Tesis Did. E. Fis.

Influence of a physical exercise program, physical activity, sedentarism, body composition and physical fitness during pregnancy on body composition, physical fitness and neurocognition of the offspring: the gestafitos project

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Influence of a physical exercise program, physical activity, sedentarism, body composition and physical fitness during pregnancy on body composition, physical fitness and neurocognition of the offspring: the gestafitos project Sánchez Parente, Sandra In the absence of contraindications, current Guidelines encourage women to perform combined aerobic and resistance exercise (i.e., concurrent exercise) during pregnancy to improve maternal and offspring health outcomes, as it has been shown to contribute positively to a better metabolic intrauterine environment. Body composition is a strong determinant of birth complications and future diseases. Exercise during pregnancy has been shown to contribute positively to a better body composition of both the mother and offspring, as it has been associated with reduced risk of excessive gestational weight gain and a better control of offspring birth weight in healthy ranges. Additionally, the increased prevalence of maternal obesity in recent decades has occurred in parallel with the rise of macrosomia (defined as body weight at birth > 4000 grams) and childhood obesity, suggesting an association between maternal body composition and offspring body composition. Physical fitness is a powerful marker of health in general populations (i.e., childhood, adulthood and elderly) and specific populations (including pregnant women), as higher levels of physical fitness have been related to a better self-rated health, bone and psychological health, cardiovascular or metabolic profile, lower levels of total and abdominal adiposity, higher academic performance and all-cause mortality. Neurocognition evolves from conception to after birth, setting the foundation for lifelong neurodevelopment. Several studies have shown that regular maternal exercise induces benefits for the fetal brain development. Understanding the influence of exercise and maternal body composition during pregnancy on offspring body composition, as well as knowing whether exercise and physical fitness during pregnancy may improve all or some components of offspring physical fitness and their neurocognition might be of great importance for a better design of public health interventions, as it reflects prenatal conditions that can influence future development and may offer a preventive strategy against future disorders. Despite this, physical exercise interventions during pregnancy are often not based on programs specifically tailored to this stage. Moreover, most are designed at very low intensity or focused on aerobic or resistance exercise uniquely, even though current Guidelines recommend concurrent exercise to achieve greater health benefits. Therefore, the general aim of this International Doctoral Thesis was to evaluate the influence of a concurrent physical exercise program during pregnancy on offspring body composition, physical fitness, and neurocognition. Likewise, the specific aims were: (i) to analyze the influence of prenatal exercise on Apgar score and childhood health-related physical fitness and to identify possible differences based on maternal age and pre-pregnancy body mass index (BMI) (study I); (ii) to conduct a post-hoc analysis to examine the effect of a supervised-concurrent exercise training program from the 16th gestational week until delivery on 1-month infant neuromotor skills based on maternal pre-pregnancy BMI (study II); (iii) to compare the effect of different exercise interventions on offspring body weight and adequate values of body weight at birth, 6 and 12 months of age (study III); (iv) to systematically explore the influence of prenatal exercise, maternal physical activity, and physical fitness during pregnancy on offspring neurodevelopment up to 5 years of age (study IV); (v) to investigate the effects of a supervised concurrent exercise training program during pregnancy on children’s intelligence at 4-5 years of age (study V); (vi) to assess the association of maternal sedentary time and physical activity during pregnancy on children’s intelligence at 4-5 years of age, and to explore potential sex-related differences (study VI); and (vii) to assess the influence