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venerdì 31 luglio 2020

Il microbiota dell'atleta

Chi segue questo blog conosce l'importanza del microbiota (microbioma se si considera la complessità genetica più delle specie), l'insieme dei nostri batteri (e in un senso più ampio anche lieviti, virus e alcuni parassiti), che influenzano molteplici aspetti della nostra salute.

https://www.clinicaleducation.org/the-human-gut-microbiota

In questo articolo si tratterà in particolare del microbiota intestinale nello sportivo, facendo riferimento scientifico e bibliografico all'articolo di ISSN, società scientifica di nutrizione sportiva, se non diversamente specificato.

Good Bacteria And Bad Bacteria Cartoon Characters Isolated On ...
https://www.123rf.com/photo_66292562_stock-vector-good-bacteria-and-bad-bacteria-cartoon-characters-isolated-on-white-set-of-funny-bacterias-germs-in-.html

"I microrganismi nel tratto gastrointestinale svolgono un ruolo significativo nell'assorbimento dei nutrienti, nella sintesi vitaminica, nell'estrazione dell'energia, nella modulazione infiammatoria e nella risposta immunitaria dell'ospite, contribuendo collettivamente alla salute umana. Fattori importanti come l'età, il metodo di nascita, l'uso di antibiotici e la dieta sono stati stabiliti come fattori formativi che modellano il microbiota intestinale". Il microbiota cambia, indipendentemente dalla dieta, facendo sport. Nei magri cambia "meglio" rispetto agli obesi, ma quando si ferma l'attività il microbiota tende a ritornare alla sua composizione originaria. Gli atleti di alto livello possiedono notevoli adattamenti fisiologici e metabolici (tra cui forza/potenza muscolare, capacità aerobica, dispendio energetico e produzione di calore) e forniscono informazioni uniche nella ricerca sul microbiota intestinale. Inoltre, il microbiota intestinale con la sua capacità di raccogliere energia, modulare il sistema immunitario e influenzare la mucosa intestinale e la salute cerebrale, svolge probabilmente un ruolo significativo nella salute dell'atleta, nel benessere e nelle prestazioni sportive. In particolare per quanto riguarda la bioenergetica, il microbiota intestinale funziona come un "raccoglitore di energia", influenzando in modo significativo l'assorbimento dei nutrienti estraendo energia dagli alimenti. I topi senza microbi (germ-free) cui viene trapiantato il microbiota classico del topo diminuiscono del 30% il cibo introdotto ma consumano il 30% di calorie in meno, col risultato di ingrassare. Il microbiota può contribuire al consumo calorico per un valore che varia tra il 7 e il 22% del totale.
Inoltre le sue interazioni con le miokine (fattori ormonali rilasciati dal muscolo come irisina, miostatina ecc) e con l'ipotalamo e i suoi assi modulano la crescita muscolare, il recupero post allenamento e infortuni, la composizione corporea, la performance.
Il fatto che da genitori sportivi arrivino figli campioni può essere dovuto anche alla relativa ereditarietà del microbiota (oltreché ovviamente della predisposizione genetica). In generale è evidente negli atleti la presenza di maggiore diversità batterica e una aumento di alcune specie chiave come Bacteroides caccae. Nelle donne emergono Faecalibacterium prausnitziiRoseburia hominis e Akkermansia muciniphila. Le proteine alimentari, contrariamente ad altre condizioni in cui fanno aumentare metaboliti dannosi, sembrano favorire questa diversità. Una maggiore quantità di attività fisica è associata  anche con incremento di Prevotella (batteri a cui piacciono i carboidrati). Grazie al migliore microbiota, gli atleti hanno anche inferiore permeabilità intestinale  e LPS, composto infiammatorio proveniente da batteri gram-negativi, che si rileva aumentato nei diabetici e in altre condizioni infiammatorie, soprattutto in caso di dieta di scarsa qualità. Anche uno sforzo troppo lungo può però favorire la permeabilità intestinale e quindi essere deleterio per l'intestino.

