Prestatieverhogende bacterie gevonden in marathonlopers

Al meerdere studies hebben laten zien dat sporters een andere darmmicrobiota hebben dan niet-sporters. Van verschillende geslachten bacteriën (Veillonella, Bacteroides, Prevotella, Methanobrevibacter en Akkermansia) werden er hogere aantallen gevonden in bijvoorbeeld professionele wielrenners en rugbyspelers. Wetenschappers uit Boston hebben nu een bacterie in marathonlopers geïdentificeerd die mogelijk sportprestaties zou kunnen verhogen.

Meer Veillonella

De onderzoekers vergeleken de darmmicrobiota van marathonlopers vóór en na de Boston Marathon van 2015 en zagen dat de hoeveelheid bacteriën van het geslacht Veillonella in dit tijdbestek (tien dagen) was toegenomen. Dit effect bleek onafhankelijk van dieet, een belangrijke factor in de samenstelling van darmmicrobiota. Ook in ultramarathonlopers en Olympisch roeiers was dezelfde trend zichtbaar. Om te testen wat het voordeel van deze bacteriën zou kunnen zijn, isoleerden de onderzoekers een bepaalde soort (Veillonella atypica) uit één van de hardlopende proefpersonen en gaven deze bacterie aan een groep muizen. De muizen werden fysiek op de proef gesteld in een tredmolen. Wat bleek? De muizen die V. atypica hadden gekregen, hielden het langer vol dan controlemuizen.

“Muizen die V. atypica hadden gekregen, hielden het langer vol dan controlemuizen.”

Geen hogere afbraak van melkzuur

Het geslacht Veillonella is met name interessant omdat deze bacteriën melkzuur kunnen afbreken – een afvalproduct dat in hoge mate geproduceerd wordt tijdens inspanning en zorgt voor de welbekende ‘zure benen’. Het grootste deel van dit melkzuur wordt afgebroken in de lever. De onderzoekers vermoedden nu dat melkzuur tijdens inspanning via het bloed ook naar de darmen wordt getransporteerd, om daar af te worden gebroken door V. atypica. Ze testten in muizen of dit daadwerkelijk gebeurde – dit bleek nog nooit onderzocht – en ze zagen dat geïnjecteerd melkzuur inderdaad van het bloed naar de darmholtes werd vervoerd. De onderzoekers concludeerden echter dat dit niet leidde tot een algemeen hogere afbraak van melkzuur.

De rol van propionzuur

Op welke manier zou de bacterie dan wél kunnen bijdragen aan een beter uithoudingsvermogen in muizen? V. atypica zet melkzuur om in de korteketenvetzuren azijnzuur en propionzuur. Eerdere studies met muizen lieten zien dat propionzuur o.a. de hartslag en maximale zuurstofconsumptie verhoogt en de bloeddruk beïnvloedt. De wetenschappers verwachtten daarom dat propionzuur (deels) een rol speelt in het prestatie verhogende effect van V. atypica. Inderdaad, wanneer propionzuur in de darmen van een groep muizen werd geïnjecteerd, zag men hetzelfde effect als bij de toediening van de levende bacterie.

V. atypica en de atleet

Deze studie laat zien dat de darmmicrobiota mogelijk een belangrijke rol speelt in sportprestaties. De vraag blijft hoe V. atypica zich in eerste instantie liever in atleten vestigde. De onderzoekers denken dat de hoge concentraties melkzuur in atleten een voordeel biedt aan melkzuur afbrekende bacteriën zoals V. atypica. Waarom dit niet geldt voor andere melkzuur afbrekende bacteriën, is nog niet bekend.

Van muis naar mens

Wel moet vermeld worden dat in deze studie gebruik gemaakt is van muizen. De darmbacteriën van de muis en hun interacties met de muis, zijn niet hetzelfde als die van de mens. Bovendien wordt er niks gezegd over de aanwezigheid en aantallen van de andere darmbacteriën in de proefmuizen. De darmmicrobiota is een complex geheel van bacteriën die met elkaar – en met hun gastheer – samenwerken. De resultaten in deze studie zouden daardoor niet alleen aan V. atypica te wijten zijn. Er zijn bovendien altijd andere soorten bacteriën die de taak van V. atypica kunnen overnemen. Hoe dan ook laat de studie een mooi voorbeeld zien van hoe bacterie en mens samenwerken.

Bron:https://www.nature.com/articles/s41591-019-0485-4

Lees ook: