Wpływ ćwiczeń i suplementacji galaktooligosacharydami na stan zapalny i wchłanianie żelaza (FexerGOS) (FexerGOS)

Niedobór żelaza jest powszechny u sportowców, zwłaszcza u kobiet, a częstość jego występowania sięga 70%, w zależności od dyscypliny sportowej. Ponieważ żelazo jest niezbędne do produkcji energii i transportu tlenu, jego niedobór może pogarszać wyniki, szczególnie u sportowców wytrzymałościowych. Niedobór żelaza u sportowców może być spowodowany niewystarczającym spożyciem, ale zmniejszone wchłanianie żelaza i zwiększone straty również wydają się odgrywać pewną rolę. Zarówno ćwiczenia wytrzymałościowe, jak i oporowe o dużej intensywności mogą wywołać stan zapalny skutkujący odpowiedzią na hepcydynę poprzez regulację interleukiny-6 (IL-6). Hepcydyna jest głównym regulatorem ogólnoustrojowej homeostazy żelaza, a ostatnie badanie przeprowadzone na dorosłych mężczyznach wykazało, że energiczne ćwiczenia zmniejszają wchłanianie żelaza w diecie, co wiąże się ze wzrostem IL-6 i hepcydyny. Straty żelaza spowodowane wysiłkiem fizycznym przypisuje się kilku czynnikom, w tym krwawieniom z przewodu pokarmowego związanym z uszkodzeniem śródbłonka, krwiomoczowi, hemolizie i zwiększonej potliwości. Wykazano, że galaktooligosacharydy (GOS) znacznie zwiększają wchłanianie żelaza u młodych, zdrowych kobiet. U kenijskich niemowląt obciążonych dużą liczbą chorób zakaźnych przewlekłe podawanie GOS poprawiło wchłanianie żelaza i złagodziło negatywny wpływ suplementacji żelaza na zapalenie jelit, prawdopodobnie spowodowane jego działaniem bifidogennym. Nie badano, czy GOS może poprawić wchłanianie żelaza u sportowców.

Celem badania jest określenie 1) wpływu ćwiczeń oporowych na poziomie 70% przy 1 powtórzeniu maksymalnym (RM) na stan zapalny, wchłanianie hepcydyny i żelaza u wyczynowych zawodniczek drużynowych; oraz 2) wpływ ostrej i przewlekłej suplementacji GOS na wchłanianie żelaza w odpowiedzi na wysiłek fizyczny.

Badanie będzie obejmowało dwie serie trzech warunków wchłaniania żelaza oddzielonych sześciotygodniową suplementacją GOS (10 g/dzień). Uczestnikami badania będą 22 sportsmenki z uniwersytetu, rekrutowane z drużyn hokejowych, piłkarskich i siatkowych Uniwersytetu North-West w Potchefstroom w Republice Południowej Afryki. Na początku zostanie przeprowadzona pierwsza seria trzech badań wchłaniania żelaza, wszystkie mierzące wchłanianie żelaza z suplementu podawanego ze znakowanym fumaranem żelaza w następujących warunkach: 1) po okresie odpoczynku; 2) trzy godziny po ostrej walce z ćwiczeniami oporowymi; oraz 3) trzy godziny po ostrej walce z ćwiczeniami oporowymi, podawanymi jednocześnie z GOS. Następnie uczestnicy będą spożywać GOS codziennie przez sześć tygodni, po czym nastąpi identyczna seria badań wchłaniania żelaza. Oznaczone zostaną markery zapalenia ogólnoustrojowego i jelit, hepcydyna, skład mikroflory i wskaźniki stanu żelaza przed i po interwencji GOS. Ponadto włączenie żelaza do erytrocytów zostanie określone po obu seriach badań izotopowych. Ponadto zbadana zostanie kinetyka pojawiania się izotopów, markerów stanu zapalnego i hepcydyny przez 24 godziny podczas każdego z sześciu badań wchłaniania żelaza.

Podstawowe hipotezy są takie, że frakcyjna absorpcja żelaza z dodatkowej dawki fumaranu żelazawego będzie: 1) niższa trzy godziny po wysiłku niż po okresie spoczynku; 2) wyższe przy jednoczesnym podaniu GOS niż bez, zarówno przed, jak i po sześciotygodniowej interwencji GOS; i 3) wyższe po sześciotygodniowej interwencji z GOS w porównaniu z wartością wyjściową.

Hipotezy wtórne są następujące: 1) ostry atak wysiłku fizycznego spowoduje zwiększoną reakcję zapalną i hepcydynę przed i po interwencji z użyciem GOS, ale interwencja może pośredniczyć w tych dwóch reakcjach; 2) przewlekła interwencja GOS zwiększy względną liczebność Bifidobacterium spp., zmniejszy zapalenie jelit oraz poprawi integralność i zdrowie jelit; 3) przewlekła interwencja GOS poprawi stan żelaza.