La riscoperta del Microbiota
Le stimolanti scoperte del mondo del Microbiota (l’insieme dei microrganismi che convivono con un organismo senza danneggiarlo, in perfetta eubiosi), hanno costretto a rivalutare la nostra percezione sulla grandissima quantità di microrganismi presenti nel tratto gastrointestinale. Si è sviluppato infatti un interesse verso un Microbiota più salutare, la cui modulazione potrebbe essere effettuata proprio attraverso l’alimentazione. Prove preliminari suggeriscono come i modelli dietetici possono influenzare distinte combinazioni di batteri intestinali e altri ancora, possono promuovere la crescita di batteri benefici nell’intestino e quindi favorirne specialmente per lo sportivo un benessere a 360 ^. L’intestino umano ospita 1014 microrganismi facenti parti di centinaia di specie, e che partecipano alla formazione di un complesso ecosistema. È fondamentale, quindi che via sia un equilibrio sinergico tra il nostro organismo e l’ecosistema che ospitiamo definito appunto eubiosi.
Fattori che influenzano il Microbiota
Fra i fattori che possono caratterizzare un microbiota “sano” vi sono una maggiore diversità di specie e la stabilità della comunità. Sono numerosi i fattori che possono influire la composizione del microbiota intestinale, fra questi: lo stress, l’impiego di probiotici, l’assunzione di antibiotici, il consumo di alcool, la dieta, l’attività fisica. Dalle ricerche si evince che il microbioma intestinale è dominato da due filotipi batterici (rappresentanti circa il 90%), Bacteroides e Firmicutes. Questi microrganismi esplicano un ruolo attivo e importante in numerosi processi fisiologici. Il microbiota fornisce all’ospite una serie di funzioni , protettive, metaboliche, immunologiche, che l’uomo sviluppa dalla nascita durante la sua evoluzione. La funzione protettiva è garantita dalla produzione, da parte dei simbionti, di un biofilm e di metaboliti che agiscono da barriera chimico-fisica, inibendo la proliferazione di patogeni. Inoltre, la presenza di ceppi simbionti compete per spazio e nutrienti con i ceppi patogeni, limitandone anche in questo modo la crescita.
Il ruolo dell’attività fisica
Attualmente sono ancora pochi gli studi che investigano il ruolo dell’attività fisica nel modificare la composizione e la funzionalità del microbiota. I meccanismi d’interazione tra l’attività fisica e il microbiota intestinale e come le diverse intensità di lavoro nell’esercizio fisico influenzano la salute intestinale rappresentano oggi un interessante tema da approfondire. Infatti l’esercizio è inteso come uno strumento utile per prevenire le malattie e migliorare la prognosi. Le malattie in cui l’esercizio favorisce un effetto benefico includono il cancro alla prostata e alle ovaie, le malattie cardiovascolari, il diabete e disturbi legati allo stress come ansia e depressione. I meccanismi con cui l’esercizio ha un effetto benefico sulla salute sono numerosi: sull’asse HPA, promozione di uno stato anti-infiammatorio e aumento della neuro plasticità. È interessante notare che l’esercizio fisico può determinare i cambiamenti nella composizione microbica intestinale giocando un ruolo positivo nell’omeostasi e nella regolazione dell’energia. L’esercizio a bassa intensità può influenzare il GIT riducendo il tempo di evacuazione transitoria e quindi il tempo di contatto tra gli agenti patogeni e lo strato di muco gastrointestinale. Di conseguenza, sembra che l’esercizio abbia effetti protettivi, riducendo il rischio di cancro al colon, diverticolosi e malattie infiammatorie intestinali. Inoltre, anche in presenza di una dieta ricca di grassi, l’esercizio fisico può ridurre l’infiltrato infiammatorio e proteggere la morfologia e l’integrità dell’intestino. Una dieta ricca di grassi, accompagnata da comportamento sedentario, porta a un aumento della larghezza dei villi a causa d’infiltrati plasmacitoidi e linfocitari. L’esercizio ha impedito questi cambiamenti morfologici riducendo l’espressione della cicloossigenasi 2 (Cox-2) nell’intestino prossimale e distale. Viceversa, sembra che l’esercizio di resistenza determini una variazione nel GIT a causa della riduzione del flusso sanguigno splancnico, fino all’80% dei livelli basali, con conseguenti effetti di tossicità. Questa riduzione dipende dall’aumento della resistenza arteriosa nel letto vascolare splancnico, secondaria all’aumento del contributo del sistema nervoso simpatico. L’esercizio prolungato determina anche un aumento della permeabilità intestinale, compromettendone la funzione e causando una traslocazione batterica dal colon.
