W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) naukowcy oceniają wpływ wskaźnika masy ciała (BMI) na zmiany składu mikrobiomu jelitowego wywołane aktywnością fizyczną (PA) i siłą mięśni/ręki wśród dorosłych osób w średnim wieku. Brak aktywności fizycznej jest związany z większą zachorowalnością i śmiertelnością. W rzeczywistości, PA jest związana z różnymi efektami zdrowotnymi zapobiegającymi i leczącymi choroby zapalne i kardiometaboliczne. Regularny wysiłek fizyczny powoduje adaptacje metaboliczne, takie jak zmiana składu mikrobioty jelitowej. Dysbioza mikrobioty jelitowej wpływa na masę ciała poprzez zmianę wykorzystania energii pochodzącej z pożywienia. Ponadto, symbiotyczna relacja pomiędzy gospodarzem a mikrobiotą jelitową optymalizuje metabolizm lipidów i glukozy oraz odpowiedzi immunologiczne przeciwko zapaleniu. Diety o dużej zawartości kalorii zmieniają skład i funkcje mikrobioty jelitowej poprzez zmniejszenie liczebności i różnorodności korzystnych mikrobów, takich jak Roseburia, Bifidobacterium i Faecalibacterium. Wykazano, że PA zwiększa liczebność korzystnych mikroorganizmów i zmniejsza liczbę mikroorganizmów patogennych, co prowadzi do zwiększenia poziomu krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) i lepszego wykorzystania mleczanu. Jednak wpływ regularnego spożywania PA na skład mikrobiomu jelitowego nie został dobrze scharakteryzowany, ponieważ większość poprzednich badań dotyczyła sportowców stosujących rygorystyczne diety i uczestniczących w rygorystycznym treningu. W niniejszej pracy badacze sprawdzali, czy na zmiany składu mikrobioty jelitowej pod wpływem aktywności fizycznej i siły uścisku dłoni miały wpływ wartości BMI. Kohorta badawcza obejmowała osoby z prawidłowymi wartościami BMI w zakresie od 19 do 25 kg/m2 oraz osoby z podwyższonymi wartościami BMI w zakresie od 25 do 30 kg/m2. Badanie retrospektywne i obserwacyjne obejmowało osoby uczestniczące w badaniu Alberta's Tomorrow Project. Osoby te zostały losowo wybrane spośród ponad 50 000 uczestników i skontaktowano się z nimi poprzez e-mail lub telefonicznie w celu wzięcia udziału w niniejszym badaniu. W sumie 443 osoby, z których 72% stanowiły kobiety, a 28% mężczyźni, w wieku od 38 do 65 lat, zostały włączone do obecnego badania na podstawie ich BMI, wieku, stanu zdrowia i historii medycznej. Zespół wykluczył kobiety w ciąży, osoby spożywające antybiotyki w ciągu ostatnich trzech miesięcy oraz osoby chore na nowotwory. Poziom PA oceniano za pomocą międzynarodowego kwestionariusza PA (IPAQ), siłę uścisku dłoni oceniano za pomocą dynamometrów ręcznych, a dietę rozpatrywano za pomocą kanadyjskiego kwestionariusza historii żywienia II (CDHQ-II). Dodatkowo próbki serologiczne poddano analizie lipidomicznej. Kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) został wyizolowany z próbek kału i poddany analizie mikrobioty. Mikrobiotę jelitową oceniano za pomocą sekwencjonowania 16S rybosomalnego kwasu rybonukleinowego (rRNA). Różnorodność alfa obliczono przy użyciu wskaźnika różnorodności Shannona, a różnorodność beta przy użyciu metryki niepodobieństwa Bray-Curtisa. Średnia wieku uczestników badania wynosiła 57 lat, z czego 75% stanowiły kobiety. Osoby z nadwagą wykazywały większe stężenie triacylogliceroli (TG) i mniejsze stężenie lipidów lizofosfatydylocholiny (LPC), estrów cholesterolu (CE) i sfingomieliny (SM) niż osoby o prawidłowych wartościach BMI. Osoby z nadwagą wykazywały również mniejszą liczebność Oscillibacter i większą Dialister. Wpływ PA na mikrobiotę jelitową był zależny od wartości BMI. Wśród osób nieotyłych o prawidłowych wartościach BMI, większy czas trwania ćwiczeń fizycznych był związany z podwyższoną liczbą drobnoustrojów komensalnych, w tym Proteobacteria, Actinobacteria, Prevotella i Collinsella species, a zmniejszoną liczbą gatunków Verrucomicrobia. Wśród nieotyłych mężczyzn, większa siła mięśni była związana ze zwiększoną liczebnością F. prausnitzii i Faecalibacterium w porównaniu z osobami o niskiej sile mięśni. Osoby z nadwagą miały większą różnorodność alfa niż osoby z prawidłowymi wartościami BMI. Wyższy poziom PA był związany z niższą różnorodnością alfa u osób nieotyłych. Mężczyźni o normalnym BMI, ale nie kobiety, wykazywali większą obfitość Faecalibacterium związaną z wyższymi poziomami PA. Liczebność Faecalibacterium prausnitzii była większa u nieotyłych mężczyzn i kobiet z nadwagą o większej sile uścisku dłoni. Zaobserwowano ujemne korelacje pomiędzy BMI, poziomem TG i liczebnością Oscillibacter, natomiast dodatnie korelacje pomiędzy czasem trwania aktywności fizycznej, jej intensywnością, fosfatydylocholiną, LPC, lipidami CE i liczebnością Prevotella. Oscillibacter produkuje prozdrowotne metabolity, takie jak maślan, poprzez fermentację błonnika pokarmowego. Podwyższona liczba bakterii Dialister jest związana z nietolerancją glukozy i opornością na utratę wagi. Actinobacteria promują zdrowie ze względu na ich zdolności konwersji glukozy do octanu, związane z tym obniżenie poziomu cholesterolu i trawienie węglowodanów złożonych. Gatunki Collinsella poprawiają funkcje bariery jelitowej i mają właściwości przeciwzapalne ze względu na ich zdolność do produkcji maślanu. Zmniejszona liczba F. prausnitzii została powiązana z cukrzycą typu 2 i otyłością. W rezultacie wykazano, że suplementacja F. prausnitzii zwiększa sygnalizację adiponektyny, masę mięśniową i utlenianie kwasów tłuszczowych.