Tu Rendimiento Deportivo depende de tu Microbiota

¿Qué es la microbiota intestinal?

La microbiota intestinal se define como un ecosistema diverso compuesto (principalmente) por bacterias, arqueas, virus, protistos e incluso comunidades fúngicas que residen en el tracto gastrointestinal (1).

 Las principales funciones de la microflora intestinal incluyen actividades metabólicas que se traducen en recuperación de energía, nutrientes, y protección del huésped frente a invasión por microorganismos extraños.

Quienes practican ejercicio con regularidad y siguen una dieta específica parecen tener una comunidad distinta a la de quienes son más sedentarios (2, 3). Es probable que la estructura de la microbiota intestinal del atleta sea, en parte, resultado de adaptaciones a estos factores del estilo de vida a largo plazo (4). De hecho, no es raro que los atletas mantengan horarios bastante estrictos durante años e incluso décadas.

¿Qué hace que la microbiota intestinal de un atleta sea “distinta”?

Una característica clave a destacar, en el contexto de los atletas, es el papel del intestino en la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Estas moléculas pueden ser utilizadas como sustrato energético por el organismo e incluso actuar como intermediarios de señalización que participan en la regulación del metabolismo y la inflamación (5).

Los AGCC se producen mediante la fermentación de componentes alimentarios no digeribles, como la fibra dietética y otros componentes, incluidos los derivados de nuestro propio organismo (6).

En comparación con las personas sedentarias, los atletas presentan mayores metabolitos fecales y una mejor salud general (a menos que entrenen demasiado o presenten deficiencia energética) (7).

Si bien es especulativo, los atletas también podrían poseer «resiliencia» de la microbiota intestinal. Esto se refiere a la capacidad de la flora intestinal para volver a su estado basal tras situaciones estresantes, como presiones extremas en la dieta o el ejercicio. Esto se reconoce como una característica importante de una comunidad intestinal saludable (8).

¿Qué efecto tiene el ejercicio sobre la microbiota intestinal?

En los últimos años, varios grupos de investigación han logrado capturar los efectos del ejercicio extremo en la microbiota intestinal. Por ejemplo, al examinar muestras de heces de participantes del maratón de Boston, Scheiman y sus colegas observaron un aumento en la abundancia de un microbio llamado Veillonella después de la carrera (9).

Mediante una serie de experimentos que implicaron aislar una cepa específica de Veillonella de las heces de los participantes, los ratones inoculados con esta bacteria aumentaron drásticamente el rendimiento deportivo. Lo que parecía estar ocurriendo era que este microbio metabolizaba el lactato (un metabolito del metabolismo muscular) en AGCC (una fuente de combustible).

Scheiman y sus colegas teorizaron que los niveles más altos de lactato en el intestino de los atletas podrían favorecer el crecimiento de estas bacterias, lo que a su vez podría ayudar a mejorar el rendimiento. Sin embargo, actualmente se desconoce exactamente cómo se relacionan estas bacterias con un mejor rendimiento.

Estudio en la Western States Endurance

Se han detectado microbios productores de SCFA en otras investigaciones sobre eventos de ejercicio de resistencia, como la extenuante Western States Endurance Run, una carrera de montaña de 163 km.

En este estudio, se informaron cambios en la microbiota intestinal de un corredor de ultramaratón de élite antes y después de la competición, mostrando un aumento masivo de Veillonella dos horas después de la carrera (10).

En otro caso extremo, se rastreó la microbiota intestinal de cuatro atletas masculinos bien entrenados antes, durante y después de una carrera de remo transoceánica continua y sin apoyo de 33 días y 5000 km, con un promedio de cerca de 400 horas de remo por atleta (11). Se observó una mayor abundancia de especies productoras de SCFA (es decir, butirato) y especies asociadas con una mejor salud metabólica.

Respuestas individuales

Más recientemente, se monitorizó la flora intestinal de dos hombres en baja forma física durante seis meses mientras realizaban un entrenamiento progresivo: uno entrenaba para una maratón y el otro para un triatlón de distancia olímpica (12).

Se observaron aumentos en parámetros relacionados con la salud, como la diversidad de la comunidad y la abundancia de especies microbianas, que han demostrado influir en la producción de AGCC. Cabe destacar que estos dos participantes presentaron cambios diferenciales en microbios específicos relacionados con la salud, lo que destaca una característica muy importante de la microbiota intestinal humana: es individualizada.