Effetti dell’esercizio sul Microbiota
Le prime prove sugli effetti dell’esercizio volontario del microbiota intestinale derivano da osservazioni di Matsumoto e colleghi. Gli autori hanno riferito che, nei ratti, l’esercizio volontario della corsa determinava una variazione nella composizione del microbiota, un aumento della concentrazione di n-butirrato e un aumento del diametro del cieco. Poiché n- buttirato protegge contro il cancro del colon e, l’IBD, influenza l’attivazione cellulare di NF-B, Matsumoto et al. hanno proposto che l’aumento di n-butirrato è coinvolto nella riduzione del rischio di malattie del colon associate all’esercizio fisico. Inoltre, Evans et al. hanno dimostrato che, nei topi obesi – indotti attraverso l’alimentazione ad alto contenuto di grassi, l’esercizio fisico può prevenire l’obesità e induce cambiamenti nella percentuale dei maggiori phyla batterici. Inoltre, Evans et al. hanno riscontrato che la distanza totale percorsa era inversamente correlata con i rapporti Bacteroidetes-Firmicutes. Gli autori hanno suggerito che l’esercizio svolge un ruolo importante nella prevenzione dell’obesità indotta dalla dieta producendo una composizione microbica simile ai topi magri. Risultati simili sono stati trovati da Campbell et al. che hanno dimostrato che l’esercizio manifestava un microbioma unico indipendentemente dalla dieta. Inoltre, Campbell et al. hanno suggerito che nei topi esercitati ci sono batteri legati a Faecalibacterium prausnitzii che possono proteggere il tubo digerente producendo butirrato. D’altro canto, l’associazione tra restrizione alimentare ed esercizio fisico sembra determinare una diminuzione dei batteri benefici e un aumento dei batteri che causano disturbi della barriera mucosa intestinale. Inoltre, i livelli sierici di leptina mostrano una correlazione positiva con la quantità di Bifidobacterium e Lactobacillus e una correlazione negativa con la quantità di Bacteroides e Prevotella. I livelli sierici di grelina mostrano una correlazione inversa con questi batteri. Queste serie di prove dimostrano che lo stato nutrizionale e l’esercizio influenzano il microbiota intestinale e che esso è associato con l’appetito. Gli autori hanno osservato che quando l’esercizio ha avuto inizio nel periodo giovanile ha modificato vari phyla con un aumento di Bacteroides e una diminuzione di Firmicutes. Inoltre, l’esercizio dei giovani, rispetto a quello degli adulti, ha modificato più generi e portato a un aumento della massa magra. Questi dati suggeriscono che l’esercizio precoce può influenzare la composizione del microbiota intestinale stimolando lo sviluppo di batteri in grado di determinare cambiamenti adattativi nel metabolismo ospite. Uno dei fattori con cui l’esercizio fisico può causare cambiamenti nel microbiota intestinale è la modifica del profilo degli acidi biliari. Diversi studi hanno trovato una relazione inversa tra la quantità di acidi biliari fecali e l’attività fisica, e questa relazione diventa più forte con l’intensificarsi dell’attività fisica. In generale, gli acidi biliari hanno un effetto antimicrobico, ma non tutti nella stessa misura, quindi a seconda del profilo degli acidi biliari e della loro concentrazione possono esercitare una pressione selettiva su alcuni gruppi batterici, favorendo la presenza di alcuni e riducendo quella di altri batteri gruppi. Infatti, nei ratti la cui dieta è stata integrata con acido colico, è stato osservato un grande cambiamento nel profilo del microbiota sia nella diversità sia nella composizione, con conseguente aumento del phylum di Firmicutes (principalmente classe Clostridia) e diminuzione del phylum di Bacteroides. Inoltre, il microbiota è in grado di sintetizzare i cosiddetti acidi biliari secondari che possono legare i recettori nel fegato e nei muscoli. Gli acidi biliari, oltre alla loro funzione correlata all’assorbimento dei lipidi e del metabolismo del colesterolo, possono funzionare come integratori di funzioni metaboliche, attivando recettori ormonali come il recettore del farnesoide X (FXR), che protegge dall’aumento di peso corporeo e dalla deposizione di grasso epatico e muscolare. Nell’uomo, s’ipotizza che gli acidi biliari possano aumentare il dispendio energetico nei muscoli. Un altro fatto che supporta la connessione asse muscolo-microbiota è il cambiamento che l’esercizio produce nel profilo degli acidi grassi a catena corta (SCFA), poiché il butirrato SCFA ha la capacità di inibire le deacetilasi dell’istone e successivamente ha un impatto sulla regolazione genica, sulla modulazione immunitaria, sulla soppressione del cancro, sulla cellula differenziazione, regolazione della barriera intestinale, riduzione dello stress ossidativo, controllo della diarrea, sensibilità viscerale e modulazione della motilità intestinale. D’altra parte, gli SCFA prodotti dal microbiota sono in grado di attivare l’AMPK nel muscolo. L’AMPK controlla l’attività di vari fattori implicati nella regolazione dei livelli di colesterolo e nel metabolismo dei lipidi e del glucosio nel muscolo. L’attivazione di AMPK nel muscolo da parte degli SCFA può avvenire direttamente aumentando il rapporto AMP / ATP e / o indirettamente attraverso il pathway della leptina Ffar2, ma la misura in cui l’attivazione di AMPK è regolata per ogni pathway in vivo è ancora sconosciuta. Inoltre, gli SCFA attraverso i recettori Ffar2 / 3 nel colon aumentano nel plasma il PYY (un ormone della sazietà) che rafforza l’azione dell’insulina sullo smaltimento del glucosio nel muscolo e nel tessuto adiposo.
