Wpływ ćwiczeń na mikrobiom jelitowy dorosłych z nadwagą i otyłością ze stanem przedcukrzycowym

W Stanach Zjednoczonych 91,8 miliona dorosłych ma PreD. Zapobieganie progresji PreD do cukrzycy typu 2 (T2D) ma kluczowe znaczenie. Szanse na choroby sercowo-naczyniowe są wyższe wśród osób z T2D, a na leczenie T2D wydaje się 327 miliardów dolarów rocznie. W związku z tym główne organizacje naukowe wezwały do ​​​​badania nowych produktów pośrednich łączących zachowania zdrowotne z przedkliniczną chorobą kardiometaboliczną (CMD; np. PreD) w celu obniżenia przyszłego klinicznego ryzyka choroby. Aktywność fizyczna (PA) jest kluczowym, modyfikowalnym wyznacznikiem dobrego zdrowia. Przestrzeganie zaleceń PA wiąże się z 25-35% zależnym od dawki zmniejszeniem śmiertelności z jakiejkolwiek przyczyny, przy zaledwie 75 min/tydzień regularnego PA o umiarkowanej intensywności korzystnego. W rzeczywistości interwencja w ramach Programu Zapobiegania Cukrzycy kładąca nacisk na udział PA na zalecanych poziomach była równie skuteczna jak metformina w zapobieganiu zdarzeniom T2D - prawdopodobnie częściowo dzięki redukcji masy ciała o 5 kg podczas tej próby. Jednak wpływ PA na zmniejszenie ryzyka choroby nie jest całkowicie wyjaśniony czynnikami ryzyka CMD lub utratą masy ciała, a mechanistyczne ścieżki są nadal niejasne i kluczowe do zbadania. Uważa się, że mikroflora jelitowa i mikrobiom jelitowy są mechanistycznymi półproduktami łączącymi PA z osłabionym rozwojem CMD. Jednak nie ma znanych badań, w których oceniano zmiany związane z wysiłkiem fizycznym w mikrobiomie jelitowym człowieka lub taksonach wytwarzających SCFA w populacji z przedkliniczną CMD, taką jak PreD, oraz w jaki sposób te zmiany pośredniczą w zmianach wskaźników CMD i masy ciała.

Proponowany projekt jest zatem innowacyjny z co najmniej dwóch powodów. Po pierwsze, jak stwierdzono, badacze nie znają żadnego badania u osób z PreD, w którym sprawdzano, w jaki sposób program marszu o umiarkowanej intensywności może modyfikować mikrobiom jelitowy i taksony produkujące SCFA. Po drugie, badacze wykorzystają formalne analizy mediacyjne do zbadania, w jakim stopniu zmiany mikrobiomu jelitowego i taksonów wytwarzających SCFA związane z wysiłkiem fizycznym wyjaśniają zmiany obserwowane we wskaźnikach CMD i masie ciała. Te eksploracyjne analizy pozwolą na głębszą interpretację mechanizmów fizjologicznych, dzięki którym ćwiczenia mogą poprawić stan zdrowia i będą informować o przyszłej konstrukcji próbnej. Rzeczywiście, to badanie dostarczy krytycznych wstępnych dowodów na większe badanie finansowane przez NIH R01, przedłożone NIDDK, NHLBI lub NCI, przy czym NIH jest zaangażowany w finansowanie innowacyjnych propozycji naukowych dotyczących mikrobiomu. Badacze wykorzystają obserwacje z tego badania, aby określić: 1) które taksony w mikrobiomie jelitowym są najbardziej dotknięte chodzeniem o umiarkowanej intensywności; 2) wewnątrz- i międzyosobowa zmienność zmian mikroflory jelitowej spowodowana chodzeniem o umiarkowanej intensywności; oraz 3) czy stała częstotliwość, intensywność i czas trwania chodu skutkują znaczącymi zmianami. Obserwacje w odniesieniu do tych punktów pomogą w projektowaniu i wdrażaniu przyszłych interwencji w celu zmniejszenia przedklinicznych stanów chorobowych, takich jak PreD, w sposób mechanistycznie poinformowany.