of maternal morphometrics in late pregnancy on offspring morphometrics at birth, 6, and 12 months of age, and examine variation by infant sex and pre-pregnancy BMI (study VII). The main results showed that: (i) exercise during pregnancy improves Apgar score at 1 and 5 minutes and reduces body weight at birth within normal values; there is limited evidence about the influence of exercise during pregnancy on offspring health-related physical fitness (study I). (ii) Concurrent exercise during pregnancy improves neuromotor skills in infants at 1 month of age in women with normal body weight; we observed limited evidence about the influence of concurrent exercise during pregnancy on infants whose mothers have overweight or obesity, and the potential mechanism behind the role of maternal BMI in the development of infant neuromotor skills (study II). (iii) Aerobic exercise with a meal plan resulted in the most favorable outcomes regarding adequate offspring body weight from birth to 12 months of age, whereas stretching showed the least favorable results (study III). (iv) Maternal exercise and physical activity during pregnancy improve offspring neurodevelopment; no studies were found that assessed the association of maternal physical fitness during pregnancy with offspring neurodevelopment (study IV). (v) A supervised concurrent exercise program during pregnancy had a positive effect on verbal and composite intelligence of children at 4-5 years; concurrent exercise during pregnancy seemed especially effective in verbal intelligence for male and female children, and composite intelligence mainly for males (study V). (vi) Moderate and moderate-to-vigorous physical activity during pregnancy were associated with greater non-verbal and composite intelligence in children at 4-5 years of age, while sedentary time and light physical activity showed no significant associations (study VI). (vii) Maternal weight, BMI, and gestational weight gain in late pregnancy were positively associated with offspring morphometrics at birth, but only gestational weight gain remained associated at 6 and 12 months of age (study VII). This International Doctoral Thesis provides evidence on the positive influence of concurrent exercise during pregnancy on body composition, neuromotor skills (i.e., motor fitness) and neurocognition of the offspring. However, there is limited evidence regarding the influence of concurrent exercise during pregnancy on offspring cardiorespiratory fitness and musculoskeletal fitness. Additionally, maternal morphometrics during pregnancy were directly associated with offspring morphometrics at birth, 6, and 12 months of age, and moderate and moderate-to-vigorous physical activity during pregnancy were associated with greater non-verbal and composite intelligence in children at 4-5 years of age. However, future studies are still necessary to know the influence of maternal physical fitness during pregnancy on neurocognition of the offspring.; En ausencia de contraindicaciones, las guías actuales recomiendan a las mujeres realizar ejercicio combinado aeróbico y de fuerza (p. ej., ejercicio concurrente) durante el embarazo para mejorar los resultados de salud materna y de la descendencia, ya que se ha demostrado que contribuye positivamente a un mejor entorno metabólico intrauterino. La composición corporal es un fuerte determinante de complicaciones en el parto y enfermedades futuras. Se ha demostrado que el ejercicio durante el embarazo se ha asociado con un menor riesgo de ganancia excesiva de peso gestacional y un mejor control del peso al nacer dentro de rangos saludables. Además, el aumento de la prevalencia de obesidad materna en las últimas décadas ha ocurrido en paralelo con el aumento de la macrosomía (definida como peso corporal al nacer > 4000 gramos) y de la obesidad infantil, sugiriendo una asociación entre la composición corporal materna y la de la descendencia. La condición física es un potente marcador de salud en poblaciones generales (es decir, infancia, adultez y vejez) y poblaciones específicas (incluidas las mujeres embarazadas), ya que mayores niveles de condición física se han relacionado con una mejor salud auto percibida, salud ósea y psicológica, perfil cardiovascular o metabólico, menores niveles de adiposidad total y abdominal, mayor rendimiento académico y menor mortalidad por todas las causas. La neurocognición evoluciona desde la concepción hasta después del