EBioMedicine dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, bilim insanlarından oluşan bir ekip, sedanter, orta ve şiddetli fiziksel aktivite seviyelerinin ivmeölçer tabanlı değerlendirmelerini kullanarak fiziksel aktivite seviyeleri ile bağırsak mikrobiyotası arasındaki ilişkiyi araştırdı. Giderek artan sayıda kanıt, optimum düzeyde fiziksel aktivitenin tip 2 diyabet, kardiyovasküler hastalık ve depresyon gibi ruh sağlığı sorunları riskini azalttığını göstermektedir. Ayrıca, uzun süre oturma veya yatma faaliyetlerini içeren hareketsiz alışkanlıkların kardiyovasküler ölüm ve tip 2 diyabet riskini artırdığı bilinmektedir ve bu riskler yüksek yoğunluklu egzersizle azaltılabilir. Son çalışmalar, egzersizin sağlık üzerindeki olumlu etkilerine bağırsak mikrobiyomu değişikliklerinin aracılık edebileceğini de göstermiştir. Önemli araştırmalar, bağırsak mikrobiyomunun çeşitli hastalıkların ve ruh sağlığı sorunlarının gelişiminde önemli bir rol oynadığını da belirtmektedir. Gastrointestinal sistemdeki konakçı ile etkileşimlerin yanı sıra, bağırsak mikrobiyotasının ayrıca çeşitli nöronal yollar ve “mikrobiyota-bağırsak-beyin ekseni” yoluyla bağışıklık sistemini, merkezi sinir sistemini ve beyin homeostazını etkileyebilen nörotransmiterler ürettiği düşünülmektedir. Fiziksel aktivite ve bunun sonucunda dolaşımdaki değişiklikler, safra asitlerinin enterohepatik hareketi, bağırsak geçirgenliği ve bağışıklığı, bağırsak mikrobiyotasını etkileyebilir. Bu çalışmada araştırmacılar, sedanter (çoğu zaman hareketsiz olma eğilimi), orta ve şiddetli fiziksel aktivite düzeylerinin bağırsak mikrobiyomu değişiklikleriyle ilişkili olup olmadığını belirlemek için İsveç’te yapılan bir “kardiyopulmoner biyo-görüntü” çalışmasından elde edilen verileri kullanmışlardır. Daha önce yapılan pek çok çalışma bu ilişkiyi incelemiş olsa da, bunların çoğunda önyargıya tabi olan, kişinin kendi bildirdiği fiziksel aktivite düzeyleri kullanılmıştır. Ayrıca, yazarlar bu çalışmalarda bağırsak mikroplarının taksonomik çözünürlüğünün sınırlı olduğuna inanmaktadır. Bu çalışmada, fiziksel aktivite seviyelerinin daha güvenilir ve doğru bir ölçümünü elde etmek için kalçaya takılan bir ivmeölçerden elde edilen veriler kullanılmıştır. Ayrıca, derin shotgun metagenomiks kullanımının bağırsak mikrobiyal toplulukları hakkında yüksek çözünürlüklü taksonomik bilgi sağlayacağı düşünülmüştür. Çalışmaya katılanlardan sağlık ve tıbbi geçmiş, beslenme ve yaşam tarzı alışkanlıkları hakkında ayrıntılı bir anketi yanıtlamaları istenmiştir.
Katılımcılar, akciğer, koroner arter ve abdominal bilgisayarlı tomografi (BT) gibi bir dizi fiziksel ve klinik muayeneden geçirildiler. Katılımcılar ayrıca bağırsak mikrobiyom analizi için kullanılan dışkı örneklerini de vermişlerdir. Tüm katılımcıların kalçalarına bir hafta boyunca, suda yapılan aktiviteler veya uyku haricindeki tüm saatlerde bir ivme ölçer takılmıştır. İvmeölçerden elde edilen veriler dakika başına sayıma dönüştürülmüş ve daha sonra önceki çalışmalardan onaylanan kesme değerlerine göre sedanter, düşük, orta ve şiddetli fiziksel aktivite seviyelerini tanımlamak için kullanılmıştır. Tüm dışkı örnekleri için deoksiribonükleik asit (DNA) ekstraksiyonu gerçekleştirilmiş ve ekstrakte edilen DNA daha sonra metagenomik türleri tanımlamak için kullanılmıştır. Alfa çeşitliliğini belirlemek için ters Simpson indeksi, Shannon çeşitlilik indeksi ve tür zenginliği gibi farklı “tür çeşitliliği” indeksleri hesaplanmıştır. Ek olarak, beta çeşitliliği hesaplanarak örnekler arasındaki mikrop kompozisyonundaki farklılık belirlenmiştir. Sonuçlar, sedanter (çoğu zaman hareketsiz olma eğilimi) alışkanlıklar veya çok düşük fiziksel aktivite seviyeleri ile çeşitli bağırsak mikrop türlerinin bolluğu arasındaki ilişkinin, orta veya şiddetli fiziksel aktivite seviyeleri ile bağırsak mikrobiyom türlerinin bolluğu arasındaki ilişkinin tersi olduğunu göstermiştir. Escherichia coli bolluğu sedanter fiziksel aktivite düzeyleri ile ilişkili olarak yüksek bulunurken, orta düzey fiziksel aktivite düzeyleri daha düşük Escherichia coli bolluğu ile bağlantılı bulunmuştur. Roseburia cinsine ait olanlar ve Faecalibacterium prausnitzii gibi bütirat üreten bakterilerin bolluğu orta ve şiddetli fiziksel aktivite düzeyine sahip bireylerde yüksekti. Ayrıca, Prevotella copri gibi türlerin bolluğunda da orta düzeyde fiziksel aktiviteye sahip bireyler ile şiddetli fiziksel aktivite grubundaki bireyler arasında farklılıklar gözlenmiştir. Prevotella copri bolluğu orta düzeyde egzersizle ilişkili olarak daha yüksekti, ancak şiddetli egzersiz Prevotella copri bolluğu ile bir ilişki göstermedi. Bağırsak mikrobiyomunun işlevsel potansiyelinin de farklı fiziksel aktivite düzeyleri ile ilişkili olarak farklılık gösterdiği bulunmuştur. Orta düzeyde fiziksel aktivite daha yüksek asetat ve bütirat sentezi ile ilişkili bulunmuştur. Şiddetli egzersizin daha yüksek propiyonat sentezi ile bağlantılı olduğu ve sedanter aktivite seviyelerinin bağırsak mikrobiyotası tarafından karbonhidrat parçalanması için daha düşük bir kapasite ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Genel olarak bulgular, fiziksel aktivite seviyelerinin belirli bağırsak mikroplarının bolluğu ile güçlü bir şekilde bağlantılı olduğunu göstermiştir. Ayrıca, bağırsak mikrobiyotasının çeşitliliği ve bolluğu ve ardından işlevsel potansiyeli, farklı fiziksel aktivite seviyelerine göre değişmiştir. Sedanter (çoğu zaman hareketsiz olma eğilimi) alışkanlıklar ve daha yüksek fiziksel aktivite seviyeleri, bağırsak mikrobiyomu bolluğu ve çeşitliliği ile ters yönlü ilişkiler sergilemiştir.