Il metaboloma globale umano comprende da centinaia a migliaia di xenometaboliti, sostanze chimiche "non autonome" che il corpo non produce, ma che sono i sottoprodotti degli organismi che vivono nel tratto digestivo (microbioma intestinale) e degli alimenti che consumiamo. "Si ritiene che molti degli xenometaboliti abbiano un impatto sulla salute e consentano il dialogo incrociato e la segnalazione tra il microbioma e l'ospite, "ha spiegato Sean Adams, dottorato di ricerca, corrispondente autore dello studio.
Il team di ricerca di Adams ha studiato il metaboloma globale delle donne sedentarie con obesità e insulino-resistenza prima e dopo l'esercizio. Le donne hanno seguito una dieta ipocalorica e un regime di esercizi per 14 settimane che hanno portato alla perdita di peso e al miglioramento della forma cardiovascolare. Camminavano su un tapis roulant o usavano una cyclette per allenamenti di 30 minuti almeno quattro giorni alla settimana per un mese, dopodiché ogni sessione di esercizio è stata estesa a 40 minuti. Il livello di intensità degli allenamenti è aumentato in modo incrementale durante la prova. I ricercatori hanno prelevato campioni di sangue ogni cinque minuti durante le sessioni di allenamento.
Livelli di carboidrati selezionati, grassi e amminoacidi nel sangue diminuiti con l'esercizio acuto, mentre sorprendentemente, le concentrazioni di alcuni xenometaboliti sono aumentate. La scoperta che "un esercizio fisico può modificare le concentrazioni ematiche di xenometaboliti che provengono originariamente dall'intestino è un concetto emergente, e molto emozionante, " ha detto Adams. Sono necessarie ulteriori ricerche per capire perché questo accade, "ma [esso] può comportare cambiamenti associati all'esercizio alla digestione o allo stoccaggio e al rilascio delle molecole".
"Gli studi futuri dovrebbero affrontare le origini tessuto-specifiche dei cambiamenti dei metaboliti legati all'esercizio, come il metaboloma risponde attraverso l'intero spettro dell'esercizio da bassa a moderata ad alta intensità, quali percorsi e metaboliti si collegano allo sforzo e alla segnalazione della fatica e le potenziali interrelazioni tra esercizio, fitness e xenometaboloma, " hanno scritto i ricercatori.