Cuando hablamos de microbiota nos referimos al conjunto de microorganismos, como bacterias, hongos, arqueas, virus y parásitos, que habitan en nuestro cuerpo, especialmente en el tracto digestivo. Estos microorganismos forman una comunidad compleja y diversa que desempeña un papel crucial en la salud humana, interactuando con nuestro sistema inmunológico, metabolismo y desarrollo.
¿Se puede entrenar la microbiota intestinal?
Los atletas que siguen un régimen de ejercicio y dieta suelen esperar un beneficio en su rendimiento gracias a sus esfuerzos. Estos factores también influyen en los microbios intestinales, conocidos como microbiota intestinal. En la primera parte de esta serie, analizamos cómo esta comunidad de microbios responde al ejercicio y la dieta. En ésta segunda parte, exploramos cómo estos estímulos podrían modificar esta comunidad para favorecer el rendimiento deportivo. Una especie de «entrenamiento», por así decirlo.
El impacto del ejercicio
Existe evidencia de que el ejercicio promueve cambios en la estructura intestinal, aunque esto parece variar considerablemente según la intensidad, el modo y el tiempo de ejercicio (1). Si bien los datos longitudinales son generalmente limitados en humanos, se han realizado trabajos muy interesantes con roedores. Por ejemplo, ratones sometidos a ejercicio de intensidad moderada en cinta de correr durante varios meses experimentaron una alteración significativa en su microbiota central y la actividad metabólica asociada, en paralelo con un mayor rendimiento físico (2).
Se observó un aumento notable del género bacteriano Bifidobacteria, a menudo utilizado en probióticos, en los ratones que realizaron ejercicio. Curiosamente, esto se correlacionó con una mejora en las actividades metabólicas relacionadas con el ejercicio, incluido el metabolismo de la glucosa.
Para determinar mejor una relación causal y explorar la importancia de la microbiota intestinal, varios grupos de investigación han utilizado antibióticos para eliminar eficazmente una parte significativa de las bacterias intestinales y, posteriormente, han sometido a los animales a ejercicio.
En comparación con el rendimiento inicial en el ejercicio, donde los ratones tenían una microbiota intestinal intacta, el tratamiento intensivo con antibióticos resultó en grandes disminuciones en la capacidad de carrera y la función muscular (3, 4).
Este trabajo muestra un concepto emergente, denominado «eje intestino-músculo», que destaca la relación bidireccional entre el tejido muscular y la microbiota intestinal (5). Demostrando que esta relación es, de hecho, una vía de doble sentido, uno de los grupos de investigación la llevó un paso más allá y también restauró las bacterias intestinales de los ratones tratados con antibióticos. La restauración de la flora intestinal revirtió las disminuciones en la capacidad de resistencia y la función muscular (3). Claramente, la microbiota intestinal puede afectar el rendimiento, pero ¿qué ocurre en los humanos?
Existe evidencia proveniente de estudios con roedores de una relación bidireccional entre el tejido muscular y la microbiota intestinal, denominada “eje intestino-músculo”.
Análisis de hombres sedentarios a convertirse en atletas
En una de las investigaciones más interesantes y recientes, Barton y sus colegas utilizaron un enfoque de estudio de caso para rastrear la microbiota intestinal de dos hombres sedentarios que se embarcaron en un programa de entrenamiento de seis meses para una maratón o un triatlón de distancia olímpica (6).
A medida que avanzaba el entrenamiento, también lo hacían la composición corporal y los parámetros de condición física del participante. El entrenamiento sostenido produjo un aumento en la diversidad de la microbiota intestinal (una característica asociada a la salud).
Los participantes mostraron una mayor abundancia de especies microbianas que, según se ha demostrado, influyen en la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Los AGCC actúan como sustratos energéticos que, como se ha demostrado previamente, son absorbidos por el cuerpo y utilizados en el tejido muscular (7).
Sin embargo, el aumento de estos microbios productores de AGCC no se reflejó en los niveles reales de AGCC. Los autores afirmaron que las alteraciones metabólicas podrían tardar en manifestarse o que los microbios no estaban recibiendo suficientes nutrientes a través de la dieta de los participantes.
