Influenza dell'esercizio sul microbioma intestinale di adulti in sovrappeso e obesi con prediabete

Negli Stati Uniti, 91,8 milioni di adulti hanno PreD. Prevenire la progressione della PreD al diabete di tipo 2 (T2D) è vitale. Le probabilità di malattie cardiovascolari sono più alte tra quelli con T2D, con 327 miliardi di dollari all'anno spesi per il trattamento del T2D. Le principali organizzazioni scientifiche hanno quindi richiesto studi su nuovi intermedi che collegano i comportamenti di salute alla malattia cardiometabolica preclinica (CMD; ad esempio, PreD) per ridurre il rischio futuro di malattia clinica. L'attività fisica (PA) è un determinante chiave modificabile della buona salute. L'aderenza alla raccomandazione PA è associata a una riduzione dose-dipendente del 25-35% della mortalità per tutte le cause, con appena 75 minuti/settimana di regolare PA di intensità moderata benefica. In effetti, un intervento all'interno del programma di prevenzione del diabete che enfatizzava la partecipazione all'AP ai livelli raccomandati ha avuto lo stesso successo della metformina nel prevenire l'incidente di T2D, probabilmente in parte a causa di una riduzione di 5 kg del peso corporeo durante questo studio. Tuttavia, l'impatto della PA sulla riduzione del rischio di malattia non è spiegato interamente dai fattori di rischio CMD o dalla perdita di peso, con percorsi meccanicistici ancora poco chiari e cruciali da esaminare. Il microbiota intestinale e il microbioma sono stati ipotizzati come intermedi meccanicistici che collegano la PA allo sviluppo attenuato di CMD. Tuttavia, non esiste una ricerca nota che abbia esaminato i cambiamenti correlati all'esercizio nel microbioma intestinale umano o i taxa produttori di SCFA in una popolazione con un CMD preclinico come PreD e come questi cambiamenti mediano i cambiamenti negli indici CMD e nel peso corporeo.

Il progetto proposto è quindi innovativo per almeno due motivi. In primo luogo, come affermato, i ricercatori non conoscono nessuno studio su individui con PreD che abbia esaminato come un programma di camminata di intensità moderata possa modificare il microbioma intestinale e i taxa produttori di SCFA. In secondo luogo, i ricercatori utilizzeranno analisi di mediazione formale per esaminare il grado in cui i cambiamenti correlati all'esercizio nel microbioma intestinale e i taxa produttori di SCFA spiegano i cambiamenti osservati negli indici CMD e nel peso corporeo. Queste analisi esplorative consentiranno un'interpretazione più profonda dei meccanismi fisiologici mediante i quali l'esercizio fisico può migliorare la salute e informare la futura costruzione della sperimentazione. In effetti, questo studio fornirà prove preliminari critiche per un più ampio studio finanziato dal NIH R01 presentato al NIDDK, NHLBI o NCI, con il NIH impegnato a finanziare proposte scientifiche innovative che coinvolgono il microbioma. I ricercatori utilizzeranno le osservazioni di questo studio per determinare: 1) quali taxa all'interno del microbioma intestinale sono maggiormente influenzati dal camminare di intensità moderata; 2) la variabilità intra e inter-persona dei cambiamenti del microbiota intestinale dovuti al cammino di moderata intensità; e 3) se la frequenza, l'intensità e la durata fissate della deambulazione implementata si traducono in cambiamenti significativi. Le osservazioni in relazione a questi punti informeranno la progettazione e l'implementazione di futuri interventi per ridurre gli stati di malattia preclinica come PreD in modo meccanicistico-informato.