I ricercatori si sono concentrati sui microbi intestinali per comprendere meglio le loro funzioni, le loro caratteristiche e il loro impatto sulla salute umana. L’attività metabolica della microflora intestinale è paragonabile a quello di un organo interno, in grado di influenzare l’omeostasi della mucosa e le risposte immunitarie. Di conseguenza, la conoscenza in questo ambito potrebbe contribuire a comprendere i fattori che influenzano i processi della salute umana e della malattia, come l’infiammazione, infezioni e tumori. Alla luce di ciò, gli esseri umani possono essere considerati come un super-organismo. Tra i soggetti sani, c’è una forte variabilità inter-individuale nella composizione della microflora intestinale e la diversità microbica è associata al miglioramento della salute lo stato e le variazioni nel sistema immunitario. Tuttavia, lo sviluppo dell’ecosistema e la sua stabilità possono essere influenzati da un equilibrio dinamico esistente tra fattori intrinseci ed estrinseci come la fisiologia stessa dell’ospite, lo stile di vita, l’esercizio fisico e la dieta, che a sua volta possono avere ripercussioni sulla salute. Per esempio, la diminuita la diversità del microbiota comporta un rapporto più elevato di Firmicute: “batteri associati all’obesità, Diabete di tipo II e alterato glucosio nel sangue”. Dall’altra parte, esercizio fisico e l’assunzione di fibra alimentare, come frutta, verdura, legumi e prodotti a grano intero, aumenteranno la diversità microbica. Studi recenti suggeriscono che un aumento dell’esercizio può aumentare il numero di specie microbiche e che il microbiota è sensibile alle variazioni omeostatiche e fisiologiche dovute all’esercizio.
L’esercizio di bassa intensità può influenzare il tratto gastrointestinale riducendo il tempo di transito e quindi il tempo di contatto tra i patogeni e il tratto stesso. Di conseguenza, sembra che l’esercizio ha effetti protettivi, riducendo il rischio di cancro del colon, la diverticolosi e la malattia infiammatoria intestinale. Inoltre, anche in presenza di una dieta ad alto contenuto di grassi, l’esercizio può ridurre l’infiltrazione infiammatoria e proteggere la morfologia e integrità dell’intestino. L’esercizio aerobico ha impedito questi cambiamenti morfologici riducendo la ciclo-ossigenasi 2 (Cox-2). Al contrario, sembra che l’esercizio di resistenza (forza), determina una variazione del trattto gastrointestinale a causa della riduzione di flusso sanguigno splancnico, fino all’80% dei livelli basali, causando effetti di tossicità. Questa riduzione dipende dall’aumento della resistenza arteriosa nel letto vascolare splanchnico, secondario all’aumentare dell’attivazione del sistema simpatico. Questo esercizio prolungato determina anche un aumento della permeabilità intestinale, compromettendo la funzione della barriera intestinale.
