Гуренко О. О., Дроздовська С. Б.

МЕХАНІЗМИ РЕГУЛЯЦІЇ СКЛАДУ МІКРОБІОМУ КИШКИ ТА ПОКАЗНИКІВ ВУГЛЕВОДНОГО ОБМІНУ У ЖІНОК З МЕТАБОЛІЧНИМ СИНДРОМОМ ПРИ РОБОТІ СКЕЛЕТНИХ М’ЯЗІВ

---

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Гуренко О. О., Дроздовська С. Б.

Рубрика:

СПОРТИВНА МЕДИЦИНА

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

Метаболічний синдром (МС) являє собою поліфакторний стан, що охоплює комбінацію кардіометаболічних порушень, включаючи резистентність до інсуліну, вісцеральне ожиріння, підвищений артеріальний тиск та атерогенну дисліпідемію. Його патогенез тісно пов’язаний із системною низькоінтенсивною запальною відповіддю та змінами у структурі кишкової мікробіоти. Метою даного дослідження було дослідити вплив фізичних тренувань різного функціонального навантаження на метаболічні маркери та бактеріальний склад кишечника у жінок із підтвердженим МС. У дослідженні взяли участь 68 осіб жіночої статі, яких було розподілено на три групи: дві інтервенційні (з фокусом на силові та аеробні вправи) та одну контрольну. Комплексне оцінювання включало біохімічні, клінічні та молекулярно-генетичні параметри. Мікробіологічний аналіз здійснювався методом кількісної ПЛР, орієнтованої на 16S рРНК для визначення таксонів Actinobacteria, Firmicutes та Bacteroidetes. Після восьмитижневої фізичної активності спостерігалося істотне покращення метаболічного профілю у групі силових вправ: зниження HbA1c (−19%), глюкози натще (−15,1%) та індексу HOMA-IR (−20,4%). Це супроводжувалося зростанням Bacteroides та зменшенням Firmicutes, що знизило співвідношення Firmicutes/Bacteroides на 43,5%. Крім того, відзначено збільшення популяції Akkermansia muciniphila, що асоціюється з антизапальними ефектами та покращеною метаболічною відповіддю. Встановлено, що фізична активність опосередковано впливає на мікробіом через активацію AMPK- залежних шляхів транспорту глюкози, модифікацію моторики кишечника, секреції слизу та метаболічних субстратів. Ці ефекти можуть знижувати експресію прозапальних медіаторів (TNF-α, IL-6, IL-1β) шляхом регуляції TLR-залежних сигнальних каскадів. Таким чином, силові фізичні навантаження виявляють потенціал як ефективний інструмент для немедикаментозної корекції ІР, запалення та дисбіозу у контексті комплексного підходу до лікування МС.

Теги:

Список цитованої літератури:

