Impactul repetat asupra capului în fotbal influențează microbiomul intestinal
Jucătorii de fotbal colegial suferă sute de lovituri în fiecare sezon, fără a fi diagnosticați cu o comotie cerebrală, însă cercetările recente sugerează că aceste impacturi „tăcute” ar putea provoca probleme în interiorul intestinului, unde comunitățile microbiene se schimbă semnificativ în decurs de 72 de ore după lovituri puternice și continuă să se modifice pe parcursul sezonului.
Un studiu recent publicat în jurnalul PLOS One de către cercetători din Statele Unite a investigat corelația dintre impacturile la cap non-comotice (NHI) suferite de jucătorii de fotbal american și modificările diversității și compoziției microbiomului intestinal.
Autorii își descriu cercetarea ca fiind preliminară și generator de ipoteze: un studiu exploratoriu pe un grup mic de jucători de fotbal colegial, monitorizați pe parcursul sezonului competițional. S-a constatat că evenimentele de accelerare a capului (HAE) erau asociate statistic cu schimbări acute în diversitatea beta în termen de 72 de ore de la impacturi semnificative.
Modelarea cu efecte mixte a sugerat, de asemenea, că expunerea cumulativă la NHI ar putea contribui la modificări longitudinale ale microbiomului pe parcursul sezonului de fotbal. Autorii descriu aceste rezultate ca fiind primele dovezi ale unei legături corelaționale între traumele craniene subdiagnostice și modificările microbiomului intestinal, subliniind că majoritatea asocierilor la nivel de taxon nu au supraviețuit corecției pentru testarea multiplă.
Impacturile non-comotice și fundamentele gut-brain
Traumele craniene ușoare (mTBI) au fost tradițional caracterizate prin simptome neurologice tranzitorii. Totuși, cercetările moderne arată că aproximativ 1 din 6 pacienți cu mTBI experimentează dizabilități care durează trei luni sau mai mult.
Investigațiile mecanistice au demonstrat că neuroinflamația cronică este un motor frecvent al acestor simptome pe termen lung. În paralel, dovezile emergente validează tot mai mult legătura dintre microbiomul intestinal și neuroinflamația care afectează creierul, un mecanism denumit „axa intestin-creier”, o rețea de semnalizare bidirecțională prin care microbiomul intestinal influențează funcția cerebrală prin rute imune, hormonale și neuronale, în timp ce creierul, la rândul său, formează fiziologia intestinală.
Interesant, traumele cerebrale diagnosticate clinic au fost anterior corelate cu debutul disbiozei, însă impacturile non-comotice (NHI) nu îndeplinesc criteriile diagnostice pentru mTBI și, prin urmare, nu au fost niciodată investigate formal din perspectiva disbiozei și sănătății neurologice.
NHI sunt impacturi la cap care nu generează simptome detectabile clinic și care sunt puțin probabil să îndeplinească criteriile de diagnostic pentru mTBI. Este important de menționat că autorii avertizează, citând literatura recentă, că termenul „subcomotie” poate fi o denumire greșită, deoarece unele NHI ar putea implica forțe mai mari decât cele ale impacturilor comotice, în ciuda absenței simptomelor. Studiile au arătat că NHI sunt mult mai frecvente decât mTBI, sportivii de fotbal american suferind între 100 și 1.000 de astfel de impacturi pe sezon. În plus, literatura a corelat NHI cu modificări acute ale markerilor inflamatori și declin cognitiv pe termen lung.
Designul studiului microbiomului jucătorilor de fotbal
Studiul de față a avut ca scop determinarea dacă NHI sunt asociate cu aceleași modificări microbiene intestinale observate în leziuni cerebrale mai severe, potențial servind ca precursor al inflamației sistemice cronice și al dizabilității prelungite. Cohorta de studiu a inclus 19 jucători de fotbal din cadrul National Collegiate Athletic Association (NCAA) Division I, urmăriți pe parcursul unui sezon de fotbal colegial.
Participanții care administraseră antibiotice sau suferiseră o comotie diagnosticată în termen de 60 de zile de la începutul studiului au fost excluși din datasetul analitic. Numai șase dintre cei 19 jucători înscriși au îndeplinit în cele din urmă criteriile de conformitate, rezultând un set analitic final de 226 de probe fecale. Autorii recunosc că această pierdere de aproximativ 68% ridică posibilitatea unui bias de selecție dincolo de limitele evidente ale dimensiunii eșantionului. Toți cei șase participanți analizați erau bărbați, de rasă albă (caucaziană) și aveau între 21 și 22 de ani, o demografie restrânsă pe care autorii o recunosc ca limitând generalizabilitatea descoperirilor lor. Planul de analiză nu a fost preînregistrat, iar autorii descriu abordarea statistică ca fiind exploratorie.
Impacturile la cap au fost cuantificate folosind sistemul de monitorizare bazat pe cască Riddell InSite. Sistemul a fost calibrat pentru a înregistra forțe liniare pe cinci niveluri: 15–19g, 20–28g, 29–43g, 44–63g și > 63g, iar aceste date au fost utilizate pentru a calcula „încărcătura impactului la cap” a fiecărui NHI, o măsură cumulativă a severității impactului pe jucător pe zi. Studiul a monitorizat simultan activitatea fizică a participanților pe teren, folosind unități GPS de 10 Hz (Catapult S7 și G7) pentru a calcula „încărcătura jucătorului” ca o măsură a efortului fizic general, distinctă de încărcătura impactului la cap, care surprinde doar forțele craniene.
Probe fecale ale participanților au fost utilizate ca sursă de ADN pentru amplificarea genei 16S rRNA prin reacție de polimerizare în lanț (PCR). Amplificarea a vizat în mod specific regiunea V4 a genei, iar secvențierea de generație următoare a fost efectuată pe platforma Illumina MiSeq, generând o medie de 58.036 de citiri pe probă (SD 18.033).
Diversitatea beta a fost măsurată folosind indicele de dissimilaritate Bray-Curtis, iar efectele pe termen scurt ale NHI au fost calculate utilizând „expunerea semnificativă la impactul la cap”, definită ca o zi cu un scor de încărcare a impactului de 70 sau mai mare (percentila 75), urmată de trei zile consecutive fără impacturi la cap în percentila 75. Semnificația statistică a fost determinată folosind testul Chi-Carat de rang Friedman și modele liniare cu efecte mixte, cu corecția Benjamini-Hochberg aplicată pentru a ajusta testarea multiplă.
Sincronizarea impactului și schimbările microbiomului
Datele studiului au relevat o asociere dependentă de timp între loviturile la cap și compoziția microbiomului intestinal, cele mai pronunțate schimbări fiind observate în fereastra de 48–72 de ore post-impact. Această întârziere este consistentă cu timpii tipici de tranzit intestinal și cu întârzierea cu care semnalele inflamatorii sistemice reshapează comunitățile microbiene, deși studiul nu a testat direct niciunul dintre aceste mecanisme.
Schimbările pe termen scurt ale microbiomului au fost observate prin analizele Bray-Curtis. Dissimilaritatea a fost semnificativ mai mare la 48–72 de ore (p = 0.025) și 72–96 de ore (p = 0.012) decât