Prime evidenze sugli effetti dell’esercizio fisico sul microbiota deriva dalle osservazioni di Matsumoto e colleghi. Gli autori riportarono che, nei ratti, l’esercizio ha determinato una variazione della composizione del microbiota, aumentando la concentrazione di N-butirrato e un aumento del diametro del ceco. L’N-butirato protegge contro il cancro del colon. Matsumoto et al. ha proposto che la l’aumento di N-butirrato è coinvolto nella riduzione delle malattie del colon associato all’esercizio fisico. Inoltre, Evans et al. hanno dimostrato che, in topi obesi con un alimentazione ad alto contenuto di grassi, l’esercizio può impedire l’obesità e indurre i cambiamenti nella percentuale di batteri importanti. Gli autori hanno suggerito che l’esercizio fisico svolge un ruolo importante nella prevenzione dell’obesità alimentata dalla dieta producendo una composizione microbica simile a quella dei topi magri. Risultati simili sono stati trovati da Campbell et al., dove hanno mostrato che l’esercizio ha manifestato un microbioma unico indipendentemente dalla dieta. Inoltre, hanno suggerito che nei topi allenati ci sono i batteri correlati “Faecalibacterium prausnitzii” che possono proteggere il tratto digestivo, producendo Butirrato e abbassando la tensione dell’ossigeno nel lume. Poi l’associazione tra la restrizione alimentare e l’esercizio sembra determinare una diminuzione dei batteri benefici e un aumento di batteri che causano disturbi alla barriera della mucosa intestinale. I giovani allenati, rispetto all’adulto modificano più generi batterici comportando un aumento della massa magra. Questi dati suggeriscono che l’esercizio in età giovane può influenzare la composizione del microbiota che stimola lo sviluppo di batteri in grado di determinare cambiamenti adattativi nel metabolismo dell’ospite. Inoltre, l’esercizio in età giovanile può favorire lo sviluppo ottimale della funzione del cervello, promuovendo le specie microbiche che migliorano la salute. Utilizzando i modelli di topi, studi recenti suggerivano che l’intestino può alterare la funzione cerebrale. Ad esempio, nei ratti, il Lactobacillus rhamnosus può ridurre l’ansia e il comportamento depressivo. Questi segnali sono propagati dal Nucleo del tratto solitario a diverse regioni, quali le strutture limbiche importanti per l’umore e il comportamento.
Nell’uomo, si è dimostrato uno studio importante su giocatori di rugby d’elite che mostrano una diversità nella microflora intestinale e tutto ciò è positivamente correlato con l’assunzione di proteine e livelli di creatina chinasi. In particolare, c’è stata una maggiore diversità tra il phylum Firmicutes (come Faecalibacterium prausnitzii) che hanno contribuito a mantenere un ambiente intestinale sano. Questi risultati hanno indicato che sia la dieta che l’esercizio fisico hanno determinato la bio-diversità microbica dell’intestino. In aiuto di questo, Estaki et al. ha analizzato il microbiota fecale di individui con livelli di fitness diversi e comparabili diete. Come indicatore di idoneità fisica, utilizzavano il picco di assorbimento di ossigeno, il gold standard del fitness cardiorespiratorio (CRF). I risultati hanno dimostrato che, indipendentemente dalla dieta, il CRF era correlato ad una maggiore diversità microbica dello stomaco. Inoltre gli individui adattati all’allenamento hanno mostrato un microbiota arricchito, una maggiore produzione di Butirrato, un indicatore della salute dell’intestino. Estaki et al. ha proposto che l’esercizio potrebbe essere utilizzato come sostegno terapeutico nel trattamento della disbiosi associata malattie. L’aumento della diversità è associato all’aumento di salute anche negli anziani, mentre la riduzione della bio-diversità è legata a condizioni come l’obesità associata alle caratteristiche infiammatorie e le malattie gastrointestinali. L’aumento della bio-diversità microbica legata all’esercizio potrebbe avere effetti benefici sulla patogenesi di queste condizioni. Inoltre, dal momento che gli atleti mostrano livelli infiammatori inferiori e marcatori metabolici migliori rispetto ai controlli, l’esercizio fisico è associato a una ridotta morbilità dovuta a minori livelli di infiammazione cronica, è possibile ipotizzare che età adeguata l’esercizio fisico e la dieta potrebbero contribuire a ridurre l’infiammazione e le patologie legate all’età.
L’esercizio è in grado di arricchire la diversità della microflora, con conseguente riduzione della velocità incidenza di obesità e malattie metaboliche. È in grado di stimolare batteri che producono sostanze protettrici contro i disturbi gastro-intestinali e il cancro del colon. Pertanto l’esercizio può essere utilizzato come trattamento terapeutico, ottenendo così un miglioramento dello stato di salute.
BIBLIOGRAFIA
Vincenzo Monda et al. “Exercise Modifies the Gut Microbiota with Positive Health Effects” Oxidative Medicine and Cellular Longevity Volume 2017, Article ID 3831972
