With the help of my little friends

Het lopen van een marathon wordt steeds populairder. Naast de vele positieve gezondheidseffecten van duurinspanning, kan duurinspanning ook gepaard gaan met maagdarmklachten. Zo’n 30-90% van de hardlopers heeft last van maagdarmklachten tijdens of in de uren na het hardlopen. 

Het ontstaan van maagdarmklachten heeft waarschijnlijk te maken met de herverdeling van het bloedvolume, resulterend in minder bloedtoevoer naar het spijsverteringskanaal en een minder goed functionerende darmbarrière. Doordat de darmbarrière minder goed functioneert kunnen er ongewenste stoffen (endotoxinen) de bloedbaan intreden en voor ontstekingsreacties zorgen. 

De vele micro-organismen in onze darm, gezamenlijk onze darmmicrobiota genoemd, zijn van invloed op de voedselvertering, maar ook op het functioneren van de cellen die de darmwand bekleden en de verbindingen tussen deze cellen. Mogelijk hebben hardlopers met maagdarmklachten tijdens duurinspanning te maken met een afwijkende samenstelling van de darmmicrobiota en/of metabolieten ten opzichte van hardlopers zonder klachten, waardoor de darmbarrière minder goed functioneert en er problemen kunnen optreden. 

Vandaar dat het voornaamste doel van ons onderzoeksproject is om te onderzoeken of er een relatie bestaat tussen de samenstelling van de darmmicrobiota en/of metabolieten en het ontstaan van maagdarmklachten tijdens duurinspanning. De onderzoeksvragen die zullen worden bestudeerd zijn: 

1. Verschilt de samenstelling van de darmmicrobiota en/of metabolieten van hardlopers die wel en niet last krijgen van maagdarmklachten tijdens het lopen van een marathon? En zo ja, hoe? 

2. Kan de samenstelling van de darmmicrobiota en/of metabolieten van getrainde sporters die maagdarmklachten ervaren tijdens duurinspanning positief beïnvloed worden door probiotica-suppletie, zodat de kans op en/of intensiteit van maagdarmklachten tijdens duurinspanning wordt verminderd en de sportprestatie verbeterd? 

Het onderzoeksproject richt zich op de identificatie van sporters die last hebben van maagdarmklachten tijdens duurinspanning. We hopen met de beoogde resultaten bij te kunnen dragen aan op de persoon gerichte preventie van maagdarmklachten door het aanpassen van de darmmicrobiota.

Resultaten

In het eerste deel van dit onderzoek, de observationele studie, zijn de darm-microbiota onderzocht bij 45 hardlopers die deelnamen aan de Leiden Marathon, waarbij de meesten de halve marathon liepen. Met behulp van multiple regressiemodellen is geanalyseerd welke factoren van invloed waren op de eindtijd van de halve marathon, de aanwezigheid van darmklachten voor en darmklachten na afloop van de halve marathon. Hieruit bleek dat leeftijd, BMI, gemoedstoestand en de fitheid van de deelnemers factoren waren die een rol speelden bij zowel de eindtijd als het wel of niet optreden van klachten. Ook de hoeveelheid vezels en vet in het dieet was van invloed op het wel of niet optreden van klachten. Daarnaast is onderzocht hoe de biodiversiteit van het darm microbioom varieert afhankelijk van de Bristol stoelgangscore en de aanwezigheid van darmklachten. Ook hier bleken leeftijd en gemoedstoestand een deel van de variantie te verklaren, naast de usg (urine specific gravity) waarde en de hoeveelheid suiker in het dieet. De aanwezigheid van butyraat producerende bacteriën in de darm-microbiota bleek een significante positieve relatie te hebben met het optreden van darmklachten.  

Om meer inzicht te verkrijgen in de effecten van het gebruik van probiotica op de prestatie en maagdarmklachten bij duursporters zijn voor het tweede (experimentele) deel van de studie van de studie 44 duursporters gerekruteerd, waarvan 35 uiteindelijk aan de studie hebben deelgenomen. Het effect van probiotica op het optreden van maagdarmklachten tijdens duurinspanning kon door de Covid-crisis helaas niet worden onderzocht. Wel is er onderzoek gedaan naar de samenstelling van microbiota en metabolieten in de feces voor en na de probiotica suppletie (14 weken). Tijdens de suppletieperiode hielden de proefpersonen de trainings-modaliteit, --duur en – intensiteit bij en werden wekelijks vragenlijsten bijgehouden over darmklachten en de Profile of Mood Status (POMS). Hoewel de belangrijkste uitkomstmaat de prestatie tijdens een looptest ontbreekt zijn de overige verzamelde data wel exploratief geanalyseerd. Er is een verband gevonden tussen de diversiteit van het microbioom van de darm en de Bristol stool score en er lijkt een verband tussen diversiteit en het maximale prestatieniveau (VO2 max).

Technieken

• 16S rRNA gensequentiebepaling (gene sequencing) 
• PCR 
• Metabolomics: LC-MS 
• Multivariate analyses (Multiple Regression on (dis)similarity Matrices and db-RDA) 

Projectinformatie

Type project	RAAK-publiek
Looptijd	9-1-2018 t/m 31-8-2021
Status	Afgerond
Onderzoeksgroep(en)	Metabolomics, Bio-informatica
Projectleiding	Peter Lindenburg (MB), Floyd Wittink (BI)
Docentonderzoeker(s)	Sonja Kaal (CH)
Analist(en)	Evelyne Burgwal, Nanda Koopman, Stef Pieterman, Nikola Petrusevski
Student(en)	1 student BM 4e jaars 1 student BI 4e jaars
Partner(s)	VU, Universiteit Leiden, WUR, HU, Radbouw UMC, TNO, MyMicroZoo, My Temp, Papendal, Maag lever darm stichting, NOC*NSF