Microbii te-ar putea ajuta să fii un sportiv mai bun16 min read

De Andrada Fiscutean 26.04.2021

Cercetătorii studiază microbii din colon pentru a ajuta sportivii de performanță, dar și alergătorii de weekend.

Prin aprilie 2015, cu puțin timp înaintea celebrului maraton din Boston, cercetătorul Jonathan Scheiman alerga să adune mostre de materii fecale de la sportivi, în încercarea de a vedea dacă există vreo legătură între bacteriile din intestin și performanță.  Lucrarea echipei sale,„Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism”, pubmed.ncbi.nlm.nih.gov publicată în 2019, avea să fie una dintre primele încercări de a stabili o legătură de cauzalitate între performanța atletică și populațiile de microorganisme din corpul uman.

Tractul intestinal conține 100.000 de miliarde de microbi de diferite tipuri: bacterii, arhee, fungi, protozoare și virusuri. Toate acestea au roluri dintre cele mai diverse: sintetizează vitamine și alte substanțe importante pe care organismul nu le poate produce, influențează greutatea și starea de spirit și ajută în lupta împotriva infecțiilor.

Cercetarea microbiomului a luat avânt în ultimii 10-15 ani. Deși oamenii de știință mai au de lucrat pentru a identifica toate bacteriile din organismul uman și multiplele feluri în care ele interacționează cu acesta, există câteva teorii despre microbiom, iar unele au aplicații în lumea sportului. 

În viitor, ajustarea bacteriilor din organism ar putea îmbunătăți rezultatele sportivilor poate la fel de mult ca antrenamentele bine gândite și dieta echilibrată.

Skin microbiota, conceptual illustration

Microbiota pielii, ilustrație. Foto: Getty Images

Bacteriile și performanța

Sportivii de performanță au un corp ușor diferit de cel al oamenilor care își petrec după-amiezile pe canapea. Iar diferențele nu țin doar de cantitatea de mușchi și de cea de grăsime. Oamenii de știință au presupus că ar putea exista și schimbări mai subtile, care au legătură cu microbiomul. Scheiman și echipa lui au încercat să studieze problema în detaliu, comparând mostre de materii fecale luate de la 15 atleți cu unele prelevate de la 10 oameni obișnuiți.

„La începutul acestui proiect, am venit cu ipoteza că, în cazul atleților de elită, microbiomul ar trebui să aibă unele specii comune de bacterii, care să fie puternic adaptate pentru a ajuta performanța și recuperarea, iar odată identificate, acestea ar putea pune bazele unor probiotice puternic validate, care să îmbunătățească performanța”, a spus Scheiman pentru site-ul Universității Harvard.„Study finds performance-enhancing bacteria in human microbiome”, harvard.edu Studiul este destul de mic, însă Scheiman crede în concluziile lui. Și-a făcut un startup, FitBiomics, prin care își propune să ia aceste descoperiri științifice și să le traducă în produse concrete pentru populație.

CITEȘTE ȘI: Mic tratat despre fermentație și legătura dintre microbi, fericire și modă sustenabilă

Una dintre bacteriile interesante este Veillonella, pe care echipa lui Scheiman găsit-o din abundență în fecalele maratoniștilor, dar și într-un grup de 87 de atleți olimpici, testați după competiții. Dată șoarecilor, una dintre speciile de Veillonella, V. atypica, a părut să le îmbunătățească performanțele la alergare cu 13% față de bacteriile de control.

Veillonella metabolizează acidul lactic, care se acumulează în cantități mari în mușchi la antrenamentele intense. Excesul de acid lactic cauzează febră musculară. Teoretic, Veillonella consumă acid lactic pentru a-și produce energie și ajută astfel un sportiv să poată alerga mai mult. Iar alergând mai mult, sportivul creează mai mult acid lactic, încurajând astfel Veillonella să se reproducă.

Fiind vorba de un experiment făcut pe șoareci, încă nu e clar în ce măsură concluziile pot fi translatate în cazul oamenilor, pentru că microbiomul șoarecilor e diferit de al nostru. Cercetătorii cred însă că ideea e interesantă și că studiile aprofundate ar putea explica mai bine ce se întâmplă și de ce.

O altă echipă de cercetători a analizat  microbiomul cicliștilor„Community characteristics of the gut microbiomes of competitive cyclists”, biomedcentral.com amatori și profesioniști. În acest caz, s-a văzut o legătură între durata exercițiilor fizice și cantitatea bacteriilor Prevotella, asociate cu anumite procese care au loc în intestine, printre care metabolismul carbohidraților și al unor aminoacizi. 

Studiul o are ca prim autor pe Lauren Petersen, de la Laboratorul Jackson pentru Medicină Genomică din Farmington, Connecticut, SUA. Petersen a făcut boala Lyme la vârsta de 11 ani și a fost tratată cu antibiotice o perioadă destul de lungă de timp. La un moment dat, pentru a-și reface flora intestinală, ea a făcut un transplant de fecale de la un ciclist de performanță. Asta, spune ea, ar fi ajutat-o să se antreneze mai bine. Petersen a început să participe la curse enduro și chiar să le câștige pe unele dintre ele.

„Cu cât o persoană se antrenează mai mult, cu atât e mai predispusă să aibă Prevotella”, a spus Petersen.„​Is Poop Doping the Next Big Thing?”, bicycling.com „Cicliștii de top o au întotdeauna, însă nu e găsită nici măcar la 10% dintre non-atleți.”