Fig. 3
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095254616300163#f0020
Un buon microbiota migliora la fitness respiratoria (picco di VO2 che è inversamente proporzionale a LPS, confermando un legame tra permeabilità intestinale/dieta e attività metabolica/consumo calorico). 
Infatti, come accennato prima, il microbiota interagisce anche col metabolismo energetico: "Studi sugli animali hanno rivelato la comunicazione tra il microbiota intestinale e il muscolo, in cui il microbiota intestinale può influenzare l'omeostasi dell'energia muscolare interferendo con la deposizione di grasso e il metabolismo dei lipidi e del glucosio attraverso vari metaboliti tra cui SCFA (acidi grassi a catena corta prodotti dalla fermentazione delle fibre) e sali biliari secondari. In generale, gli atleti consumano diete con più energia rispetto agli individui sedentari e sono spesso incoraggiati a consumare una dieta ricca di carboidrati e proteine ​​e più bassa di grassi", riducendo la fibra durante le competizioni. Il cibo che arriva non digerito nel colon viene elaborato dal microbiota e le sue calorie "estratte" a seconda dei batteri, e "il microbiota intestinale produce e rilascia una vasta gamma di composti che possono agire sui tessuti ospiti modulando l'appetito, la motilità intestinale, l'assorbimento e la conservazione dell'energia e il dispendio energetico", e ovviamente la composizione corporea (variazioni del grasso e del muscolo) e il dispendio calorico, come accennato prima, tra il 7 e il 22%. Questo avviene in particolare modulando quante calorie estrarre dalla dieta e il loro destino metabolico (ossidazione o accumulo), ma questo effetto è variabile: "il microbiota appare rispondere al bilancio energetico (grado di sovralimentazione) in base all'adiposità effettiva. È possibile che l'intestino "rilevi" alterazioni nella disponibilità dei nutrienti e successivamente moduli l'assorbimento dei nutrienti". E questo succede anche in penuria di nutrienti: "La restrizione calorica, si è dimostrato negli animali, può migliorare la composizione e il metabolismo associato al microbiota intestinale, compreso l'aumento delle abbondanze relative di microbi probiotici e produttori di butirrato e l'aumento della biosintesi di SCFA". Tuttavia negli atleti, che possono avere un'incredibile necessità energetica, la restrizione calorica può portare a RED-S, sindrome da relativa insufficienza energetica, e questa include alterazioni del microbiota con perdita di produttori di acido lattico. Anche i bambini malnutriti vanno incontro a riduzione di specie benefiche (lattobacilli e bifidi). Gli studi sull'argomento appaiono difficili perché devono considerare l'influenza dei diversi macronutrienti (proteine, carboidrati e grassi) sui batteri e sulla modulazione dell'energia utilizzata/estratta dalla dieta, e appare molto forte un fattore soggettivo: tipi di grasso e proteine vegetali sembrano i fattori più influenti. Oltreché i produttori, anche i degradatori di acido lattico sono importanti (se in equilibrio corretto), e possono assicurare prestazioni migliori sul lungo periodo, anche trasformandolo in butirrato.
Uso dei probiotici
I probiotici, microrganismi vivi che hanno un effetto benefico in chi li assume, possono essere usati per migliorare la salute dello sportivo, e l'ISSN ha rilasciato delle linee guida sul loro uso negli sportivi, per favorire recupero, sistema immunitario e prestazioni.
Alcuni batteri isolati da atleti migliorano le performance sportive e possono essere usati come probiotici. Uno (B. longum OLP-01) migliora la capacità di endurance e l'adattamento metabolico, influenzando funzione endocrina, immunitaria, infiammazione e stress ossidativo. Si riducono i parametri legati alla stanchezza come azoto, ammoniaca, acido lattico, CK e migliora la produzione di energia sotto forma di ATP. L'altro, Lactobacillus salivarius SA-03, riduce ugualmente azoto, ammoniaca, acido lattico, CK, e aumenta forza muscolare, resistenza, accumulo di glicogeno epatico e muscolare.
Anche L. plantarum TWK10 ha evidenziato effetti positivi; è stato isolato da alcuni vegetali fermentati coreani, e può stimolare l'aumento di massa muscolare. L'effetto è stato osservato per ora nei runner, quindi in sport aerobici, e sembra dovuto all'effetto antinfiammatorio. Il batterio migliora la performance sportiva, il recupero e il contenuto di glicogeno muscolare

