Postbiotikatilskudd, tarmmikrobiotasammensetning og treningsindusert betennelse (PostBioExIn)

Akutt, kraftig og/eller uvant eksentrisk trening kan indusere muskelskader og betennelsesreaksjoner, og oksidativt stress, men også redusert muskelytelse. Av denne grunn bruker mange profesjonelle så vel som amatøridrettsutøvere ofte kosttilskudd som antioksidanter, i forventning om å redusere betennelse og oksidativt stress etter intens trening.

Den menneskelige mage-tarmkanalen er bebodd av ulike mikroorganismer, kalt tarmmikrobiomet (GM). GM bidrar blant annet til immunsystemets normale funksjon, bidrar til produksjon av kortkjedede fettsyrer (SCFA) og vitaminsyntese samt fordøyelse og absorpsjon av mat, beskytter mot enteropatogener og regulerer inflammatoriske og redoksiske stoffer. svar. Nyere bevis tyder også på at GM kan være involvert i atletisk ytelse. I motsetning til dette er forstyrrelse av GM-sammensetning (dysbiose) preget av redusert mangfold, redusert forekomst av helsefremmende bakterier, og økt forekomst av gram-negative og andre patogene bakterier og er assosiert med ulike metabolske sykdommer som fedme, diabetes og div. former for kreft, systemisk betennelse, oksidativt stress og redusert ytelse. Dermed har tilskudd av flere «biotika» dukket opp som et middel for å regulere GM til fordel for helsefremmende bakterier.

Postbiotika er definert som en "fremstilling av livløse mikroorganismer og/eller deres komponenter som gir en helsemessig fordel for verten". Bevis tyder på at tilskudd med postbiotika kan regulere GM, og følgelig styrke immunforsvaret, redusere intestinal permeabilitet, forbedre antioksidantmekanismer, samt akselerere restitusjon etter treningsindusert betennelse, forbedre tilpasninger til trening og forbedre ytelsen. Imidlertid er de vitenskapelige dataene om mulig gunstig effekt av supplerende administrering av postbiotika begrenset. Mer forskning er nødvendig for å bestemme hvilken rolle postbiotikatilskudd spiller på GM-sammensetning og funksjon, treningsindusert betennelse og redoksstatus, men også på ytelse etter intens trening.

Denne studien vil undersøke potensialet til postbiotikatilskudd for å endre GM-sammensetningen og påvirke gjenopprettingen av treningsindusert oksidativt stress og ytelse etter intens, eksentrisk partisk akutt trening. Studien vil være cross-over, randomisert, dobbeltblind, kontrollert og vil bli utført i to sykluser. Deltakerne vil primært bli informert om studieprosedyrene, samt fordeler og mulige risikoer, og vil signere et informert samtykkeskjema for deltakelse i studien. Før den eksperimentelle prosedyren vil de bli involvert i en uke med kjennskap til evalueringstestene og treningsprotokollen, med lav intensitet. Deltakerne vil gjennomgå basislinjemålinger: antropometriske egenskaper (kroppshøyde, kroppsmasse, kroppsmasseindeks) via en stadiometerskala (Stadiometer 208; Seca, Birmingham, Storbritannia), kroppssammensetning (mengde kroppsfett, mager kroppsmasse, fettmasse, bentetthet) via dobbel emisjon røntgenabsorptiometri (DXA, GE-Healthcare, Lunar DPX NT, Belgia), aerob kapasitet (VO2max) via en automatisert online lungegassanalysator (Vmax Encore 29, BEBJO296, Yorba Linda, CA, USA ) under en gradert treningsprotokoll på en tredemølle (Stex 8025T, Korea), isokinetisk styrke (isometrisk, konsentrisk og eksentrisk dreiemoment til kneekstensorene og knebøyerne) på et isokinetisk dynamometer (Cybex, HUMAC NORM 360, Ronkonkoma, NY), muskelkraft via vurdering av motbevegelseshopp (CMJ) via et optisk målesystem (Optojump next, Microgate, USA). I tillegg vil deltakerne registrere kostholdet sitt via en 7-dagers tilbakekalling før de deltar i den første eksperimentelle tilstanden, og kostholdsdata vil bli analysert med ScienceFit Diet 200A diettanalyseprogram (Science Technologies, Athen, Hellas), for å estimere at de ikke inntar næringsstoffer som kan påvirke muskelskader, betennelser og oksidativt stress (f.eks. antioksidanter osv.). Deltakerne vil deretter bli randomisert i en av de to tilstandene: i) Postbiotikatilskudd (50mg/dag av Heatkilled Lactobacillus plantarum L-137, Immuno-LP20TM) i 4 uker, eller ii) placebotilskudd i 4 uker. Randomisering av betingelsene vil bli gjort av en programvare som genererer tilfeldige heltall tilgjengelig på internett (Random.org). Deltakerne vil deretter utføre en treningsprotokoll som består av 45 min utforkjøring (-15 % stigning, ~70-75 % VO2max) på en tredemølle etterfulgt av en tidsprøve (0 % stigning, ~95 % VO2max) til utmattelse. Før treningsprotokollen, samt 24 timer, 48 timer og 72 timer etter trening, treningsindusert muskelskade (EIMD) [forsinket utbrudd av muskelsårhet (DOMS) via palpasjon av kneekstensorer og knebøyere på en skala fra 1 til 10 (1 = ingen smerte i det hele tatt; 10 = ekstrem smerte), og muskelytelse (CMJ, isometrisk, konsentrisk og eksentrisk dreiemoment av kneekstensorer og knebøyere)], vil bli vurdert. Samtidig vil det bli samlet inn avføringsprøver for analyse av GM-sammensetning og funksjon, og GM-metabolitter, samt blodprøver for vurdering av fullstendig blodtelling (CBC), blodbetennelsesstatus (kreatinkinase, tumornekrosefaktor). alfa, interleukin 6, C-reaktivt protein), tarmbetennelsesstatus (lipopolysakkaridbindende protein, zonulin) og redoksstatus i blodet [redusert glutation (GSH), oksidert glutation (GSSG), GSH/GSSG-forhold, total antioksidantkapasitet, katalase , proteinkarbonyler, urinsyre, bilirubin). Videre vil metabolisme (melkesyre) bli vurdert før og 4 minutter etter trening ved å analysere kapillærblod med en bærbar laktatanalysator (Lactate Plus, Nova Biomedical, USA). Etterpå vil deltakerne motta postbiotikatilskuddet eller placebo i 4 uker, og vil gjenta treningsprotokollen og målinger av EIMD, CBC, blodbetennelsesstatus, blodredoksstatus og ytelse på samme tidspunkt. I den andre syklusen vil deltakerne gjenta nøyaktig samme prosedyrer for den gjenværende tilstanden. Mellom syklusene vil det bli brukt en 14-dagers utvaskingsperiode. I tillegg vil 7-dagers dietten fra den første syklusen bli gitt til deltakerne for å følge den samme dietten før den eksperimentelle treningsprotokollen i den andre syklusen.