¿Ejercicio o dieta? No es tan fácil distinguir.
El ejercicio tiene el potencial de modificar la microbiota intestinal, pero es bastante difícil separar otros factores de confusión como la ingesta dietética. En relación con la comparación de las diferencias en la microbiota intestinal, esto se ha evidenciado en atletas profesionales de rugby frente a controles sedentarios (8). Si bien estos dos grupos tenían aproximadamente la misma masa corporal, los atletas consumieron aproximadamente 1500 calorías más y 140 gramos más de proteína. Ya sea una mayor ingesta de energía, una dieta alta en carbohidratos, una dieta baja en carbohidratos, un mayor consumo de proteínas, estrategias de alimentación durante el ejercicio, etc., todo puede influir en la composición y, en última instancia, en la función de la microbiota intestinal.
Como se mencionó en la Parte I, las bacterias intestinales pueden descomponer carbohidratos complejos, como la fibra dietética, mediante procesos de fermentación, produciendo finalmente AGCC. Estos incluyen acetato, propionato y, de importancia para nuestro análisis, butirato. Este AGCC es una de las principales fuentes de energía para las células que recubren el tracto gastrointestinal. Estas células, que forman la barrera intestinal, tienen un ciclo de vida corto de unos pocos días y requieren una cantidad considerable de energía y nutrientes (9). Al proporcionarles energía y nutrientes, pueden realizar mejor su función y mantener una mejor salud gastrointestinal.
Un problema que sufren muchos atletas de resistencia son los problemas gastrointestinales (10). Dejando de lado el estrés del ejercicio, el calor y los métodos de hidratación, los atletas de resistencia pueden beneficiarse de optimizar la ingesta de carbohidratos beneficiosos para el intestino.
Un término que se utiliza en este espacio es el de carbohidratos accesibles a la microbiota, o MAC por sus siglas en inglés.
Los MAC son carbohidratos que no son metabolizados por el huésped y, por lo tanto, están disponibles para el metabolismo de la microbiota. Las dietas bajas en MAC parecen promover el crecimiento de bacterias que degradan la mucosa que recubre la barrera intestinal (11). Esto puede afectar la integridad de la barrera y causar problemas.
Sin embargo, no todas las personas responden bien a una dieta alta en MAC de inmediato. Los efectos secundarios comunes pueden incluir hinchazón y gases (12). Si su dieta es baja en MAC, es mejor aumentar gradualmente el consumo de estos alimentos. Y, muy importante, no cerca de las sesiones de ejercicio.
«…los atletas de resistencia pueden beneficiarse de optimizar la ingesta de [carbohidratos accesibles a la microbiota, o MAC]… Sin embargo, no todos pueden responder bien a una dieta rica en MAC de inmediato».
Otro grupo de atletas que merece mención son aquellos con inclinaciones más estéticas, como los culturistas. Dependiendo de la proximidad de un culturista a la competición, puede reducir la ingesta calórica total, disminuir la ingesta relativa de carbohidratos y/o grasas y aumentar la ingesta relativa de proteínas. Al evaluar a un grupo de culturistas masculinos que seguían una dieta alta en proteínas y baja en fibra, Jang y sus colegas observaron disminuciones significativas en la abundancia de microbios beneficiosos (13). En relación con los jugadores profesionales de rugby, la ingesta de proteínas se correlacionó positivamente con la diversidad microbiana, una característica reconocida como «buena» para la salud intestinal.
¿A qué se deben estos dos hallazgos diferentes? Los atletas de rugby cumplieron con todos los requisitos dietéticos recomendados (8), mientras que los culturistas no (13). Consumieron muchos menos carbohidratos y fibra en comparación con la ingesta estándar. Si bien Jang y sus colegas no midieron otros parámetros como los AGCC, es posible que estos atletas también se beneficien del aumento de los MAC, que son resistentes a las enzimas humanas, pero pueden ser metabolizados por bacterias intestinales seleccionadas y asociadas con la salud.
