Modalità di esercizio distinte sul microbioma intestinale (DEMGUTS)

Il microbioma intestinale è un importante regolatore del metabolismo ed è recentemente emerso come un contributore rilevante alla salute e alle malattie muscoloscheletriche, in particolare ai cambiamenti nella massa e nella funzione del muscolo scheletrico attraverso un asse di comunicazione noto come asse muscolo-intestino. Questo ipotizzato percorso di comunicazione tra muscoli e intestino solleva l’interessante possibilità che, manipolando la composizione e la funzione del microbiota intestinale, gli scienziati possano mediare i cambiamenti nella salute dei muscoli scheletrici e prevenire esiti avversi sulla salute della sarcopenia. Pertanto, le strategie terapeutiche sviluppate per modulare la composizione del microbioma intestinale possono avere implicazioni clinicamente significative nella perdita muscolare legata all’età e nel declino della funzione fisica. È stato dimostrato che l’esercizio modula il microbioma intestinale negli anziani, ma le prove provenienti da studi clinici randomizzati ben progettati sono scarse. Da un lato, le attuali linee guida raccomandano l’allenamento di resistenza per ridurre la perdita di muscolo scheletrico legata all’età e il deterioramento della funzione fisica. Tuttavia, d’altro canto, l’allenamento aerobico è associato ad una maggiore diversità del microbiota e ad un aumento dei taxa produttori di SCFA, che è stato collegato a benefici per la salute dei muscoli scheletrici e a una migliore funzionalità. Dato che questi due regimi di allenamento hanno percorsi bioenergetici diversi, il team di studio ha ipotizzato che ciascun regime promuova alterazioni distinte nella composizione del microbioma intestinale. Al contrario, combinare entrambe le forme di esercizio (resistenza + aerobico) può portare ad un effetto aggiuntivo. Pertanto, svelare l’impatto di questi regimi di esercizio sul microbioma intestinale è fondamentale per colmare questa rilevante lacuna di conoscenze e per aiutare a chiarire il regime di esercizio ottimale per gestire la sarcopenia. L’obiettivo a lungo termine del gruppo di ricerca è quello di sviluppare una linea di ricerca consecutiva per esplorare l’impatto di questi diversi regimi di allenamento fisico (ad esempio allenamento di resistenza, aerobico ed esercizio fisico simultaneo) sulla composizione del microbioma intestinale e sui metaboliti derivati ​​dall’intestino e indagarne gli effetti. sulla massa e sulla funzione del muscolo scheletrico negli anziani con sarcopenia. Metodologia: Disegno dello studio: questo progetto utilizzerà uno studio pilota randomizzato e controllato (RCT) in aperto a 3 bracci, progettato per valutare l'impatto di distinti regimi di allenamento fisico sulla composizione del microbioma intestinale negli anziani (età ≥ 60 anni) con sarcopenia . Metodi: questo studio utilizzerà le risorse di reclutamento, logistiche e materiali di un programma di esercizi comunitari. Coloro che soddisfano i nostri criteri di pre-screening verranno contattati da un membro dello studio, esponendo gli scopi, le procedure, i rischi-disagio e i benefici dello studio. I partecipanti che sono d'accordo saranno invitati a una visita di screening medico di persona per valutare i criteri finali di inclusione/esclusione e per fornire il proprio consenso informato scritto (prima dell'iscrizione). In questa visita, i volontari verranno valutati attraverso esame clinico, anamnesi farmacologica e test dinamometrico dell'impugnatura (un indicatore oggettivo di sarcopenia) per valutare l'idoneità dei partecipanti. Coloro che soddisfano tutti i criteri di inclusione/esclusione verranno assegnati in modo casuale (N = 69; 23/gruppo) a tre distinti programmi di allenamento: i) allenamento con esercizio aerobico (AER), ii) esercizio di resistenza (RES) o iii) allenamento simultaneo. (RES+ARE). Questo progetto mira a randomizzare fino a n=69 partecipanti (n=23/gruppo) sulla base delle evidenze di una recente revisione sistematica con meta-analisi (11). I partecipanti saranno impegnati in interventi di esercizi supervisionati condotti in centri (12 settimane, 3 giorni/settimana, 60 minuti/giorno) costituiti da allenamento aerobico moderato [60-70% FCmax] o esercizi di resistenza [8 esercizi/principali gruppi muscolari; 6-12 ripetizioni; 60-75% 1RM] o una combinazione di entrambi (RES+AER). Valutazioni: tutti i partecipanti saranno valutati: i) basale; ii) fine dell'intervento (14 settimane); e iii) alla chiusura (26 settimane). La durata totale dello studio è di 26 settimane. Ad ogni visita di studio, i partecipanti completeranno un test di forza dei muscoli scheletrici, test di prestazione fisica, valutazione della composizione corporea e forniranno un campione di sangue, urina e feci a digiuno. Verranno registrate anche altre importanti variabili confondenti, tra cui l'assunzione nutrizionale (utilizzando un diario di 3 giorni), l'attività fisica quotidiana (utilizzando un rilevatore di attività fisica da polso Fitbit), l'uso di farmaci e integratori e le comorbilità associate (valutate tramite questionario sull'anamnesi medica e farmacologica) . Secondo il disegno dello studio, il gruppo di studio valuterà anche: a) tassi di fidelizzazione e di abbandono; b) aderenza all'intervento esercitativo; c) sicurezza; d) effetto dell'intervento sugli esiti dipendenti. Il successo dei tassi di reclutamento e fidelizzazione sarà misurato in base al numero di partecipanti reclutati, al numero di abbandoni e alle perdite al follow-up durante lo studio. L'aderenza all'intervento dell'esercizio sarà attentamente documentata dal personale dello studio e sarà misurata in base al numero di sessioni a cui ha partecipato. La sicurezza sarà misurata in base al numero e/o alla gravità degli eventi avversi attribuibili all'intervento e monitorata e registrata dal personale dello studio durante tutta la sperimentazione. Obiettivi: Obiettivo primario: l'esito primario sarà il cambiamento nell'abbondanza relativa di Faecalibacterium prausnitzii e altri batteri produttori di SCFA dopo l'intervento (14 settimane). Gli esiti secondari includono: 1) variazione dell'abbondanza relativa di Faecalibacterium prausnitzii alla chiusura (26 settimane); 2) cambiamento dell'abbondanza relativa dei generi Lactobacillus e Bifidobacterium dopo l'intervento e alla fine del follow-up. Obiettivo secondario: verrà inoltre valutata una serie di risultati complementari per caratterizzare ampiamente l'impatto di ciascun intervento di esercizio, inclusa la composizione corporea, la funzione del muscolo scheletrico, le prestazioni funzionali e la composizione generale del microbioma intestinale. Questo ampio insieme di risultati consentirà una valutazione completa dell’impatto di questi distinti regimi di esercizio sul microbiota intestinale e su diversi risultati sulla salute che sono cruciali per la modulazione del microbioma intestinale e della sarcopenia e potrebbero indicare altri collegamenti meccanicistici attualmente indeterminati. Risultati attesi: il team investigativo ha ipotizzato che la combinazione di allenamento aerobico e di resistenza avrà un impatto maggiore sul microbioma intestinale, in particolare nell’aumento dell’abbondanza relativa di Faecalibacterium prausnitzii e di altri ceppi batterici produttori di SCFA, un aumento della massa e della forza del muscolo scheletrico, come nonché misure migliorate delle prestazioni fisiche nel gruppo di allenamento con esercizi fisici simultanei.