Casi di studi e applicazione del Woman Functional Training®
Inoltre secondo alcuni casi di studi riportati e in casi specifici viene applicato il Woman Functional Training® del metodo WTA Functional Training. Questo sistema di lavoro mette insieme Allenamento, Alimentazione, un propositivo Mindset ed un equilibrato stile di vita, per il raggiungimento di risultati ottimali e duraturi in termini di Salute e condizione psico-fisica, che si riflettono positivamente anche nella sfera sociale e relazionale. Tra i tanti benefici va appunto a lavorare sul miglioramento della composizione corporea; prevenzione e cura delle patologie metaboliche; combattere l’obesità; innalzamento del metabolismo basale; miglioramento dell’umore e della tensione emotiva; riduzione di ansia e stress che spesso sono le cause fondamentali che vanno a giocare sulla disbiosi. Nel caso da noi studiato su una donna di età media ho applicato il Woman Functional Training che grazie alla collaborazione della nutrizionista Francesca Finelli abbiamo lavorato in coesione con un ottimo piano alimentare e con i protocolli da me elaborati con un lavoro di bassa e media intensità in modo tale da non portare il corpo sotto stress abbinando una vita regolare con altrettanto pause di riposo e di solo Primitive Functional Movement ovvero sequenze di esercizi a corpo libero dove vai ad abbinare esercizi di mobilità articolare ed esercizi di tonificazione, dimagrimento con il solo utilizzo del carico interno alternando in altri giorni un allenamento con attrezzi instabili e ognuno con caratteristiche differenti in modo tale da non portare il corpo ad un adattamento ma sempre stimolato e soprattutto in continua evoluzione . Ciò che bisogna fare non è altro che usare un sistema di lavoro, un metodo organizzato che spieghi le singole strategie passo per passo e metta tutto assieme nella maniera più funzionale ed efficace possibile; e come cucire un abito su misura. L’Allenamento Funzionale Femminile è uno dei sistemi di allenamento più apprezzati nelle palestre, nei campi di preparazione atletica e nei centri di riabilitazione. Il merito è da attribuire alla sua capacità di rafforzare la connessione tra mente e corpo, e allo stesso tempo correggere la Postura con grandi benefici sia per la Performance Atletica che per la forma fisico-estetica; pertanto è anche il più idoneo per correggere problematiche come la disbiosi. Un fattore, come già anticipato, è spesso l’effetto della dieta sulla composizione del microbiota, fattore che è difficile da escludere e che limita l’avanzamento degli studi.
Come nutrire il Microbiota - Conclusioni
Ma come nutrire il nostro Microbiota?
Con un menù ideale per «proteggere» l’intestino. In una alimentazione bilanciata, di stampo mediterraneo, prediligere Cereali (preferibilmente integrali), legumi, pesce e frutta secca dovrebbero essere gli alimenti maggiormente consumati. Senza dimenticare, nella lista della spesa, quindi olio d’oliva, pesce grasso ricco di omega 3, cacao, uova, vino (non in eccesso) e ovviamente frutta e verdura: più è ampia la tipologia di verdura che assumiamo più è variegato il nostro microbioma (grazie ai fitonutrienti). Oltre a questi cibi troviamo quelli nuovi o riscoperti da poco tempo come l’orzo, il topinambur, l’avena, i semi di lino e le alghe. Un’attenzione particolare per i probiotici grazie a yogurt, formaggi freschi e alimenti fermentati (tibico, kefir, kimchi, miso). Al bando lo zucchero, i dolcificanti artificiali e i cibi processati (come salumi e wurstel).
