Postbiotikatillskott, tarmmikrobiotasammansättning och träningsinducerad inflammation (PostBioExIn)

Akut, kraftig och/eller ovana excentrisk träning kan framkalla muskelskador och inflammatoriska reaktioner, och oxidativ stress, men också minskad muskelprestation. Av denna anledning konsumerar många professionella såväl som amatöridrottare ofta näringstillskott som antioxidanter, i förväntan att minska inflammation och oxidativ stress efter intensiv träning.

Människans mag-tarmkanal är bebodd av olika mikroorganismer som kallas tarmmikrobiomet (GM). GM bidrar bland annat till immunsystemets normala funktion, bidrar till produktion av kortkedjiga fettsyror (SCFA) och vitaminsyntes samt matsmältning och absorption av mat, skyddar mot enteropatogener och reglerar inflammatoriska och redox svar. Nya bevis tyder också på att GM kan vara inblandad i atletisk prestation. Däremot kännetecknas störning av GM-sammansättningen (dysbios) av minskad mångfald, minskat överflöd av hälsofrämjande bakterier och ökat överflöd av gramnegativa och andra patogena bakterier och är förknippat med olika metabola sjukdomar som fetma, diabetes och div. cancerformer, systemisk inflammation, oxidativ stress och nedsatt prestationsförmåga. Således har tillskott av flera "biotika" dykt upp som ett sätt att reglera genetiskt modifierade organismer till förmån för hälsofrämjande bakterier.

Postbiotika definieras som en "beredning av livlösa mikroorganismer och/eller deras komponenter som ger värden en hälsofördel". Bevis tyder på att tillskott med postbiotika kan reglera genetiskt modifierade organismer och följaktligen stärka immunförsvaret, minska tarmens permeabilitet, förbättra antioxidantmekanismerna, samt påskynda återhämtningen efter träningsinducerad inflammation, förbättra anpassningar till träning och förbättra prestationsförmågan. De vetenskapliga data om den möjliga fördelaktiga effekten av kompletterande administrering av postbiotika är dock begränsad. Mer forskning behövs för att avgöra vilken roll postbiotikatillskott har på GM-sammansättning och funktion, träningsinducerad inflammation och redoxstatus, men också på prestation efter intensiv träning.

Denna studie kommer att undersöka potentialen för postbiotikatillskott för att förändra GM-sammansättningen och påverka återhämtningen av träningsinducerad oxidativ stress och prestation efter intensiv, excentriskt partisk akut träning. Studien kommer att vara cross-over, randomiserad, dubbelblind, kontrollerad och kommer att genomföras i två cykler. Deltagarna kommer i första hand att informeras om studieprocedurerna, såväl som fördelarna och eventuella risker, och kommer att underteckna ett informerat samtyckesformulär för deltagande i studien. Innan den experimentella proceduren kommer de att delta i en veckas bekantskap med utvärderingstesterna och träningsprotokollet, med låg intensitet. Deltagarna kommer att genomgå baslinjemätningar: antropometriska egenskaper (kroppslängd, kroppsmassa, kroppsmassaindex) via en stadiometerskala (Stadiometer 208; Seca, Birmingham, Storbritannien), kroppssammansättning (mängd kroppsfett, mager kroppsmassa, fettmassa, bentäthet) via genom dubbel emission röntgenabsorptiometri (DXA, GE-Healthcare, Lunar DPX NT, Belgien), aerob kapacitet (VO2max) via en automatiserad online lunggasanalysator (Vmax Encore 29, BEBJO296, Yorba Linda, CA, USA ) under ett graderat träningsprotokoll på ett löpband (Stex 8025T, Korea), isokinetisk styrka (isometriskt, koncentriskt och excentriskt vridmoment för knästräckare och knäböjare) på en isokinetisk dynamometer (Cybex, HUMAC NORM 360, Ronkonkoma, NY), muskelkraft via bedömning av motrörelsehopp (CMJ) via ett optiskt mätsystem (Optojump next, Microgate, USA). Dessutom kommer deltagarna att registrera sin diet via en 7-dagars återkallelse innan de deltar i det första experimentella tillståndet, och kostdata kommer att analyseras med ScienceFit Diet 200A kostanalysprogram (Science Technologies, Aten, Grekland), för att uppskatta att de inte konsumerar näringsämnen som kan påverka muskelskador, inflammation och oxidativ stress (t.ex. antioxidanter etc.). Deltagarna kommer sedan att randomiseras i ett av de två tillstånden: i) Postbiotikatillskott (50 mg/dag av Heatkilled Lactobacillus plantarum L-137, Immuno-LP20TM) under 4 veckor, eller ii) placebotillskott i 4 veckor. Randomisering av villkoren kommer att göras av en programvara som genererar slumpmässiga heltal tillgängliga på internet (Random.org). Deltagarna kommer sedan att utföra ett träningsprotokoll som består av 45 minuters nedförslöpning (-15% lutning, ~70-75% VO2max) på ett löpband följt av en tidsförsök (0% lutning, ~95% VO2max) fram till utmattning. Före träningsprotokollet, såväl som 24 timmar, 48 timmar och 72 timmar efter träning, träningsinducerad muskelskada (EIMD) [fördröjd uppkomst av muskelömhet (DOMS) via palpation av knästräckare och knäböjare på en skala av 1 till 10 (1 = ingen smärta alls; 10 = extrem smärta), och muskelprestanda (CMJ, isometriskt, koncentriskt och excentriskt vridmoment för knästräckare och knäböjare)], kommer att bedömas. Samtidigt kommer avföringsprover att samlas in för analys av GM-sammansättning och funktion, och GM-metaboliter, samt blodprover för bedömning av fullständigt blodvärde (CBC), blodinflammatorisk status (kreatinkinas, tumörnekrosfaktor). alfa, interleukin 6, C-reaktivt protein), tarminflammatoriska status (lipopolysackarider-bindande protein, zonulin) och blodredoxstatus [reducerat glutation (GSH), oxiderat glutation (GSSG), GSH/GSSG-förhållande, total antioxidantkapacitet, katalas proteinkarbonyler, urinsyra, bilirubin). Dessutom kommer metabolismen (mjölksyra) att bedömas före och 4 minuter efter träning genom att analysera kapillärblod med en bärbar laktatanalysator (Lactate Plus, Nova Biomedical, USA). Efteråt kommer deltagarna att få postbiotikatillskottet eller placebo i 4 veckor, och kommer att upprepa träningsprotokollet och mätningarna av EIMD, CBC, blodinflammatorisk status, blodredoxstatus och prestation vid samma tidpunkter. Vid den andra cykeln kommer deltagarna att upprepa exakt samma procedurer för det återstående tillståndet. Mellan cyklerna kommer en 14-dagars tvättperiod att tillämpas. Dessutom kommer 7-dagars dietåterkallelsen från den första cykeln att ges till deltagarna för att följa samma diet före det experimentella träningsprotokollet vid den andra cykeln.