Además, la calidad y digestibilidad de diferentes fuentes de proteínas pueden influir en el sitio de digestión y absorción intestinal. Las proteínas altamente digestibles, como el suero de leche, pueden ser digeridas por las enzimas del huésped en la parte superior del intestino, lo que reduce la fermentación microbiana en etapas posteriores del tracto digestivo. Las proteínas de origen vegetal están disponibles para la fermentación microbiana en un sitio más distal, dada la digestión incompleta por las enzimas del huésped, particularmente a un nivel más alto de proteína.
La evidencia de la investigación animal indica que las proteínas de origen vegetal tienen un efecto más marcado en la diversidad microbiana que las proteínas animales (14); sin embargo, se necesita investigación en atletas.
Principales conclusiones
El ejercicio parece alterar la estructura de la microbiota intestinal, y algunas evidencias sugieren que aumenta la diversidad general de la comunidad y la abundancia de microbios que producen AGCC. Sustratos como estos se relacionan con un mejor rendimiento, una mejor recuperación y una menor incidencia de enfermedades (15).
Con el tiempo, a medida que se mejora la condición física, es posible que la reestructuración de la comunidad microbiana mejore el rendimiento del huésped al proporcionar combustible y favorecer el metabolismo durante el ejercicio (7). Sin embargo, para favorecer estos cambios, la dieta también parece ser importante.
Una estrategia emergente podría ser que los atletas complementen su dieta con MAC, lo que podría ayudar a estimular el crecimiento de microbios asociados con la salud. Otra posible estrategia podría ser la ingesta de alimentos fermentados y probióticos, un tema que abordaremos más adelante.
El resultado final
Si bien quizás sea demasiado pronto para brindar consejos concretos sobre cómo modular el microbioma para optimizar el rendimiento y la recuperación, sabemos que la dieta y el uso de antibióticos pueden tener algunos de los efectos más profundos en el microbioma adulto.
Por lo tanto,
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Los atletas deben tomar antibióticos bajo la supervisión de su proveedor de atención médica y no de manera innecesaria.
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¡Los atletas deben consumir una variedad de alimentos diferentes y no comer lo mismo todos los días!
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Opte por una variedad de MAC lejos de los períodos de entrenamiento intenso
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incluir algunas proteínas menos digestibles (de origen vegetal) en la dieta
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Mantener la hidratación para mantener el buen funcionamiento del tracto gastrointestinal.
Referencias:
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Mohr AE, Jäger R, Carpenter KC, Kerksick CM, Purpura M, Townsend JR, West NP, Black K, Gleeson M, Pyne DB, Wells SD, Arent SM, Kreider RB, Campbell BI, Bannock L, Scheiman J, Wissent CJ, Pane M, Kalman DS, Pugh JN, Ortega-Santos CP, Ter Haar JA, Arciero PJ, Antonio J. La microbiota intestinal del atleta. J Int Soc Sports Nutr. 12 de mayo de 2020;17(1):24. doi: 10.1186/s12970-020-00353-w.
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Yang W, Liu Y, Yang G, Meng B, Yi Z, Yang G, Chen M, Hou P, Wang H, Xu X. El ejercicio físico de intensidad moderada afecta el rendimiento físico y la microbiota intestinal de ratones. Front Cell Infect Microbiol. 24 de septiembre de 2021;11:712381. doi: 10.3389/fcimb.2021.712381.
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Nay K, Jollet M, Goustard B, Baati N, Vernus B, Pontones M, Lefeuvre-Orfila L, Bendavid C, Rué O, Mariadassou M, Bonnieu A, Ollendorff V, Lepage P, Derbré F, Koechlin-Ramonatxo C. Las bacterias intestinales son fundamentales para la función muscular óptima: un vínculo potencial con la homeostasis de la glucosa. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1 de julio de 2019;317(1):E158-E171. doi: 10.1152/ajpendo.00521.2018.
-
Okamoto T, Morino K, Ugi S, Nakagawa F, Lemecha M, Ida S, Ohashi N, Sato D, Fujita Y, Maegawa H. El microbioma potencia el ejercicio de resistencia mediante la producción intestinal de acetato. Am J Physiol Endocrinol Metab. 1 de mayo de 2019;316(5):E956-E966. doi: 10.1152/ajpendo.00510.2018.