nacimiento, estableciendo la base para el desarrollo neurológico durante toda la vida. Varios estudios han demostrado que el ejercicio materno regular induce beneficios en el desarrollo cerebral fetal. Comprender la influencia del ejercicio y de la composición corporal materna durante el embarazo sobre la composición corporal de la descendencia, así como saber si el ejercicio y la condición física durante el embarazo puede mejorar todos o algunos componentes de la condición física de la descendencia y su neurocognición, podría ser de gran importancia para un mejor diseño de intervenciones de salud pública, ya que refleja condiciones prenatales que pueden influir en el desarrollo futuro y ofrecer una estrategia preventiva frente a trastornos futuros. A pesar de ello, las intervenciones en ejercicio físico durante el embarazo frecuentemente no se basan en programas específicamente adaptados a esta etapa. Además, la mayoría están diseñadas con una intensidad muy baja o se enfocan únicamente en el ejercicio aeróbico o de fuerza, a pesar de que las guías actuales recomiendan el ejercicio concurrente para lograr mayores beneficios en salud. Por lo tanto, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral Internacional fue evaluar la influencia de un programa de ejercicio físico concurrente durante el embarazo sobre la composición corporal, condición física y neurocognición de la descendencia. Asimismo, los objetivos específicos fueron: (i) analizar la influencia del ejercicio prenatal en la puntuación de Apgar y la condición física relacionada con la salud en la infancia, así como identificar posibles diferencias según la edad materna y el índice de masa corporal previo al embarazo (estudio I); (ii) realizar un análisis post-hoc para examinar el efecto de un programa de entrenamiento supervisado de ejercicio concurrente desde la semana 16 de gestación hasta el parto, sobre las habilidades motrices de la descendencia al mes de vida, en función del índice de masa corporal materno previo al embarazo (estudio II); (iii) comparar el efecto de diferentes intervenciones de ejercicio durante el embarazo sobre el peso corporal de la descendencia y los valores adecuados de peso corporal al nacer, a los 6 y 12 meses de edad (estudio III); (iv) explorar sistemáticamente la influencia del ejercicio prenatal, la actividad física materna y la condición física durante el embarazo en el neurodesarrollo de la descendencia hasta los 5 años de edad (estudio IV); (v) investigar los efectos de un programa de ejercicio concurrente supervisado durante el embarazo en la inteligencia de la descendencia a los 4-5 años de edad (estudio V); (vi) evaluar la asociación entre el tiempo sedentario y la actividad física materna durante el embarazo con la inteligencia de la descendencia a los 4-5 años de edad, así como explorar posibles diferencias según el sexo de la descendencia (estudio VI); y (vii) evaluar la influencia de las medidas morfométricas maternas al final del embarazo sobre las medidas morfométricas de la descendencia al nacer, a los 6 y 12 meses de edad, y examinar la variación según el sexo de la descendencia y el índice de masa corporal previo al embarazo (estudio VII). Los principales resultados mostraron que: (i) el ejercicio durante el embarazo mejora el Apgar al minuto y 5 minutos y reduce el peso corporal al nacer dentro de valores normales; existe evidencia limitada sobre la influencia del ejercicio durante el embarazo en la condición física relacionada con la salud de la descendencia (estudio I). (ii) El ejercicio concurrente durante el embarazo mejora las habilidades motrices al mes de edad en bebés cuyas madres presentaban peso corporal normal; observamos evidencia limitada sobre la influencia del ejercicio concurrente en bebés cuyas madres presentaban sobrepeso u obesidad, así como sobre el posible mecanismo detrás del papel del índice de masa corporal materno en el desarrollo neuromotor infantil (estudio II). (iii) El ejercicio aeróbico combinado con un plan de alimentación resultó en los resultados más favorables respecto al peso corporal adecuado del lactante desde el nacimiento hasta los 12 meses; mientras que el ejercicio de estiramiento mostró los resultados menos favorables (estudio III). (iv) El ejercicio y la actividad física materna durante el embarazo mejoran el neurodesarrollo infantil; no se encontraron estudios que evaluaran la asociación entre la condición física materna durante