Aggiornamento 25/8/2020

Esiste una relazione reciproca tra asse somatotropo (GH-IGF-1) e microbiota, e questi caratterizzano crescita muscolare  e del tessuto adiposo, influenzando infiammazione e metabolismo energetico

Aggiornamento 27/8/2020

La perdita di peso causata dalla restrizione calorica porta a perdita di osso, questo non succede se il dimagrimento è dovuto allo sport

Aggiornamento 29/8/2020

L'uso degli antibiotici negli allevamenti è una delle principali cause di insorgenza di antibioticoresistenza, il fenomeno per cui questi farmaci diventano inefficaci. Rimane ancora ignoto quanto i residui di farmaci nel cibo influenzino negativamente il microbiota umano e la salute in generale

Aggiornamento 1/9/2020

La dieta ipocalorica può portare a perdita di specie importanti per il microbiota e così facilitare il recupero del peso. Immagazzinare il microbiota e poi riimmetterlo dopo la dieta (trapianto fecale autologo) può ridurre il rischio di effetto yo-yo, in particolare se abbinato a una dieta "amica" del microbiota, ricca di fibre e antiossidanti

Aggiornamento 5/9/2020

Le interazioni tra i microrganismi nel tratto digestivo umano (microbiota) e i geni sono collegati a 29 condizioni di salute specifiche, tra cui broncopneumopatia cronica ostruttiva, ipertensione, insufficienza renale, osteoartrite e diabete di tipo 2, secondo un'analisi del genoma in oltre 400.000 individui. In particolare sono state evidenziate le associazioni tra Ruminococcus flavefaciens e ipertensione e tra Clostridium e piastrine (aumento del rischio cardiovascolare). L'alimentazione è il primo fattore modificabile che influenza i batteri.

Aggiornamento 12/9/2020

Ridurre l'introito energetico nello sportivo può essere deleterio per la sua massa magra, l'assetto ormonale, l'umore, il sistema cardiovascolare. Secondo questa review il bodybuilder non dovrebbe mai scendere sotto 25 Kcal/kg di massa muscolare

Aggiornamento 16/9/2020

La malattia di Kawasaki, una delle principali cause di problemi cardiaci nei bambini, sembra correlata con la disbiosi intestinale.
Nello specifico ...
"... Enterococcus, Acinetobacter, Helicobacter, Lactococcus, Staphylococcus e Butyricimonas nei bambini con malattia di Kawasaki in fase acuta erano significativamente più alti rispetto ai bambini sani ... [e] i livelli dei biomarcatori dell'infiammazione sistemica, inclusi IL-2, IL-4, IL-6, IL- 10, TNF-α e INF-γ, erano significativamente elevati nei bambini con malattia di Kawasaki acuta ... " "... I nostri risultati ... [dimostrano anche la maggiore] abbondanza relativa di Ruminococcus, Blautia e Roseburia nella fase non acuta ..." "... Abbiamo anche scoperto che i produttori di SCFA come Prevotella, Dialister, Clostridium, Eubacterium, Roseburia e Megasphaera era significativamente ridotti nei bambini con malattia di Kawasaki acuta rispetto ai controlli sani ..." "... [Nella nostra] analisi di correlazione [abbiamo] dimostrato che Enterococcus e Helicobacter erano correlati positivamente con IL-6 [, un'osservazione che] ... non è mai stata riportata in precedenza nella malattia di Kawasaki ..."
'Enterococcus, sebbene faccia parte dei normali microbi intestinali nell'uomo, è noto per aumentare i fattori di virulenza associati alla formazione di biofilm e alla sovraregolazione di una grande varietà di molecole biologicamente attive, portando a infezioni nosocomiali che interessano il flusso sanguigno, le vie urinarie, il peritoneo e il tratto respiratorio , compresi i superantigeni, e inducono anche una forte risposta infiammatoria, quando si è sotto stress '...
"... [A tal fine è degno di nota che] queste caratteristiche fanno parte della patogenesi della malattia di Kawasaki ..."
In conclusione…
"... Abbiamo ipotizzato che la disbiosi del microbiota intestinale possa partecipare alla patogenesi della malattia di Kawasaki amplificando l'infiammazione sistemica ..."
"... [In effetti, i risultati di] questo studio suggeriscono che l'alterazione del microbiota intestinale è strettamente associata all'infiammazione sistemica, che fornisce una nuova prospettiva sull'eziologia e la patogenesi della malattia di Kawasaki ... [sebbene] ulteriori studi dovrebbero essere condotti a questo proposito ... "