-
Przewłócka K, Folwarski M, Kaźmierczak-Siedlecka K, Skonieczna-Żydecka K, Kaczor JJ. El eje intestino-músculo existe y puede afectar la adaptación del músculo esquelético al entrenamiento. Nutrientes. 2020 18 de mayo;12(5):1451. doi: 10.3390/nu12051451.
-
Barton W, Cronin O, Garcia-Perez I, Whiston R, Holmes E, Woods T, Molloy CB, Molloy MG, Shanahan F, Cotter PD, O’Sullivan O. Efectos de la mejora sostenida de la condición física en el microbioma intestinal: Un estudio de caso longitudinal con medidas repetidas. Transl Sports Med. Marzo de 2021;4(2):174-192. doi: 10.1002/tsm2.215.
-
Scheiman J, Luber JM, Chavkin TA, MacDonald T, Tung A, Pham LD, Wibowo MC, Wurth RC, Punthambaker S, Tierney BT, Yang Z, Hattab MW, Avila-Pacheco J, Clish CB, Lessard S, Church GM, Kostic AD. El análisis metaómico de atletas de élite identifica un microbio que mejora el rendimiento y que funciona a través del metabolismo del lactato. Nat Med. Julio de 2019;25(7):1104-1109. doi: 10.1038/s41591-019-0485-4.
-
Clarke SF, Murphy EF, O’Sullivan O, Lucey AJ, Humphreys M, Hogan A, Hayes P, O’Reilly M, Jeffery IB, Wood-Martin R, Kerins DM, Quigley E, Ross RP, O’Toole PW, Molloy MG, Falvey E, Shanahan F, Cotter PD. El ejercicio y las dietas extremas asociadas influyen en la diversidad microbiana intestinal. Gut. Diciembre de 2014;63(12):1913-20. doi: 10.1136/gutjnl-2013-306541.
-
Arike L, Seiman A, van der Post S, Rodriguez Piñeiro AM, Ermund A, Schütte A, Bäckhed F, Johansson MEV, Hansson GC. El recambio proteico en células epiteliales y moco a lo largo del tracto gastrointestinal está coordinado por la ubicación espacial y la microbiota. Cell Rep. 28 de enero de 2020;30(4):1077-1087.e3. doi: 10.1016/j.celrep.2019.12.068.
-
Pugh JN, Kirk B, Fearn R, Morton JP, Close GL. Prevalencia, gravedad y posibles causas nutricionales de síntomas gastrointestinales durante una maratón en corredores recreativos. Nutrients. 24 de junio de 2018;10(7):811. doi: 10.3390/nu10070811.
-
Daien CI, Pinget GV, Tan JK, Macia L. Impacto negativo de una dieta pobre en carbohidratos y accesible a la microbiota en la homeostasis intestinal e inmunitaria: una visión general. Front. Immunol. 2017; 8:548.
-
de Oliveira EP, Burini RC, Jeukendrup A. Molestias gastrointestinales durante el ejercicio: prevalencia, etiología y recomendaciones nutricionales. Sports Med. 2014; 44(Supl. 1):S79–85.
-
Jang LG, Choi G, Kim SW, Kim BY, Lee S, Park H. La combinación de deporte y dieta específica para el deporte se asocia con las características de la microbiota intestinal: un estudio observacional. J Int Soc Sports Nutr. 3 de mayo de 2019;16(1):21. doi: 10.1186/s12970-019-0290-y.
-
Butteiger DN, Hibberd AA, McGraw NJ, Napawan N, Hall-Porter JM, Krul ES. Comparación de la proteína de soya con la proteína de la leche en una dieta occidental aumenta la diversidad microbiana intestinal y reduce los lípidos séricos en hámsteres sirios dorados. J Nutr. Abr. 2016;146(4):697-705. doi: 10.3945/jn.115.224196.
-
Bongiovanni T, Yin MOL, Heaney L. El atleta y el microbioma intestinal: ácidos grasos de cadena corta como posibles ayudas ergogénicas para el ejercicio y el entrenamiento. Int J Sports Med. Diciembre de 2021;42(13):1143-1158. doi: 10.1055/a-1524-2095.