L’attività fisica si è dimostrata essere in grado di modulare la sintesi di SCFA (acidi grassi a catena corta), esercitando un particolare influenza sulla sintesi di butirrato. In particolar modo, dati ottenuti in vivo evidenziano che siano in grado di aumentare la sintesi di butirrato in virtù di un aumento relativo dei ceppi produttori.
Sono disponibili pochi studi condotti sull’uomo. In uno di questi, sono stati confrontati un gruppo di giocatori di rugby con dei controlli sedentari. Sono stati raccolti questionari sull’attività fisica svolta e la dieta seguita, ed infine sono stati analizzati dei campioni fecali. Sebbene ci fossero delle differenze nella dieta seguita, è emerso che i giocatori di rugby presentavano una maggiore diversità microbica, indice, come detto in precedenza, di un microbiota “più sano e in equilibrio”.
Ancora, un altro studio è stato condotto confrontando donne in premenopausa suddivise in: un gruppo sedentario ed un gruppo praticante attività fisica moderata (palestra, attrezzi ecc). In questi studi sono state anche caratterizzate le diete seguite dalle donne. L’attività fisica svolta non è stata però in grado di aumentare la diversità del microbiota. Ulteriori analisi condotte in queste donne ha però evidenziato che nel gruppo fisicamente attivo vi era una maggiore presenza di R.hominis, A. municiphila e di F.prausnitzii. Queste specie sono correlate ad una maggiore salute intestinale. Un’altra indagine ha determinato l’attività enzimatica nei campioni fecali dei due gruppi. È emerso che l’attività della cisteina aminopeptidasi batterica era aumentata (6.6 volte) nelle donne attive rispetto a quelle sedentarie. L’attività di questo enzima è tipica dei lattobacilli, ma nello studio non è stata trovata una presenza diversa di questa famiglia batterica nei due gruppi.
Quindi l’esercizio fisico potrebbe dunque provocare cambiamenti nel profilo metabolico del microbiota, e non solo influire sulla composizione. Un terzo studio ha preso in esame giovani adulti che seguivano diete simili ma presentavano gradi di allenamento diverso ed è stato confrontato il loro microbiota. Il grado di allenamento è stato valutato misurando il VO2max. Lo studio ha mostrato che circa il 20% della variazione dell’alfa-diversità (diversità interindividuale) può essere dovuto al VO2max. Inoltre, la capacità cardiorespiratoria si è dimostrata essere un parametro statistico della diversità microbica intestinale. Lo studio ha mostrato variazioni metaboliche importanti, con una diminuzione dei pathways di sintesi dell’LPS e un aumento dei pathways del butirrato. Gli adattamenti agli esercizi fisici di lunga durata potrebbero dunque portare a cambiamenti del tratto gastrointestinale, che possono influenzare l’ecosistema intestinale (pH, capacità di assorbimento dei nutrienti ecc.). Di conseguenza, si può parlare di un adattamento anche del microbiota, e del suo metabolismo, allo stile di vita fisicamente più attivo dei soggetti più allenati.
A cura della Dott.ssa Francesca Finelli Biologa Nutrizionista , Perfezionata nei disturbi del Comportamento Alimentare – Nutrizionista presso U.O. Pediatria A.O.S.G.Moscati- Esperta in dietetica e Nutrizione per il Wellness, lo Sport e la Performance Fisica, Consulente HACCP, Igiene e Sicurezza Alimentare e
Barbara Serio – Coach WTA Campania
BIBLIOGRAFIA
Clark and March Journal of the International Society of Sports Nutrition (2016) 13:43
Allen JM et al. J Appl Physiol (2015) 118:1059-66
Campbell, S.C and P.J. Wisniewski. Exerc. Sport Sci. Rev. (2017) 45:41-47
Bressa C. et al. PloS One (2017) 12(2): e0171352
Estaki et al . Microbiome (2016) 4:42
Diet–microbiota interactions and personalized nutrition Aleksandra A. Kolodziejczyk, Danping Zheng & Eran Elinav
Exercise Modifies the Gut Microbiota with Positive Health Effects Vincenzo Monda 1, Ines Villano 1, Antonietta Messina 1, Anna Valenzano 2, Teresa Esposito 1, Fiorenzo Moscatelli 2, Andrea Viggiano 3, Giuseppe Cibelli 2, Sergio Chieffi 1, Marcellino Monda 1, Giovanni Messina 4Epub 2017 Mar 5
Review March 8, 2004 The Effect of Tai Chi on Health Outcomes in Patients With Chronic ConditionsA Systematic Review Chenchen Wang, MD, MSc; Jean Paul Collet, MD, PhD; Joseph Lau, MD