Влияние физических упражнений на микробиом кишечника у взрослых с избыточным весом и ожирением и преддиабетом

В США 91,8 миллиона взрослых имеют PreD. Предотвращение прогрессирования PreD в диабет 2 типа (СД2) имеет жизненно важное значение. Вероятность сердечно-сосудистых заболеваний выше среди людей с СД2: на лечение СД2 тратится 327 миллиардов долларов в год. Таким образом, крупные научные организации призвали к изучению новых промежуточных звеньев, связывающих поведение в отношении здоровья с доклиническими кардиометаболическими заболеваниями (CMD; например, PreD), чтобы снизить риск клинических заболеваний в будущем. Физическая активность (ФА) является ключевой детерминантой хорошего здоровья, которую можно модифицировать. Приверженность рекомендациям по ФА связана с дозозависимым снижением смертности от всех причин на 25-35%, при этом регулярная ФА умеренной интенсивности составляет всего 75 минут в неделю. Фактически, вмешательство в рамках Программы профилактики диабета, подчеркивающее участие ФА в рекомендованных количествах, было таким же успешным, как метформин, в предотвращении случаев СД2, вероятно, частично из-за снижения массы тела на 5 кг во время этого испытания. Тем не менее, влияние PA на снижение риска заболевания не объясняется полностью факторами риска CMD или потерей веса, при этом механистические пути все еще неясны и имеют решающее значение для изучения. Кишечная микробиота и микробиом позиционируются как механистические промежуточные звенья, связывающие PA с ослабленным развитием CMD. Тем не менее, нет известных исследований, в которых изучались связанные с физическими упражнениями изменения в микробиоме кишечника человека или таксоны, продуцирующие SCFAs, в популяции с доклиническим CMD, таким как PreD, и то, как эти изменения опосредуют изменения показателей CMD и массы тела.

Таким образом, предлагаемый проект является инновационным как минимум по двум причинам. Во-первых, как уже говорилось, исследователям не известно об исследованиях с участием людей с PreD, в которых изучалось бы, как программа ходьбы средней интенсивности может изменить микробиом кишечника и таксоны, продуцирующие SCFAs. Во-вторых, исследователи будут использовать формальный посреднический анализ, чтобы изучить степень, в которой связанные с физическими упражнениями изменения в микробиоме кишечника и таксонах, продуцирующих SCFA, объясняют изменения, наблюдаемые в индексах CMD и массе тела. Этот предварительный анализ позволит более глубоко интерпретировать физиологические механизмы, с помощью которых физические упражнения могут улучшить здоровье, и послужит основой для построения будущих испытаний. Действительно, это исследование предоставит важные предварительные данные для более крупного исследования, финансируемого NIH R01, представленного в NIDDK, NHLBI или NCI, при этом NIH обязался финансировать инновационные научные предложения, связанные с микробиомом. Исследователи будут использовать наблюдения этого исследования, чтобы определить: 1) на какие таксоны микробиома кишечника больше всего влияет ходьба умеренной интенсивности; 2) внутри- и межличностная изменчивость изменений кишечной микробиоты при ходьбе средней интенсивности; и 3) приводит ли фиксированная частота, интенсивность и продолжительность ходьбы к значимым изменениям. Наблюдения в отношении этих точек будут способствовать разработке и внедрению будущих вмешательств для уменьшения доклинических болезненных состояний, таких как PreD, механически обоснованным образом.