Bakterije i performanse sportista
Svi smo svesni činjenice da biti najbolji, ili jedan od najboljih u svom poslu predstavlja ozbiljan, naizgled nedostižan izazov. Profesionalni sportisti, pored dugogodišnjeg truda, zalaganja, treninga i posvećenosti, kriju jednu zanimljivu tajnu. Ona se ogleda u specifičnoj simbiozi bakterija koje žive u njihovim crevima i njihovoj sposobnosti da razlažu produkte metabolizma koji nastaju prilikom ekstremnih fizičkih napora. Poznato je da mikrobiom creva sisara predstavlja izuzetno metabolički aktivan, dinamičan i raznovrstan ekosistem različitih mikroorganizama i njihovih gena. Jedan od tih mikroorganizama, bakterija Veillonella sp., igra ključnu ulogu u performansama profesionalnih maratonaca, ultramaratonaca i veslača.
Izvor fotografije: https://www.bostonmagazine.com/wp-content/uploads/sites/2/2021/09/fea_races-5.jpg
U periodu održavanja maratona u Bostonu 2015. godine, grupa naučnika okupljena oko Aleksandra D. Kostića, američkog naučnika srpskog porekla koji radi na Harvardu, sprovela je istraživanje na učesnicima trke. Prikupljali su uzorke stolice učesnika, nekoliko dana pred, i nakon trke, i uporedili ih međusobno, kao i s uzorcima ljudi koji se ne bave profesionalno trčanjem. Analize su pokazale da uzorci stolice maratonaca u najvećoj meri sadrže bakterije iz roda Veillonella sp., preciznije vrstu Veillonella atypica, a da uzorci „običnih ljudi” skoro pa uopšte ne sadrže ove bakterije.
Zašto baš ova bakterija, a ne neka druga? Analize bakterijskog genoma pokazale su da ona proizvodi veliki broj enzima koji imaju izrazit afinitet prema laktatu i mlečnoj kiselini. Naime, Veillonella koristi laktat i mlečnu kiselinu kao glavni izvor ugljenika u svom metabolizmu. Upravo ovi produkti su prisutni u velikim količinama u ljudskom organizmu pri ekstremnim fizičkim naporima, pogotovo u slučaju kada su prisutni anaerobni uslovi.
Veillonella sp.
Izvor fotografije: https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/gram-negative-anaerobic-cocci
Pomoću svojih metaboličkih enzima, Veillonella razlaže laktat i mlečnu kiselinu do kratkolančane propionske kiseline i propionata. Propionat je u ranijim naučnim istraživanjima pokazao sposobnost da povećava protok krvi kroz komore i pretkomore srca sisara, povećava razmenu kiseonika i ugljen dioksida kroz krvne kapilare, kao i da pozitivno utiče na termoregulaciju i kontrolu stvaranja masnog tkiva kod miševa. Na osnovu ovoga, ista grupa naučnika je rešila da na miševima ispita da li zaista propionat direktno utiče na sposobnost dužeg trčanja i povećanih performansi u dugotrajnim fizičkim aktivnostima. Rezultati su pokazali da miševi koji su dobili propionat imaju 13% veći aerobni i anaerobni kapacitet i imali su evidentno bolje performanse nego miševi koji nisu dobili suplementaciju.
Izvor fotografije: http://a.abcnews.com/images/US/GTY_mouse_wheel_tk_140521_16x9_608.jpg
Fizička aktivnost predstavlja bitan faktor u održavanju opšteg zdravstvenog stanja organizma. Naučnici veruju da će u narednom periodu, pomoću modernih molekularno-genetičkih analiza, otkriti precizne biohemijske puteve kojima Veillonella stvara enzime kojima razlaže laktat i mlečnu kiselinu, kao i zašto je baš ova bakterija favorizovala sebe za opstanak u odnosu na druge anaerobne bakterije u sklopu mikrobiote creva. Takođe, posebno napravljeni probiotici koji sadrže sojeve bakterija iz roda Veillonella mogli bi da pomognu ljudima da se više bave fizičkim aktivnostima i posledično pomognu u lečenju dijabetesa tip 2, kao i da pomognu ljudima koji imaju retke bolesti metabolizma.
Izvori:
- https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190624111441.htm
- https://www.genengnews.com/news/microbiomes-of-elite-athletes-contain-performance-enhancing-bacteria/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7368972/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7242212/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6928244/