1. Fahed G, Aoun L, Bou Zerdan M, Allam S, Bou Zerdan M, Bouferraa Y, et al. Metabolic syndrome: Updates on pathophysiology and management. Int J Mol Sci. 2022;23(2):786. DOI:10.3390/ijms23020786.
2. Demir S, Nawroth P, Herzig S, Üstünel BE. Emerging targets in type 2 diabetes and diabetic complications. Adv Sci (Weinh). 2021;8(18):e2100275. DOI: 10.1002/advs.202100275.
3. Iatcu CO, Steen A, Covasa M. Gut microbiota and complications of type 2 diabetes. Nutrients. 2021;14(1):166. DOI: 10.3390/nu14010166.
4. Khalili L, Alipour B, Asghari Jafar-Abadi M, Faraji I, Hassanalilou T, Mesgari Abbasi M, et al. The effects of Lactobacillus casei on glycemic response, serum Sirtuin1 and Fetuin-A levels in patients with type 2 diabetes mellitus: A randomized controlled trial. Iran Biomed J. 2019;23(1):68-77. DOI: 10.29252/.23.1.68.
5. Wang Y, Branicky R, Noë A, Hekimi S. Superoxide dismutases: Dual roles in controlling ROS damage and regulating ROS signaling. J Cell Biol. 2018;217(6):1915-28. DOI:10.1083/jcb.201708007.
6. Drozdovska SB, Hurenko OO, Poradun YuM. Skeletal muscles as an endocrine regulator of metabolic syndrome development. Sportyvna Medytsyna, Fizychna Terapiia ta Erhoterapiia. 2021;2(2):13-22. DOI: 10.32652/spmed.2021.2.13-22.
7. Friedenreich CM, Ryder-Burbidge C, McNeil J. Physical activity, obesity and sedentary behavior in cancer etiology: Epidemiologic evidence and biologic mechanisms. Mol Oncol. 2021;15(3):790-800. DOI: 10.1002/1878-0261.12772.
8. Galicia-Garcia U, Benito-Vicente A, Jebari S, Larrea-Sebal A, Siddiqi H, Uribe KB, et al. Pathophysiology of type 2 diabetes mellitus. Int J Mol Sci. 2020;21(17):6275. DOI:10.3390/ijms21176275.
9. O’Neill HM, Maarbjerg SJ, Crane JD, Jeppesen J, Jørgensen SB, Schertzer JD, et al. AMPKβ1β2 muscle null mice reveal an essential role for AMPK in maintaining mitochondrial content and glucose uptake during exercise. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(38):16092-7. DOI: 10.1073/pnas.1105062108.
10. Lee SH, Park SY, Choi CS. Insulin resistance: From mechanisms to therapeutic strategies. Diabetes Metab J. 2022;46(1):15-37. DOI:10.4093 /dmj.2021.0280.
11. Gomes AC, Hoffmann C, Mota JF. The human gut microbiota: Metabolism and perspective in obesity. Gut Microbes. 2018;9(4):308-25. DOI: 10.1080/19490976.2018.1465157.
12. Marttinen M, Ala-Jaakkola R, Laitila A, Lehtinen MJ. Gut microbiota, probiotics and physical performance in athletes and physically active individuals. Nutrients. 2020;12(10):2936. DOI: 10.3390/nu12102936.
13. Kulkarni P, Devkumar P, Chattopadhyay I. Could dysbiosis of inflammatory and anti-inflammatory gut bacteria have implications in the development of type 2 diabetes? A pilot investigation. BMC Res Notes. 2021;14(1):52. DOI: 10.1186/s13104-021-05466-2.
14. Cullen JMA, Shahzad S, Dhillon J. A systematic review on the effects of exercise on gut microbial diversity, taxonomic composition, and microbial metabolites: Identifying research gaps and future directions. Front Physiol. 2023;14:1292673. DOI: 10.3389/fphys.2023.1292673.
15. Scheiman J, Luber JM, Chavkin TA, MacDonald T, Tung A, Pham LD, et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance- enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med. 2019;25(7):1104-9. DOI: 10.1038/s41591-019-0485-4.
16. Hiippala K, Jouhten H, Ronkainen A, Hartikainen A, Kainulainen V, Jalanka J, et al. The potential of gut commensals in reinforcing intestinal barrier function and alleviating inflammation. Nutrients. 2018;10(8):988. DOI: 10.3390/nu10080988.
17. Clarke SF, Murphy EF, O’Sullivan O, Lucey AJ, Humphreys M, Hogan A, et al. Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity. Gut. 2014;63(12):1913-20. DOI: 10.1136/gutjnl-2013-306541.
18. Derrien M, Belzer C, de Vos WM. Akkermansia muciniphila and its role in regulating host functions. Microb Pathog. 2017;106:171-81. DOI:10.1016/j.micpath.2016.02.005.
19. Carbajo-Pescador S, Porras D, García-Mediavilla MV, Martínez-Flórez S, Juarez-Fernández M, Cuevas MJ, et al. Beneficial effects of exercise on gut microbiota functionality and barrier integrity, and gut-liver crosstalk in an in vivo model of early obesity and non-alcoholic fatty liver disease. Dis Model Mech. 2019;12(5):dmm039206. DOI:10.1242/dmm.039206.
20. Motiani KK, Collado MC, Eskelinen JJ, Virtanen KA, Löyttyniemi E, Salminen S, et al. Exercise training modulates gut microbiota profile and improves endotoxemia. Med Sci Sports Exerc. 2020;52(1):94-104. DOI: 10.1249/MSS.0000000000002112.
21. Keirns BH, Koemel NA, Sciarrillo CM, Anderson KL, Emerson SR. Exercise and intestinal permeability: Another form of exercise-induced hormesis? Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2020;319(4):G512-8. DOI: 10.1152/ajpgi.00232.2020.
22. Clauss M, Gérard P, Mosca A, Leclerc M. Interplay between exercise and gut microbiome in the context of human health and performance. Front Nutr. 2021;8:637010. DOI: 10.3389/fnut.2021.637010.
23. Mailing LJ, Allen JM, Buford TW, Fields CJ, Woods JA. Exercise and the gut microbiome: A review of the evidence, potential mechanisms, and implications for human health. Exerc Sport Sci Rev. 2019;47(2):75-85. DOI: 10.1249/JES.0000000000000183.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», Випуск 2, 177, 465-474 сторінки, код УДК 796;797;798;799;796.015.62

DOI:

10.29254/2077-4214-2025-2-177-465-474