkülönítették, hogy milyen típusú neuronok közvetítik ezt az útvonalat, valamint a fontos jelátviteli útvonalakat, ami kulcsfontosságú lesz a jövőbeli kutatások szempontjából. Az enzimmel végzett gátló folyamat hozzájárul a dopamin magasabb szintjéhez és a fokozott edzésképességhez. Megállapították a kísérletekből, hogy a mikrobiom és a motiváció összekapcsolódása azért lehetséges, mert a tápanyagok elérhetősége korrelál:”a hosszan tartó fizikai aktivitásra való készséggel és képességgel”, de számos más tényező befolyásolja „az emberek motivációs állapotát, ami eltérő stratégiát igényel a motivációs és jutalmazási áramkörök megerősítésére kedvezőtlen környezetben”.  A terület következő lépései mindenképpen bizonytalanok, de számos egér- és emberkísérlet feltárja a bélrendszer és szinte minden olyan változó közötti összefüggést, amely az egészséget és a teljesítményt befolyásolja, beleértve az agyat is. A jövőben valószínűleg mikrobiom-átültetésekről és egyénspecifikus étrend-kiegészítőkről beszélhetünk, amelyek elképesztő előnyökkel járnak az egészség (és esetleg a mentális egészség) szempontjából. 

Ajánlás

• Figyeljen a bélrendszer egészségére a táplálkozási ajánlások betartásával, beleértve a probiotikumokat és prebiotikumokat tartalmazó élelmiszereket is! Egyen eleget, és akkor alkalmazza a kiegészítők szedését, ha orvos vagy táplálkozási szakember ajánlja. Valamint lehetőség szerint csökkentse a gyógyszerek legfőképpen az antibiotikumok szedését.
• A nyugati civilizációtól elszigetelt dél-amerikai indián törzs mikrobiom genetikai vizsgálata szerint az érintetlen természetes körülmények között élő népcsoport baktériumflórája az eddigi legsokszínűbb emberi mikrobiomnak bizonyult. Bár korábban az indián törzs tagjai nem kaptak szintetikus antimikróbás szert, a mikrobiom genetikai elemzése során mesterséges antimikróbás szerekkel szembeni rezisztencia géneket is sikerült azonosítani. 
• A testben élő komplex ökoszisztéma minden ember egészségének az alapja. Annak lehető legnagyobb épségben való megőrzéséhez létre kell hozni a környezettudatos gyógyszergyártást. A kutatók feladata olyan újfajta gyógyszerek kikísérletezése, amelyek szoros együttműködést fejtenek ki a mikrobiom egészség megőrzését támogató tagjaival. Felerősítik annak védő tevékenységét, és intenzív segítséget nyújtanak a patogén kórokozók eltávolításában.
• A nyugati civilizációtól elszigetelt dél-amerikai indián törzs mikrobiom genetikai vizsgálata szerint az érintetlen természetes körülmények között élő népcsoport baktériumflórája az eddigi legsokszínűbb emberi mikrobiomnak bizonyult. Bár korábban az indián törzs tagjai nem kaptak szintetikus antimikróbás szert, a mikrobiom genetikai elemzése során mesterséges antimikróbás szerekkel szembeni rezisztencia géneket is sikerült azonosítani. 
• Még nincs olyan tabletta, amely motivációs szuperképességeket adna. De érdemes figyelni a kutatásokat ezen a területen, mert a mikrobiom kutatása további földrengető eredményeket hozhat a jövőben.

Írta: Michtiov Emese

Forrás: Trailrunnermag.com (David Roche)

Clemente, Jose C., Erica C. Pehrsson, Martin J. Blaser, Kuldip Sandhu, Zhan Gao, Bin Wang, Magda Magris et al. “The microbiome of uncontacted Amerindians.” Science Advances 1, no. 3 (2015): e1500183. Clement és társai Science Advences