Wie Sport die Darmflora bei übergewichtigen Menschen verändert: Was eine systematische Übersichtsarbeit sagt

Ein Forscherteam unter der Leitung von Dr. Javier Cansino-Ramirez von der Universität Chile hat die erste systematische Untersuchung der Auswirkungen von Sport auf die Darmflora bei übergewichtigen und fettleibigen Erwachsenen durchgeführt. Ihre in der Fachzeitschrift Applied Physiology, Nutrition and Metabolism veröffentlichte Arbeit bündelte Daten aus elf klinischen Studien mit insgesamt 476 fettleibigen Teilnehmern und 382 gesunden Freiwilligen.

Voraussetzungen

Fettleibigkeit geht mit Störungen der Darmflora einher. Sie geht mit einem Rückgang nützlicher Bakterien einher, die kurzkettige Fettsäuren (SCFA) produzieren, und einem Überwiegen von Bakterien, die Entzündungen und Stoffwechselstörungen fördern. Es gibt zwar Hinweise darauf, dass Sport das Mikrobiom modulieren kann, diese sind jedoch begrenzt und basieren auf gemischten Methoden.

Methoden und Studienauswahl

• Literaturrecherche: MEDLINE, EMBASE, EBSCO, Scopus (Stand Ende 2024) gemäß PRISMA-Protokoll.
• Einschlusskriterien: Erwachsene (≥ 18 Jahre) mit einem BMI ≥ 25 kg/m², interventionelle (kontrollierte und unkontrollierte) und Querschnittsstudien zur Bewertung des Zusammenhangs zwischen körperlichem Aktivitätsniveau oder Trainingsprogrammen und der Zusammensetzung der Mikrobiota (16S-rRNA-Sequenzierung).
• Bewertung des Verzerrungsrisikos: RoB 2 für RCT, ROBINS-I für unkontrollierte Interventionen und JBI für Querschnittsstudien.

Insgesamt wurden 7 Interventionsstudien (HIIT, Aerobic, Krafttraining, 4 bis 16 Wochen) und 4 Querschnittsstudien in die Überprüfung einbezogen.

Wichtigste Ergebnisse

1. Alpha-Diversität (innerhalb der Stichprobe)

   • Interventionen haben durchweg keine deutlichen Erhöhungen der Artenzahl oder der Diversitätsindizes (Shannon, Simpson) nach der Ausübung gezeigt.

   • In Querschnittsstudien erzielten aktivere Teilnehmer oft etwas höhere Werte, die Ergebnisse waren jedoch inkonsistent.

2. Beta-Diversität (zwischen den Exemplaren)

   • Alle Interventionsprotokolle zeigten nach dem Training signifikante Veränderungen in der Zusammensetzung der Mikrobiota im Vergleich zur Kontrolle oder zum Ausgangswert (PERMANOVA-Analyse, p < 0,05), was auf die Bildung unterschiedlicher „mikrobieller Gemeinschaften“ bei aktiven Personen hindeutet.

3. SCFA-Produzenten

   • Verschiedene Arten von Übungen führten zu einer Erhöhung des relativen Anteils der Gattungen Faecalibacterium, Roseburia und Bifidobacterium – wichtige Produzenten von Butyrat und Propionat, die die Darmbarrierefunktion verbessern und systemische Entzündungen reduzieren.

4. Funktionale Vorhersagen

   • Mithilfe von PICRUSt zeigten die Autoren eine Zunahme der Gene für den Butyratstoffwechsel und eine Abnahme der Gene für die Lipopolysaccharidsynthese (LPS) nach Trainingsprogrammen mittlerer und hoher Intensität.

Einschränkungen und Lücken

• Heterogenität der Protokolle: vom 4-wöchigen HIIT bis zu 16-wöchigen gemischten Programmen, unterschiedliche Häufigkeit und Dauer der Übungen.
• Kleine Kohorten: Die meisten Interventionen umfassten 20–30 Teilnehmer, was die statistische Aussagekraft verringert.
• Fehlende Standardisierung der Ernährung: Nur drei Studien kontrollierten die Ernährung, der Rest waren Beobachtungsdaten.
• Fehlende RCT für Krafttraining und neurologische Analyse der funktionellen Folgen von Mikrobiota-Verschiebungen.

Praktische Schlussfolgerungen

• Personalisierter Ansatz: Bei der Entwicklung von Trainingsprogrammen zur Gewichtsabnahme ist es wichtig, die Fähigkeit des Patienten zu berücksichtigen, die Mikrobiota zu verändern.
• Optimierung des Trainings: Moderates aerobes und HIIT-Training für 3–5 Stunden pro Woche führte zu den deutlichsten Veränderungen zugunsten der SCFA-produzierenden Bakterien.
• Kombination mit der Ernährung: Eine Ernährung, die reich an Präbiotika (Erhöhung von Faecalibacterium und Bifidobacterium ) ist, verstärkt die Wirkung körperlicher Aktivität.

Empfehlungen für zukünftige Forschung

1. Große multizentrische RCTs mit standardisierten Protokollen und obligatorischer Berücksichtigung der Ernährung.
2. Langzeitüberwachung metabolischer und klinischer Ergebnisse (Insulinsensitivität, Entzündungsmarker).
3. Integration von Metagenomik und Metabolomik, um funktionelle Veränderungen im Mikrobiom genau zu verstehen.

Diese Studie unterstreicht, dass körperliche Aktivität nicht nur ein Stimulus für Muskeln und Herz ist, sondern auch ein wirkungsvolles endobiologisches Instrument, das durch Modulation der Darmflora die Stoffwechsel- und Immungesundheit verbessern kann.