el embarazo y el neurodesarrollo de la descendencia (estudio IV). (v) Un programa de ejercicio físico concurrente supervisado durante el embarazo tuvo un efecto positivo sobre la inteligencia verbal y compuesta de los niños a los 4-5 años; el ejercicio concurrente durante el embarazo pareció especialmente efectivo en la inteligencia verbal tanto en niños como niñas, y en la inteligencia compuesta principalmente en varones (estudio V). (vi) La actividad física moderada y la moderadavigorosa durante el embarazo se asociaron con mayor inteligencia no verbal y compuesta en niños a los 4-5 años, mientras que el tiempo sedentario y la actividad física ligera no mostraron asociaciones significativas (estudio VI). (vii) El peso materno, el índice de masa corporal y la ganancia de peso gestacional en etapas avanzadas del embarazo se asociaron positivamente con las medidas morfométricas del lactante al nacer, pero solo la ganancia de peso gestacional se mantuvo asociada a los 6 y 12 meses (estudio VII). Esta Tesis Doctoral Internacional aporta evidencia sobre la influencia positiva del ejercicio concurrente durante el embarazo en la composición corporal, las habilidades motrices (capacidad motora) y la neurocognición de la descendencia. Sin embargo, existe evidencia limitada sobre la influencia del ejercicio concurrente durante el embarazo en la capacidad cardiorrespiratoria y la condición musculoesquelética de la descendencia. Además, las medidas morfométricas maternas durante el embarazo se asociaron directamente con las medidas morfométricas de la descendencia al nacer, a los 6 y 12 meses, y la actividad física moderada y moderada-vigorosa durante el embarazo se asociaron con una mayor inteligencia no verbal y compuesta en niños a los 4-5 años. Sin embargo, aún son necesarios estudios futuros para conocer la influencia de la condición física materna durante el embarazo sobre la neurocognición de la descendencia.

Influence of physical fitness on gut microbiota profile and its relationship with insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Influence of physical fitness on gut microbiota profile and its relationship with insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus Montes de Oca García, Adrian La T2DM es un trastorno metabólico caracterizado principalmente por hiperglucemia y resistencia a la insulina y afecta a millones de personas en todo el mundo. Recientemente se ha descubierto que la T2DM se relaciona con la microbiota intestinal, siendo la disbiosis de la microbiota un factor de riesgo para desarrollar resistencia a la insulina. Sin embargo, se desconoce el rol que la condición física tiene en esta relación, por lo que se llevó a cabo un análisis transversal con 145 participantes con prediabetes o T2DM (Estudio I). El objetivo fue investigar la relación entre la microbiota intestinal y la sensibilidad a la insulina en pacientes con prediabetes o T2DM, teniendo en cuenta el posible rol de la composición corporal y la condición física. En este primer estudio, se analizaron la glucosa, la insulina y la HbA1c a partir de muestras de sangre en ayunas. Posteriormente, se calcularon variables relacionadas con la resistencia (HOMA-IR y HOMA2-IR), la secreción (HOMA2-%β) y la sensibilidad (HOMA2-%S y QUICKI) a la insulina. Finalmente, se realizó una ingesta de 75 gramos de glucosa para calcular el AUGC y el índice de Matsuda tras la ingesta. La microbiota intestinal se analizó a partir de muestras fecales utilizando metagenómica basada en el ARN ribosómico 16S. Al día siguiente, se midió la composición corporal mediante bioimpedancia y se realizaron pruebas de consumo máximo de oxígeno (VO2max) y de fuerza de prensión manual. Un análisis de componentes principales (PCA) mostró que el componente más significativo era la diversidad y composición de la microbiota intestinal (16.32% de la varianza). En conjunto, la microbiota intestinal, los parámetros de T2DM, la condición física y la composición corporal explicaban el 36.81% de la varianza total. Se encontraron correlaciones significativas entre los parámetros de la T2DM y la microbiota intestinal (p<0.05). La masa y la fuerza muscular se correlacionaron inversamente con Clostridium a nivel de género (p<0.05). Los análisis de regresión lineal mostraron asociaciones significativas (p<0.05) entre la sensibilidad a la insulina (HOMA2-%S) y la microbiota intestinal a nivel de filo (Bacteroidota) y género (Roseburia, Blautia, Ruminococcus, Bacteroides, Lactobacillus y Enterococcus). Estas asociaciones se mantuvieron o incluso se reforzaron cuando se ajustaron por el IMC y la condición física. En conclusión, la microbiota intestinal se asoció con la sensibilidad a la insulina en adultos de mediana edad con prediabetes o T2DM, y dicha relación está influida por la composición corporal y la condición física. De forma similar al primer estudio, la investigación que explora la relación entre la microbiota intestinal y la sensibilidad a la insulina aún se encuentra en sus primeras etapas, y siguen sin resolverse varias cuestiones sobre cómo la actividad física y los patrones alimentarios influyen en la microbiota intestinal de las personas con sobrepeso/obesidad y resistencia a la insulina (Estudio II). Para ello, se llevó a cabo un análisis transversal con 145 participantes con prediabetes o T2DM con el objetivo de investigar cómo la actividad física y la dieta influencian la relación entre microbiota y sensibilidad a la insulina. En dicho estudio transversal, se midieron parámetros glucémicos y microbiota intestinal de la misma forma que en el primer estudio. Asimismo, se midieron la dieta y la actividad física de los participantes durante la semana previa a las mediciones clínicas. La actividad física se midió de forma objetiva mediante acelerometría, mientras que la dieta se analizó mediante pesaje y registro exhaustivo con un diario dietético (software DIAL). La adherencia a la dieta mediterránea se evaluó con un cuestionario previamente validado en español. Un análisis de componentes principales (PCA) mostró que, en conjunto, la microbiota intestinal (diversidad y composición), los parámetros de la T2DM, la dieta y la actividad física explicaban el 38.72 % de la varianza total. Los análisis de regresión lineal mostraron que la microbiota intestinal y la sensibilidad a la insulina estaban asociadas de forma independiente (p<0.05), y esta relación se modificó cuando se tuvieron en cuenta la adherencia a la dieta mediterránea y la ingesta calórica. Por último, el ANOVA mostró una interacción significativa entre la ingesta calórica y la actividad física en el filo Bacillota (p=0.033). Las comparaciones post hoc de Bonferroni mostraron que, dentro del grupo de bajo aporte energético, cuanto mayor era la actividad física, mayor era la abundancia de Bacillota (p=0.010), y que, dentro del grupo de baja actividad física, cuanto mayor era el aporte energético, mayor era la abundancia de Bacillota (p=0.048). En conclusión, en adultos de mediana edad con resistencia a la insulina, la relación entre la microbiota intestinal y la sensibilidad a la insulina se ve influida por la actividad física y la dieta. De hecho, la abundancia del filo Bacillota puede modularse tanto en función de la ingesta energética total como del nivel de actividad física, y esta interacción podría influir en la homeostasis de la glucosa. Muy recientemente, se ha sugerido que la microbiota intestinal es un factor determinante en las adaptaciones heterogéneas de las personas con resistencia a la insulina, aunque la evidencia es limitada (Estudio III). Para responder a esta pregunta se llevó a cabo un ensayo controlado aleatorio con 103 participantes, con el objetivo de explorar si los cambios en la microbiota intestinal a través del ejercicio, la dieta o su combinación están asociados con cambios en la sensibilidad a la insulina en adultos de mediana edad con prediabetes o T2DM, teniendo en cuenta las diferencias entre respondedores y no respondedores, independientemente del tipo de intervención en el estilo de vida realizada. En dicho experimento, se midieron parámetros glucémicos y microbiota intestinal exactamente de la misma forma que los estudios anteriores, tanto antes como después de la intervención. Los participantes se sometieron a un programa de 12 semanas de ejercicio aeróbico y/o dieta. La intervención con ejercicio consistió en entrenamiento interválico de alta intensidad (HIIT) o entrenamiento continuo de intensidad moderada (MICT) tres veces por semana, mientras que la intervención dietética consistió en una dieta equilibrada basada en la mediterránea con restricción calórica. Posteriormente, los participantes se clasificaron en respondedores (n = 52) y no respondedores (n = 51) según el cambio en la resistencia a la insulina (HOMA-IR). Para dicho cálculo se tuvo en cuenta el error técnico del grupo control, que no recibió intervención. Los