Cercetătoarea a mai identificat încă un microorganism care ar putea fi important, Methanobrevibacter smithii. Și acest microb se găsește la sportivi de performanță, fără să apară însă la cei care practică sportul mai mult pentru relaxare. M. smithii reușește să transforme mâncarea în energie într-un mod mai eficient, ajutând organismul uman să descompună eficient fibrele din fructe în acizi grași cu lanț scurt.

Petersen continuă să studieze aceste două microorganisme, dar și alte specii pe care le-a identificat în colonul cicliștilor de performanță. Ea speră să găsească cât mai mult subiecți, incluzând și practicanți ai altor sporturi, inclusiv baschetbaliști sau gimnaști. 

Între timp, și rugbyștii„Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity”, PubMed profesioniști sunt studiați de cercetători. Oameni de știință din Irlanda spun că acești sportivi de performanță par să aibă o diversitate bacteriană mai mare decât amatorii. Totuși, deocamdată nu e clar de ce se întâmplă asta, pentru că sunt mulți factori care pot influența flora microbiană. Nu se cunoaște, de pildă, în ce măsură diversitatea microbiană e influențată de dieta mult mai strictă a sportivilor, care sunt mai atenți decât oamenii obișnuiți la ce alimente consumă și la cât de multe proteine își includ în meniu. 

Salmonella bacteria, illustration

Salmonella, ilustrație. Foto: Getty Images

Dopaj prin transplant de fecale?

Microbiomul e influențat de mulți factori. Contează, de exemplu, dacă o persoană s-a născut natural sau prin cezariană. E important dacă ia antibiotice, dacă este stresată, dacă fumează sau consumă alcool. 

Perturbarea microbiomului poate strica echilibrul organismului, favorizând apariția unor boli precum sindromul colonului iritabil sau cancerul. În schimb, îmbunătățirea lui ar putea ajuta unii oameni să fie mai sănătoși și chiar să aibă performanțe sportive mai bune. Doar că de la teorie până la practică e cale lungă.

CITEȘTE ȘI: Alimentația oferă indicii despre economie, politică și cultură

Momentan, e destul de complicat să se creeze un microbiom mai divers și format din mai multe bacterii folositoare. Probioticele, care au teoretic rolul de a echilibra flora bacteriană, au rezultate limitate, în ciuda entuziasmului producătorilor și al clienților. O soluție mai eficientă, dar și mai riscantă, ar fi transplantul de fecale, care ar putea deveni, în viitor, și o nouă modalitate de dopaj pentru sportivi.

Momentan, pentru că știința nu înțelege foarte bine comunitățile de bacterii din colon, procedura e privită cu scepticism și se recomandă doar în situații-limită, cum sunt infecțiile cu C. difficile în care antibioticele nu funcționează.

Tot mai multe startup-uri cred totuși că ideea are mult potențial. Printre acestea este și Craft Microbiome, o afacere creată de unul dintre foștii colaboratori ai lui Scheiman, Anders Corbett, fost sportiv olimpic. Craft Microbiome vinde probiotice făcute pe baza materiei fecale a patronului. Bacteriile au fost extrase și apoi cultivate în laborator. Ulterior, ele au fost transformate în pastile.

Deja, câteva zeci de oameni au testat produsul într-o manieră  mai mult sau mai puțin științifică.„These researchers think poop could unlock athletic supremacy. Are they right?”, espn.com Printre ei se află și fratele lui Corbett, Carl, care a spus că tratamentul l-a ajutat să scape de grăsime și să facă mușchi. Au fost însă alte persoane care au declarat că n-au văzut un efect, deși au luat pastilele. 

Majoritatea cercetătorilor sunt de acord că studierea microbiomului e o problemă complexă și că mai este nevoie de timp pentru a înțelege bacteriile și a ști cum se pot folosi de ele. Miza, însă, este mare și se extinde dincolo de lumea sportului. Nu doar atleții de performanță și bolnavii ar putea beneficia de pe urma upgradării microbiomului, ci chiar și oamenii de rând, în special sedentarii. 

Spre deosebire de acum un secol, oamenii moderni au o varietate mai scăzută de bacterii în organism, pentru că trăiesc în medii mai curate și folosesc antibiotice la scară largă. Un microbiom îmbunătățit ar putea nu doar să creeze sportivi mai buni din cei care apelează la acest upgrade, ci și să reducă riscurile de a face leucemie, boli autoimune, astm sau alergii.



Text de:

Andrada Fiscutean

Jurnalist de știință și tehnologie. A publicat în Ars Technica, Nature, Wired, Motherboard și ZDNet. Colecționează calculatoare est-europene fabricate în anii ‘80 și ‘90.

TEHNOLOGIE|SCIENCE OF SPORT

Tehnologia atleților paralimpici. Cum funcționează și cât de mult ajută performanța?

De
Fără proteze, scaune cu rotile și alte echipamente ajutătoare, competițiile de la Jocurile Paralimpice ar fi imposibile.
ȘTIINȚĂ|SCI-FACTS

Cele mai periculoase 5 substanțe din lume

De
De origine animală, bacteriană sau sintetică, cele mai toxice substanțe de pe Pământ pot ucide și atunci când sunt administrate în doze invizibile.
ȘTIINȚĂ|SCI-FACTS

10 unități de măsură ciudate care încă sunt folosite

De
Nevoia de a măsura cât mai mulți parametri și fenomene duce la apariția unor unități de măsură complicate sau chiar bizare.
ȘTIINȚĂ|SCIENCE OF SPORT

Medalii și demență: cât de periculoase sunt comoțiile cerebrale pentru sportivi?

De
Asociate multă vreme doar cu sporturile de luptă, tot mai multe cercetări arată incidențe mari de comoții cerebrale și boli neurodegenerative în alte sporturi de contact