Postbiotická suplementace, složení střevní mikrobioty a cvičením vyvolaný zánět (PostBioExIn)

Akutní, intenzivní a/nebo nezvyklé excentrické cvičení může vyvolat svalová zranění a zánětlivé reakce a oxidační stres, ale také snížit svalovou výkonnost. Z tohoto důvodu mnoho profesionálních i amatérských sportovců často konzumuje doplňky výživy, jako jsou antioxidanty, v očekávání snížení zánětu a oxidačního stresu po intenzivním cvičení.

Lidský gastrointestinální trakt obývají různé mikroorganismy, nazývané střevní mikrobiom (GM). GM mimo jiné přispívá k normální funkci imunitního systému, přispívá k tvorbě mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA) a syntéze vitamínů, stejně jako trávení a vstřebávání potravy, chrání před enteropatogeny a reguluje zánětlivé a redoxní procesy. odpovědi. Nedávné důkazy také naznačují, že GM se může podílet na sportovním výkonu. Naproti tomu narušení složení GM (dysbióza) je charakterizováno sníženou diverzitou, sníženým výskytem zdraví prospěšných bakterií a zvýšeným výskytem gramnegativních a jiných patogenních bakterií a je spojeno s různými metabolickými onemocněními, jako je obezita, cukrovka a různé formy rakoviny, systémové záněty, oxidační stres a snížená výkonnost. Suplementace několika "biotik" se tak objevila jako prostředek k regulaci GM ve prospěch bakterií podporujících zdraví.

Postbiotika je definována jako „příprava neživých mikroorganismů a/nebo jejich složek, která propůjčuje hostiteli zdravotní přínos“. Důkazy naznačují, že suplementace postbiotiky může regulovat GM a následně posílit imunitní systém, snížit propustnost střev, zlepšit antioxidační mechanismy a také urychlit zotavení po zánětu vyvolaném cvičením, zlepšit adaptaci na cvičení a zlepšit výkon. Vědecké údaje o možném příznivém účinku doplňkového podávání postbiotik jsou však omezené. Je zapotřebí více výzkumu, aby bylo možné určit roli suplementace postbiotik na složení a funkci GM, zánět vyvolaný cvičením a redoxní stav, ale také na výkon po intenzivním cvičení.

Tato studie bude zkoumat potenciál suplementace postbiotiky ke změně složení GM a ovlivnění obnovy cvičením vyvolaného oxidačního stresu a výkonnosti po intenzivním, excentricky zaujatém akutním cvičení. Studie bude zkřížená, randomizovaná, dvojitě zaslepená, kontrolovaná a bude probíhat ve dvou cyklech. Účastníci budou především informováni o postupech studie, jakož i o přínosech a možných rizicích a podepíší informovaný souhlas s účastí ve studii. Před experimentální procedurou je čeká týdenní seznamování s hodnotícími testy a cvičebním protokolem v nízké intenzitě. Účastníci podstoupí základní měření: antropometrické charakteristiky (tělesná výška, tělesná hmotnost, index tělesné hmotnosti) pomocí stupnice stadiometru (Stadiometer 208; Seca, Birmingham, Velká Británie), složení těla (množství tělesného tuku, svalová hmota, tuková hmota, kostní denzita) prostřednictvím duální emisní rentgenové absorpciometrie (DXA, GE-Healthcare, Lunar DPX NT, Belgie), aerobní kapacity (VO2max) prostřednictvím automatizovaného online analyzátoru plicních plynů (Vmax Encore 29, BEBJO296, Yorba Linda, CA, USA ) během stupňovaného cvičebního protokolu na běžeckém pásu (Stex 8025T, Korea), izokinetická síla (izometrický, koncentrický a excentrický moment extenzorů kolena a flexorů kolena) na izokinetickém dynamometru (Cybex, HUMAC NORM 360, Ronkonkoma, NY) a svalové síly prostřednictvím hodnocení skoku proti pohybu (CMJ) pomocí optického měřicího systému (Optojump next, Microgate, USA). Kromě toho účastníci zaznamenají svou stravu prostřednictvím 7denního vyvolání před účastí na prvním experimentálním stavu a dietní údaje budou analyzovány pomocí programu analýzy stravy ScienceFit Diet 200A (Science Technologies, Atény, Řecko), aby bylo možné odhadnout že nekonzumují živiny, které mohou ovlivnit svalová zranění, záněty a oxidační stres (např. antioxidanty atd.). Účastníci budou poté randomizováni podle jedné ze dvou podmínek: i) Suplementace postbiotiky (50 mg/den Heatkilled Lactobacillus plantarum L-137, Immuno-LP20TM) po dobu 4 týdnů, nebo ii) suplementace placebem po dobu 4 týdnů. Randomizace podmínek bude provedena pomocí softwaru generujícího náhodná celá čísla dostupná na internetu (Random.org). Účastníci poté provedou cvičební protokol sestávající z 45minutového běhu z kopce (-15% sklon, ~70-75% VO2max) na běžeckém pásu, po kterém bude následovat časová zkouška (0% sklon, ~95% VO2max) až do vyčerpání. Před cvičebním protokolem, stejně jako 24 hodin, 48 hodin a 72 hodin po cvičení, cvičením indukované poškození svalů (EIMD) [zpožděný nástup svalové bolesti (DOMS) prostřednictvím palpace extenzorů kolena a flexorů kolena na stupnici 1 až 10 (1 = žádná bolest; 10 = extrémní bolest) a svalová výkonnost (CMJ, izometrický, koncentrický a excentrický točivý moment extenzorů kolena a flexorů kolena)]. Ve stejných časových bodech budou odebrány vzorky stolice pro analýzu složení a funkce GM a GM metabolitů, stejně jako vzorky krve pro posouzení kompletního krevního obrazu (CBC), zánětlivého stavu krve (kreatinkináza, tumor nekrotizující faktor alfa, interleukin 6, C-reaktivní protein), zánětlivý stav střev (protein vázající lipopolysacharidy, zoulin) a redoxní stav krve [snížený glutathion (GSH), oxidovaný glutathion (GSSG), poměr GSH/GSSG, celková antioxidační kapacita, kataláza , karbonyly bílkovin, kyselina močová, bilirubin). Dále bude hodnocen metabolismus (kyselina mléčná) před a 4 minuty po cvičení analýzou kapilární krve pomocí přenosného analyzátoru laktátu (Lactate Plus, Nova Biomedical, USA). Poté účastníci dostanou postbiotický doplněk nebo placebo po dobu 4 týdnů a budou opakovat cvičební protokol a měření EIMD, CBC, krevního zánětlivého stavu, krevního redoxního stavu a výkonnosti ve stejných časových bodech. Ve druhém cyklu budou účastníci opakovat úplně stejné postupy pro zbývající stav. Mezi cykly bude aplikováno 14denní vymývací období. Kromě toho bude účastníkům poskytnuto 7denní stažení diety z prvního cyklu, aby dodržovali stejnou dietu před protokolem experimentálního cvičení ve druhém cyklu.