Motionens indflydelse på tarmmikrobiomet hos overvægtige og fede voksne med prædiabetes

I USA har 91,8 millioner voksne PreD. Det er vigtigt at forhindre progression af PreD til type 2-diabetes (T2D). Chancerne for hjerte-kar-sygdomme er højere blandt dem med T2D, med $327 milliarder om året brugt på at behandle T2D. Store videnskabelige organisationer har derfor efterlyst undersøgelser af nye mellemprodukter, der forbinder sundhedsadfærd med præklinisk kardiometabolisk sygdom (CMD; f.eks. PreD) for at sænke fremtidig klinisk sygdomsrisiko. Fysisk aktivitet (PA) er den vigtigste, modificerbare determinant for godt helbred. Overholdelse af PA-anbefalingen er forbundet med en dosisafhængig reduktion på 25-35 % i dødeligheden af ​​alle årsager, med så lidt som 75 minutter/uge med regulær PA med moderat intensitet. Faktisk var en intervention inden for diabetesforebyggelsesprogrammet, der understregede PA-deltagelse på anbefalede niveauer, lige så vellykket som Metformin til at forhindre T2D-hændelser, delvist på grund af en 5 kg-reduktion i kropsvægt under dette forsøg. Alligevel forklares PA's indvirkning på sygdomsrisikoreduktion ikke helt af CMD-risikofaktorer eller vægttab, med mekanistiske veje stadig uklare og afgørende at undersøge. Tarmmikrobiotaen og -mikrobiomet er blevet anført som mekanistiske mellemprodukter, der forbinder PA med svækket CMD-udvikling. Der er dog ingen kendt forskning, som har undersøgt træningsrelaterede ændringer i det humane tarmmikrobiom eller SCFA-producerende taxa i en population med en præklinisk CMD såsom PreD, og ​​hvordan disse ændringer medierer ændringer i CMD-indekser og kropsvægt.

Det foreslåede projekt er derfor innovativt af mindst to grunde. For det første kender forskerne som sagt ikke til nogen undersøgelse hos personer med PreD, som undersøgte, hvordan et gåprogram med moderat intensitet kan ændre tarmmikrobiomet og SCFA-producerende taxa. For det andet vil efterforskerne bruge formelle mediationsanalyser til at undersøge, i hvilken grad træningsrelaterede ændringer i tarmmikrobiomet og SCFA-producerende taxa forklarer ændringer observeret i CMD-indekser og kropsvægt. Disse eksplorative analyser vil give mulighed for en dybere fortolkning af de fysiologiske mekanismer, hvorved træning kan forbedre sundheden og informere fremtidig forsøgskonstruktion. Faktisk vil denne undersøgelse give kritiske foreløbige beviser for et større NIH R01-finansieret forsøg indsendt til NIDDK, NHLBI eller NCI, hvor NIH er forpligtet til at finansiere innovative videnskabelige forslag, der involverer mikrobiomet. Forskerne vil bruge dette forsøgs observationer til at bestemme: 1) hvilke taxaer i tarmmikrobiomet, der er mest påvirket af gåture med moderat intensitet; 2) den intra- og inter-person variabilitet af tarmmikrobiotaændringer på grund af moderat intensitets gang; og 3) om den faste frekvens, intensitet og varighed af den implementerede gang resulterer i meningsfulde ændringer. Observationer i relation til disse punkter vil informere udformningen og implementeringen af ​​fremtidige interventioner for at reducere prækliniske sygdomstilstande som PreD på en mekanistisk informeret måde.