Im vergangenen Jahr haben Wissenschaftler untersucht, wie Bewegung allein das bakterielle Gleichgewicht des Darms verändern kann. Nun hat eine Gruppe von Forschern die Mechanismen, die hinter den Auswirkungen von Sport auf die Darmbakterien stehen, weiter entschlüsselt und ihre Forschungsbemühungen auf Ausdauertraining im Speziellen konzentriert. Laut einer neuen Studie steigert Ausdauertraining unabhängig von einer veränderten Ernährung die Produktion von stoffwechselanregenden Mikroben, während die Präsenz von solchen, die bekanntermaßen Entzündungen verursachen, abnimmt. Die neue Studie wurde veröffentlicht und ist in der Fachzeitschrift Frontiers in Microbiology verfügbar.
Bewegung verändert die mikrobielle Zusammensetzung des Darms
Ende 2017 führten Forscher der University of Illinois zwei Studien durch, die dazu beitragen sollten, Veränderungen in den Darmbakterien zu isolieren, die durch Bewegung verursacht wurden, im Gegensatz zu anderen Faktoren wie Antibiotika-Konsum oder Nahrungsaufnahme. Die beiden Studien lieferten erstmals den Beweis für die Fähigkeit von Bewegung, die mikrobielle Zusammensetzung des Darms aus eigenem Antrieb zu verändern. Die Forscher konnten sowohl bei Mäusen als auch bei Menschen nachweisen, dass Bewegung allein ausreicht, um die Arten von Bakterien im Darm auf positive Weise zu verändern.
Die Forschung des Teams konnte zeigen, dass Bewegung die Anzahl der Mikroben, die kurzkettige Fettsäuren (SCFAs) produzieren, erhöht. Insbesondere erzeugte es einen signifikanten Anstieg eines bestimmten SCFA — Butyrat — das dafür bekannt ist, die Energie zu steigern, die Gesundheit der Darmzellen zu fördern und Entzündungen zu reduzieren. Ihren Daten zufolge kann Bewegung auch die Widerstandskraft des Körpers gegen entzündliche Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa erhöhen. Die Werte sanken wieder, als die Probanden zu einem sitzenden Lebensstil zurückkehrten.
Eine interessante Beobachtung war, dass die schlanken Probanden den größten Anstieg ihrer SCFA-Werte aufwiesen, wahrscheinlich weil ihre Werte zu Beginn der Studie deutlich niedriger waren.. Die Verhältnisse der Mikroben im Darm der fettleibigen und der mageren Teilnehmer unterschieden sich während der gesamten Studiendauer, ein klarer Beweis dafür, dass die Darmmikrobiota einer mageren Person im Vergleich zu einer fettleibigen Person sehr unterschiedlich auf Bewegung reagiert.
Eingrenzung der Auswirkungen von Ausdauertraining auf die Darmbakterien
In einer institutionellen Zusammenarbeit haben sich Wissenschaftler der Universität Jyväskylä, der Universität Turku und der gemeinnützigen Forschungsorganisation FISABIO zusammengetan, um genauer zu erforschen, wie Bewegung die Darmmikrobiota beeinflusst. Um ihre Experimente durchzuführen, entwickelte das Forscherteam ein sechswöchiges Trainingsprogramm für übergewichtige Frauen, die sesshaft, aber ansonsten gesund waren. Während des sechswöchigen Zeitfensters nahmen die Teilnehmerinnen an drei separaten Ausdauertrainingseinheiten pro Woche auf einem Fahrradergometer teil. Die Forscher kontrollierten die Intensität des Ausdauertrainings, indem sie die Herzfrequenz der Teilnehmerinnen überwachten. Die Frauen wurden gebeten, während der Studie keine Änderungen in ihrem Lebensstil vorzunehmen – wie z.B. bei der Ernährung oder dem Alkoholkonsum -, um die Auswirkungen des Trainings zu beobachten.
Während der gesamten Studie analysierte das Team die Zusammensetzung des Darms und die Veränderungen der Genaktivität mit Hilfe der 16S ribosomalen RNA-Sequenzierungstechnologie. Es wurde festgestellt, dass es nach nur sechs Wochen Ausdauertraining insgesamt zu einer bemerkenswerten Abnahme von Mikroben kam, die dafür bekannt sind, Entzündungen zu verursachen (Proteobakterien), und zu einer Zunahme von solchen, die den Stoffwechsel ankurbeln (Akkermansia).
In Bezug auf die Genfunktionalität wurde im Verlauf der Studie nur eine geringe Veränderung beobachtet. Die Forscherin Satu Pekkala kommentierte: „Die Häufigkeit der funktionellen Gene änderte sich nicht sehr, was vielleicht zu erwarten war, weil sich die Ernährung während des Trainings nicht änderte. Wäre die Trainingsperiode länger gewesen, wären wahrscheinlich größere Effekte zu sehen gewesen.“
Die kardiometabolischen Vorteile des Ausdauertrainings: Könnten Akkermansia-Mikroben die treibende Kraft sein?
Während es keinen signifikanten Gewichtsverlust durch das Ausdauertraining allein gab, gab es andere bemerkenswerte gesundheitliche Vorteile der Aktivität. Laut Forschungsmitarbeiterin Satu Pekkala von der Universität Jyväskylä: „Wir fanden heraus, dass Phospholipide und Cholesterin in VLDL-Partikeln als Reaktion auf das Training abnahmen.“ Sie erklärt: „Diese Veränderungen sind vorteilhaft für die kardiometabolische Gesundheit, weil VLDL Lipide aus der Leber in das periphere Gewebe transportiert, sich in der Zirkulation in ’schlechtes‘ LDL-Cholesterin umwandelt und somit schädliche kardiovaskuläre Auswirkungen hat.“
Das Ausdauertraining verringerte auch die Aktivität des so genannten “vaskulären Adhäsionsproteins-1”, eines Moleküls, dessen Vorhandensein mit erhöhter Entzündung in Verbindung gebracht wird, obwohl die Autoren berichten, dass sie in ihrer Studie nicht in der Lage waren, den zugrundeliegenden Mechanismus dafür zu bestimmen.
Andere Forschungen haben eine höhere Prävalenz von Akkermansia-Bakterien bei Menschen beobachtet, die körperlich aktiver sind, wobei einige Wissenschaftler nachweisen wollen, dass Akkermansia ein brauchbares Präventionsmittel gegen Diabetes und Fettleibigkeit sein könnte. Aber ob die Veränderung der Darmmikroben die Kraft hinter all den hier beobachteten vorteilhaften Veränderungen ist, ist eine Sache für zukünftige Untersuchungen. Wie Pekkala anmerkt, „[Weitere] Studien sind erforderlich, um zu beweisen, dass Akkermansia einige der gesundheitlichen Vorteile von Bewegung vermitteln könnte.“