Al igual que con las adaptaciones al entrenamiento, la respuesta de la flora intestinal al ejercicio probablemente sea bastante variable y, como se mencionó anteriormente, individual. Además, es extremadamente difícil separar factores como la dieta, especialmente porque muchos atletas siguen un régimen muy específico (13).

Finalmente, no todo el estrés del ejercicio es necesariamente bueno para el intestino. Por ejemplo, los atletas que entrenan a alta intensidad durante períodos prolongados sin una alimentación adecuada corren el riesgo de sufrir alteraciones en la integridad y la función intestinal, así como síntomas gastrointestinales (14). Estas cuestiones suscitan cierta cautela al analizar la microbiota intestinal atlética y generalizar los hallazgos.

Entonces, ¿los microbios intestinales de un atleta ayudan a mejorar el rendimiento?

Según la evidencia limitada, los atletas, como grupo, parecen albergar una mayor abundancia de vías funcionales dentro de la microbiota que podrían favorecer el metabolismo del ejercicio y la salud del deportista (7). Al igual que los microbios productores de AGCC y la producción de AGCC, se ha observado que la microbiota intestinal puede considerarse un recolector de energía para los atletas. De hecho, el tracto digestivo ofrece una superficie de intercambio increíblemente grande (¡80 m²!) para los metabolitos intestinales (15).

En casos como el ejercicio de resistencia, que puede ser extremadamente exigente metabólicamente, los AGCC pueden ser un factor importante para el rendimiento, ya que se absorben fácilmente en la circulación sistémica (16).

Estos AGCC pueden utilizarse directamente en el músculo y otros tejidos (17). En el músculo esquelético, los AGCC pueden favorecer el metabolismo energético durante el ejercicio (18). También contribuyen al aumento del flujo sanguíneo, la sensibilidad a la insulina, la preservación de la masa muscular esquelética y un fenotipo oxidativo (17).

Conclusiones

La microbiota intestinal de los atletas parece tener un mayor nivel de metabolitos fecales, como los AGCC, que podrían influir en el rendimiento deportivo y la salud general, en comparación con las personas menos activas (7).

Es probable que estas diferencias se deban a los efectos del entrenamiento físico o la ingesta dietética. También podrían tener una mayor capacidad para aprovechar la energía de la dieta y los productos del metabolismo del ejercicio.

En general, los mecanismos por los cuales el ejercicio puede promover una rica comunidad bacteriana, el aumento de las vías funcionales y la producción de metabolitos que mejoran el ejercicio no se comprenden completamente, pero probablemente involucren una multitud de factores más allá del entrenamiento y la dieta.

Finalmente, la mayoría de los estudios son correlativos (todos conocemos el dicho: «correlación no implica causalidad»). Sin embargo, existe un creciente interés en investigar cómo se modifica el intestino mediante diseños longitudinales y si la microbiota puede ser «entrenada».

Referencias

1. Consorcio del Proyecto del Microbioma Humano. Estructura, función y diversidad del microbioma humano sano. Nature. 13 de junio de 2012;486(7402):207-14. doi: 10.1038/nature11234. PMID: 22699609; PMCID: PMC3564958.

2. 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. Publicación electrónica: 9 de junio de 2014. PMID: 25021423.

3. Barton W, Penney NC, Cronin O, Garcia-Perez I, Molloy MG, Holmes E, Shanahan F, Cotter PD, O’Sullivan O. El microbioma de los atletas profesionales difiere del de los sujetos más sedentarios en su composición, y en particular a nivel metabólico funcional. Gut. 2018 Abr;67(4):625-633. doi: 10.1136/gutjnl-2016-313627. Publicación electrónica, 30 de marzo de 2017. PMID: 28360096.

4. O’Donovan CM, Madigan SM, Garcia-Perez I, Rankin A, O’Sullivan O, Cotter PD. Existe una composición microbiana y un metaboloma diferenciados en subgrupos de atletas irlandeses de élite. J Sci Med Sport. Enero de 2020;23(1):63-68. doi: 10.1016/j.jsams.2019.08.290. Publicación electrónica: 18 de septiembre de 2019. PMID: 31558359.