Aggiornamento 8/10/2020

La nutrizione gioca un ruolo chiave nel recupero dagli infortuni e nel periodo pre e post chirurgia. La giusta integrazione accelera il recupero e permette di limitare la perdita di muscolo e di forza. Le proteine devono essere abbondanti e distribuite durante la giornata. "L'integrazione con aminoacidi essenziali (EAA) in forma libera che forniscono solo EAA (cioè nessun altro macronutriente) in una forma che può essere rapidamente assorbita e utilizzata direttamente dai muscoli, dà una maggiore risposta anabolica rispetto a quella possibile con integratori dietetici o di proteine ​​del siero di latte". La loro ingestione in sufficienti quantità (15-20g) permette di preservare la muscolatura in persone immobilizzate. Il loro uso prima dell'attività fisica permette di stimolare l'anabolismo proteico più che con altre forme proteiche. Anche l'HMB e la creatina aiutano a preservare il muscolo e ripararlo in seguito a traumi. La vitamina D è importante in caso di fratture e per il recupero muscolare. In caso di trauma cranico omega 3 e curcumina. L'uso di prebiotici e probiotici può migliorare la risposta immunitaria, l'assorbimento di proteine e ridurre i danni da antibiotici.

Aggiornamento 24/10/2020

Associazione della disbiosi microbica intestinale con l'insorgenza di vari disturbi metabolici e fisiologici
https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jam.14883

Aggiornamento 26/10/2020

Perché consiglio spesso, soprattutto in chi ha necessità di aumentare il muscolo e carenza di energie, le miscele di aminoacidi essenziali? "Le formulazioni bilanciate di amminoacidi sono strumenti preziosi per gestire condizioni caratterizzate da stato catabolico, stress ossidativo o difetti dell'equilibrio energetico, come declino fisico e cognitivo legato all'età, malattie cardiometaboliche, traumi, cachessia tumorale e sepsi. È stato dimostrato che le miscele di amminoacidi ben formulate promuovono la bioenergetica mitocondriale e la difesa dei ROS (specie reattive dell'ossigeno, radicali liberi) nei tessuti metabolicamente attivi. La supplementazione di aminoacidi condivide molteplici meccanismi molecolari ed effetti benefici con la restrizione calorica e la dieta mima-digiuno, ma è più sicura a lungo termine e più gestibile rispetto ad altri tipi di restrizioni". Molte delle malattie dell'invecchiamento sono legate a una ridotta qualità mitocondriale con conseguente ridotta produzione di energia

Aggiornamento 6/11/2020

La dieta ricca in zuccheri raffinati riduce Akkermansia muciniphila e aumenta B. fragilis. Questo predispone i topi per la colite (IBD). A. muciniphila spesso manca anche in chi è sovrappeso e diabetico. La prova inequivocabile che lo zucchero altera il microbiota

Aggiornamento 13/11/2020

Gli sportivi che praticano sforzi intensi e prolungati, come i maratoneti, possono avere indebolimento del sistema immunitario, in particolare nelle vie aeree. I probiotici possono aiutare a mantenere un numero congruo di globuli bianche.

