Caracterización de la Firma de la Microbiota Intestinal Según la Condición Física y sus Implicaciones para la Salud Intestinal. (MICROPEPS)

La microbiota intestinal incluye todos los microorganismos (bacterias, virus y hongos) que habitan en el tracto digestivo. La colonización comienza al nacer y evoluciona a lo largo de la vida bajo la influencia de numerosos factores, como la dieta, el uso de antibióticos, el sueño, el estrés, la actividad física, la exposición a agentes ambientales, así como la edad, el sexo y el origen étnico o migratorio (Hou et al., 2022).

Este ecosistema microbiano desempeña varias funciones esenciales para su huésped, incluyendo la digestión y absorción de nutrientes, la regulación inmunológica y la protección contra patógenos (Estaki et al., 2016). Mediante la fermentación de carbohidratos complejos, particularmente fibras dietéticas indigeribles por enzimas humanas, ciertas bacterias producen ácidos grasos de cadena corta (AGCC), principalmente butirato, propionato y acetato. Estos metabolitos juegan un papel clave en el mantenimiento de la integridad de la barrera intestinal y en el metabolismo energético de los colonocitos (Estaki et al., 2016).

Cuando la composición o función microbiana se altera, ya sea en diversidad, proporciones relativas o vías metabólicas, se produce un estado de disbiosis. Este desequilibrio se observa frecuentemente en diversas condiciones patológicas y se ha asociado con el desarrollo de enfermedades como diabetes, ciertos cánceres, aterosclerosis, asma, enfermedades inflamatorias intestinales (EII) e incluso depresión (Hou et al., 2022).

Las EII engloban la enfermedad de Crohn (EC) y la colitis ulcerosa (CU). Mientras que la EC se caracteriza por lesiones discontinuas a lo largo del tracto gastrointestinal, la CU implica una inflamación continua y superficial del colon. Estas patologías afectan al 0,3-0,5% de la población mundial (Ng et al., 2017). Numerosos estudios han demostrado diferencias significativas en la composición de la microbiota entre pacientes con EII e individuos sanos (Oligschlaeger et al., 2019), lo que conduce a un deterioro de la función de la barrera intestinal (Qiu et al., 2022).

En paralelo, un creciente cuerpo de evidencia sugiere que la microbiota intestinal de individuos físicamente activos difiere de la de personas sedentarias (Estaki et al., 2016; Clarke et al., 2014; Barton et al., 2017; Mohr et al., 2020).

Más recientemente, nuestro laboratorio caracterizó la microbiota intestinal de 50 voluntarios, desde individuos inactivos hasta atletas de élite con capacidades de ejercicio altas (jugadores de fútbol de élite) y muy altas (ciclistas de élite) (EXOMIC, NCT05220657). Nuestros datos revelaron que la capacidad de ejercicio influye en la ecología microbiana intestinal y en los niveles fecales de AGCC, independientemente de la dieta. Curiosamente, los individuos con capacidad de ejercicio muy alta mostraron una diversidad, densidad y abundancia de vías funcionales microbianas reducidas, lo que plantea interrogantes sobre si tales ecosistemas microbianos son beneficiosos para el metabolismo energético del huésped y el rendimiento en el ejercicio. Utilizando TMF de donantes humanos en nuestra cohorte en ratones tratados con antibióticos, demostramos además que la microbiota del donante, vinculada a la capacidad de ejercicio, afecta la sensibilidad a la insulina y el almacenamiento de glucógeno muscular en los ratones receptores, destacando el papel crítico de la microbiota intestinal asociada al ejercicio en la configuración de las respuestas metabólicas del huésped (Martin et al., 2025).

En este contexto, este estudio clínico tiene como objetivo caracterizar el metagenoma bacteriano de la microbiota intestinal a lo largo de un continuo que va desde individuos sedentarios hasta atletas de élite con demandas energéticas altas o muy altas, y determinar si composiciones específicas de la microbiota intestinal y perfiles funcionales están asociados con diferentes niveles de capacidad de ejercicio. El objetivo final de este proyecto es crear un biobanco de microbiota fecal para futuras investigaciones sobre la salud intestinal.

El protocolo clínico MICROPEPS es un estudio prospectivo, unicéntrico, comparativo y mínimamente intervencionista. No se probará ningún fármaco, dispositivo médico o producto dentro de este protocolo. El estudio se llevará a cabo en la plataforma Exermove (Laboratorio M2S) para evaluar la capacidad de ejercicio y la firma metagenómica de la microbiota intestinal en hombres activos, entrenados y altamente entrenados en resistencia. Los participantes asistirán a tres visitas de laboratorio:

1. Visita de inclusión: mediciones antropométricas, cuestionarios dietéticos y de actividad física. Los participantes recibirán entonces un kit de recolección fecal para recolectar y enviar una muestra de heces dentro de los siete días.
2. Segunda visita: prueba de ciclismo incremental para determinar el VO₂máx.
3. Tercera visita: evaluaciones metabólicas en condiciones de ayuno, en reposo y durante el ejercicio submáximo.

Los parámetros metabólicos medidos durante estas pruebas (por ejemplo, VO₂máx, potencia en los umbrales aeróbico y anaeróbico, oxidación máxima de carbohidratos y lípidos) se correlacionarán con los datos metagenómicos shotgun obtenidos de las muestras fecales.

Adicionalmente, el estudio establecerá un biobanco de microbiota fecal de donantes estratificados por capacidad de ejercicio. Utilizando un modelo de ratón de trasplante de microbiota fecal combinado con colitis inducida por DSS, el objetivo final es determinar cómo la capacidad de ejercicio del donante y los ecosistemas microbianos intestinales influyen en las respuestas inflamatorias y la permeabilidad intestinal