A bélmikrobióta jellegzetességének jellemzése fizikai fitnesz szerint és annak következményei a bél egészségére. (MICROPEPS)

A bélmikrobiota magában foglalja az összes mikroorganizmust - baktériumokat, vírusokat és gombákat - amelyek a gyomor-bél traktust lakják. A kolonizáció születéskor kezdődik és élethosszig fejlődik számos tényező hatására, mint például étrend, antibiotikumhasználat, alvás, stressz, fizikai aktivitás, környezeti ágenseknek való kitettség, valamint életkor, nem, etnikai vagy migráns hátter (Hou és mtsai, 2022).

Ez a mikrobális ökoszisztéma számos alapvető funkciót lát el a gazdaszervezet számára, beleértve az emésztést és a tápanyagok felszívódását, az immunrendszer szabályozását és a patogének elleni védelmet (Estaki és mtsai, 2016). A komplex szénhidrátok, különösen az emberi enzimek által emészthetetlen táplálékrostok fermentációja révén bizonyos baktériumok rövid láncú zsírsavakat (SCFA-k) termelnek, főként butirátot, propionátot és acetátot. Ezek a metabolitok kulcsszerepet játszanak a bélbarriér integritásának fenntartásában és a kolonocytusok energiaanyagcseréjében (Estaki és mtsai, 2016).

Amikor a mikrobás összetétel vagy funkció megváltozik, legyen szó diverzitásban, relatív arányokban vagy anyagcsere útvonalakban, diszbiosis állapot áll be. Ezt az egyensúlyhiányt gyakran megfigyelik különféle kóros állapotokban, és összefüggésbe hozták olyan betegségek kialakulásával, mint a cukorbetegség, bizonyos rákfajták, atherosclerosis, asztma, gyulladásos bélbetegségek (IBD), sőt depresszió (Hou és mtsai, 2022).

Az IBD magában foglalja a Crohn-betegséget (CD) és az ulceratív colitist (UC). Míg a CD-t diszkontinuális elváltozások jellemzik a gasztrointesztinális traktus egészén, addig az UC a vastagbél folyamatos és felszínes gyulladását foglalja magában. Ezek a kórokozások a globális népesség 0,3-0,5%-át érintik (Ng és mtsai, 2017). Számos tanulmány kimutatta jelentős különbségeket a mikrobiota összetételében IBD-s betegek és egészséges egyének között (Oligschlaeger és mtsai, 2019), ami sérült bélbarriér funkcióhoz vezet (Qiu és mtsai, 2022).

Párhuzamosan, egyre több bizonyíték utal arra, hogy a fizikailag aktív egyének bélmikrobiotája eltér a mozgásszegény emberekétől (Estaki és mtsai, 2016; Clarke és mtsai, 2014; Barton és mtsai, 2017; Mohr és mtsai, 2020).

Nemrégiben laboratóriumunk jellemezte 50 önkéntes bélmikrobiotáját, akik inaktív egyénektől élvonalbeli sportolókig terjedtek, magas (élvonalbeli labdarúgók) és nagyon magas (élvonalbeli kerékpárosok) edzettségi képességgel (EXOMIC, NCT05220657). Adataink kimutatták, hogy az edzettségi képesség befolyásolja a bél mikrobás ökológiáját és a széklet SCFA szintjét, az étrendtől függetlenül. Érdekes módon a nagyon magas edzettségi képességgel rendelkező egyének csökkent mikrobás diverzitást, sűrűséget és funkcionális útvonal-gazdagságot mutattak, felvetve a kérdést, hogy vajon ilyen mikrobás ökoszisztémák előnyösek-e a gazda energiaanyagcseréjének és sportteljesítményének szempontjából. Humán donorokból származó FMT alkalmazásával kohorszunkban antibiotikummal kezelt egerekben továbbá bemutattuk, hogy a donor mikrobiota, amely az edzettségi képességgel kapcsolatos, befolyásolja az inzulinérzékenységet és az izom glikogéntárolását a recipiens egerekben, kiemelve az edzéssel asszociált bélmikrobiota kritikus szerepét a gazda anyagcsere-válaszok formálásában (Martin és mtsai, 2025).

Ebben a kontextusban ez a klinikai tanulmány célja, hogy jellemezze a bélmikrobiota bakteriális metagenómját egy kontinuumon, amely a mozgásszegény egyénektől az élvonalbeli sportolókig terjed, akik magas vagy nagyon magas energiaigénnyel rendelkeznek, és meghatározza, hogy a specifikus bélmikrobiota összetétel és funkcionális profilok kapcsolatban állnak-e a különböző szintű edzettségi képességekkel. A projekt végső célja egy székletmikrobiota biobank létrehozása a jövőbeli bél-egészségügyi kutatások számára.

A MICROPEPS klinikai protokoll egy prospektív, egyközpontú, összehasonlító és minimálisan intervenciós tanulmány. Ebben a protokollban nem tesztelnek gyógyszert, orvostechnikai eszközt vagy terméket. A tanulmány az Exermove platformon (M2S Laboratórium) kerül lebonyolításra, hogy értékelje az edzettségi képességet és a bélmikrobiota metagenomikus aláírását aktív, edzett és nagyon edzett kitartású férfiakban. A résztvevők három laboratóriumi látogatáson vesznek részt:

1. Bevonási látogatás: antropometriai mérések, táplálkozási és fizikai aktivitás kérdőívek. A résztvevők ezután kapnak egy székletgyűjtő készletet, hogy hét napon belül gyűjtsenek és küldjenek egy székletmintát.
2. Második látogatás: lépcsőzetes kerékpáros teszt a VO₂max meghatározására.
3. Harmadik látogatás: anyagcsere-értékelések éhgyomorra, nyugalmi állapotban és szubmaximális terhelés alatt.

Ezeken a teszteken mért anyagcsere paramétereket (pl. VO₂max, teljesítmény az aerob és anaerob küszöbön, maximális szénhidrát- és lipoxidáció) korrelálni fogják a székletmintákból származó metagenomikus shotgun adatokkal.

Ezen kívül a tanulmány létrehoz egy székletmikrobiota biobankot, amelyet az edzettségi képesség szerint rétegzett donorokból állít össze. Egy egérmodell alkalmazásával, amely székletmikrobiota transzplantációt kombinál DSS-indukált colitisszal, a végső cél meghatározni, hogy a donor edzettségi képessége és a bél mikrobás ökoszisztémák hogyan befolyásolják a gyulladásos válaszokat és a bél permeabilitást.