Aggiornamento 14/11/2020

Nutrizione nello sportivo. Può la disponibilità di carboidrati influenzare performance e utilizzo dei grassi?
Nei soggetti allenati, la disponibilità di carboidrati (CHO), grassi e proteine ​​endogeni ed esogeni prima e durante l'esercizio può influenzare le risposte acute e a lungo termine all'esercizio aerobico. Acutamente, l'ingestione di CHO inibisce la combustione dei grassi, tuttavia mancano prove che dimostrino una maggiore capacità di bruciare i grassi dopo un allenamento a lungo termine a digiuno. Risultati contrastanti relativi all'influenza dell'ingestione di CHO sulla segnalazione mitocondriale possono essere correlati alla quantità di carboidrati consumati e all'intensità dell'esercizio. Il consumo di quantità> 120 g di CHO prima dell'esercizio submassimale ha attenuato la produzione mitocondriale di proteine (e quindi l'ossidazione dei grassi), mentre questo non succede se i CHO sono inferiori ai 70 g, tuttavia la disponibilità di CHO sembra avere effetti minimi dopo l'esercizio di tipo HIIT. Le prestazioni sono migliorate dopo l'ingestione di CHO pre-esercizio per esercizi di durata lunga ma non per quelli brevi, mentre i cambiamenti delle prestazioni indotti dall'allenamento a seguito di varie strategie nutrizionali pre-esercizio variano in base al tipo di protocollo nutrizionale utilizzato.

Aggiornamento 26/11/2020

Alcuni probiotici nello sportivo possono migliorare la sindrome da sovrallenamento, la permeabilità intestinale, l'immunità, la capacità antiossidante e la performance

Aggiornamento 13/12/2020

Nelle nuove linee guida per i calciatori, si consigliano alcuni integratori, in caso di carenza, per ridurre gli infortuni e dare energia: creatina, vitamina D, calcio, ferro, HMB, multivitaminico, caffeina.

Aggiornamento 23/12/2020

La supplementazione con proteine migliora la composizione corporea, la capacità aerobica e la performance nello sport aerobico, sia nelle persone sane che nei compromessi (sarcopenici o limitati nella mobilità)

Aggiornamento 27/12/2020

L'approccio 4R non esiste solo per l'intestino, ma anche per lo sport. Reidrata, Rifornisci, Ripara, Riposa. Solo con questi principi si massimizza la performance e si costruisce la corretta composizione corporea, favorendo la costruzione di muscolo e la riduzione del grasso.
La reidratazione necessita di acqua e sali minerali.
Il rifornimento serve per rigenerare il glicogeno muscolare, che può essere stimolato con carboidrati di diverso tipo a seconda dell'esigenza.
La riparazione avviene fornendo proteine che "curano" i danni alle fibre muscolari. Aminoacidi essenziali, creatina, HMB e antiossidanti potenziano questa fase.
Infine il riposo, essenziale per chiunque, ancor di più nello sport, può essere favorito dall'Ashwagandha.

Aggiornamento 3/1/2021

2 dosi di 3,6g al giorno di aminoacidi essenziali migliorano la massa magra e la qualità muscolare in persone sovrappeso che svolgono HIIT. L'effetto è dovuto in particolare all'aumento del turnover proteico

Aggiornamento 5/1/2021

La dieta di tipo occidentale riduce batteri buoni come L. gasseri ed L. johnsonii, e favorisce i "patobionti", come R. ilealis e R. gnavus. Questo porta alla riduzione di alcune difese antiossidanti, come glutatione e bilirubina, favorendo il peggioramento dello stato metabolico. Ripristinare le specie con i probiotici migliora il quadro metabolico, almeno nel modello animale, in particolare migliorando la funzionalità mitocondriale epatica

La caffeina in dosi e modi appropriati è consigliata dalla International Society of Sports Nutrition per migliorare performance sportive, insieme alle capacità cognitive

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