5. Tan J, McKenzie C, Potamitis M, Thorburn AN, Mackay CR, Macia L. El papel de los ácidos grasos de cadena corta en la salud y la enfermedad. Adv Immunol. 2014;121:91-119. doi: 10.1016/B978-0-12-800100-4.00003-9. PMID: 24388214.

6. Blaak EE, Canfora EE, Theis S, Frost G, Groen AK, Mithieux G, Nauta A, Scott K, Stahl B, van Harsselaar J, van Tol R, Vaughan EE, Verbeke K. Ácidos grasos de cadena corta en el intestino humano y la salud metabólica. Microbios benéficos. 1 de septiembre de 2020;11(5):411-455. doi: 10.3920/BM2020.0057. Publicación electrónica 31 de agosto de 2020. PMID:32865024.

7. 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. PMID: 32398103; PMCID: PMC7218537.

8. Bäckhed F, Fraser CM, Ringel Y, Sanders ME, Sartor RB, Sherman PM, Versalovic J, Young V, Finlay BB. Definición de un microbioma intestinal humano saludable: conceptos actuales, perspectivas futuras y aplicaciones clínicas. Cell Host Microbe. 15 de noviembre de 2012;12(5):611-22. doi: 10.1016/j.chom.2012.10.012. PMID: 23159051.

9. 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. Publicación electrónica, 24 de junio de 2019. PMID: 31235964; PMCID: PMC7368972.

10. Grosicki GJ, Durk RP, Bagley JR. Cambios rápidos en el microbioma intestinal en un corredor de ultramaratón de élite. Physiol Rep. 2019 Dic;7(24):e14313. doi: 10.14814/phy2.14313. PMID: 31872558; PMCID: PMC6928244.

11. Keohane DM, Woods T, O’Connor P, Underwood S, Cronin O, Whiston R, O’Sullivan O, Cotter P, Shanahan F, Molloy MGM. Cuatro hombres en un bote: El ejercicio de ultraresistencia altera el microbioma intestinal. J Sci Med Sport. Septiembre de 2019;22(9):1059-1064. doi: 10.1016/j.jsams.2019.04.004. Publicación electrónica, 18 de abril de 2019. PMID: 31053425.

12. 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. Publicación electrónica: 13 de diciembre de 2020. PMID: 34355132; PMCID: PMC8317196.

13. Hughes RL. Una revisión del rol del microbioma intestinal en la nutrición deportiva personalizada. Front Nutr. 10 de enero de 2020;6:191. doi: 10.3389/fnut.2019.00191. PMID: 31998739; PMCID: PMC6966970.

14. 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. PMID: 29937533; PMCID: PMC6073243.

15. Helander HF, Fändriks L. Superficie del tracto digestivo: revisión. Scand J Gastroenterol. Junio ​​de 2014;49(6):681-9. doi: 10.3109/00365521.2014.898326. Publicación electrónica, 2 de abril de 2014. PMID: 24694282.

16. Boets E, Gomand SV, Deroover L, Preston T, Vermeulen K, De Preter V, Hamer HM, Van den Mooter G, De Vuyst L, Courtin CM, Annaert P, Delcour JA, Verbeke KA. Disponibilidad sistémica y metabolismo de ácidos grasos de cadena corta derivados del colon en sujetos sanos: un estudio de isótopos estables. J Physiol. 15 de enero de 2017;595(2):541-555. doi: 10.1113/JP272613. Publicación electrónica: 18 de septiembre de 2016. PMID: 27510655; PMCID: PMC5233652.

17. Carey RA, Montag D. Explorando la relación entre la microbiota intestinal y el ejercicio: ácidos grasos de cadena corta y su papel en el metabolismo. BMJ Open Sport Exerc Med. 20 de abril de 2021;7(2):e000930. doi: 10.1136/bmjsem-2020-000930. PMID: 33981447; PMCID: PMC8061837.

18. Bycura D, Santos AC, Shiffer A, Kyman S, Winfree K, Sutliffe J, Pearson T, Sonderegger D, Cope E, Caporaso JG. Impacto de diferentes modalidades de ejercicio en el microbioma intestinal humano. Sports (Basilea). 21 de enero de 2021;9(2):14. doi: 10.3390/sports9020014. PMID: 33494210; PMCID: PMC7909775.