resultados mostraron que los cambios en la microbiota intestinal se correlacionaron con cambios en la composición corporal, el VO2max y la homeostasis de la glucosa (p<0.05). Se observaron diferencias entre los respondedores y los no respondedores en la microbiota intestinal a nivel de género. Concretamente, se observó una interacción significativa entre el tiempo y la capacidad de respuesta en el caso de Ruminococcus (F(1,101)=4.43, p=0.038, ηp2=0.042), un efecto principal de la capacidad de respuesta en el caso de Veillonella (F(1,101)=5.53, p=0.021, ηp2=0.052) y un efecto principal del tiempo para Staphylococcus (F(1,101)=3.91, p=0.049, ηp2=0.037). En conclusión, los cambios en la microbiota intestinal se asociaron con mejoras en la sensibilidad a la insulina y el control glucémico en personas con prediabetes o T2DM. Las diferentes respuestas en la homeostasis de la glucosa entre respondedores y no respondedores, aunque con mejoras similares en la composición corporal y la capacidad cardiorrespiratoria, podrían explicarse en parte por estas diferencias en la microbiota intestinal.; Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a metabolic disorder characterised mainly by hyperglycemia and insulin resistance, affecting millions of people worldwide. It has recently been discovered that T2DM is related to the gut microbiota, with microbiota dysbiosis being a risk factor for developing insulin resistance. However, the role of physical fitness in this relationship is unknown, so a crosssectional analysis was conducted with 145 participants with prediabetes or T2DM (Study I). The aim was to investigate the relationship between gut microbiota and insulin sensitivity in patients with prediabetes or T2DM, considering the possible role of body composition and physical fitness. In this first study, glucose, insulin, and HbA1c were analysed from fasting blood samples. Subsequently, variables related to insulin resistance (HOMA-IR and HOMA2-IR), secretion (HOMA2-%β), and sensitivity (HOMA2-%S and QUICKI) were calculated. Finally, 75 grams of glucose were ingested to calculate the AUGC and Matsuda index after ingestion. The gut microbiota was analysed from faecal samples using 16S rRNA-based metagenomics. The following day, body composition was measured using bioimpedance, and physical fitness tests were performed to estimate maximal oxygen uptake (VO2max) and handgrip strength. A principal component analysis (PCA) showed that the most significant component was the diversity and composition of the gut microbiota (16.32% of the variance). Together, the gut microbiota, T2DM parameters, physical fitness, and body composition explained 36.81% of the total variance. Significant correlations were found between T2DM parameters and gut microbiota (p<0.05). Muscle mass and strength were inversely correlated with Clostridium at the genus level (p<0.05). Linear regression analyses showed significant associations (p<0.05) between insulin sensitivity (HOMA2-%S) and gut microbiota at the phylum (Bacteroidota) and genus level (Roseburia, Blautia, Ruminococcus, Bacteroides, Lactobacillus, and Enterococcus). These associations were maintained or even strengthened when adjusted for BMI and physical fitness. In conclusion, the gut microbiota was associated with insulin sensitivity in middle-aged adults with prediabetes or T2DM, and this relationship is influenced by body composition and physical fitness. Similar to the first study, research exploring the relationship between gut microbiota and insulin sensitivity is still in its early stages, and several questions remain unresolved about how physical activity and dietary patterns influence the gut microbiota in individuals with overweight/obesity and insulin resistance (Study II). To this end, a cross-sectional analysis was conducted with 145 participants with prediabetes or T2DM to investigate how physical activity and diet influence the relationship between microbiota and insulin sensitivity. In this cross-sectional study, glycaemic parameters and gut microbiota were measured in the same way as in the first study. Moreover, the participants' diet and physical activity were also measured during the week prior to the clinical measurements. Physical activity was measured objectively using accelerometry, while diet was analysed by weighing and comprehensive recording in a food diary (DIAL software). The adherence to the Mediterranean diet was assessed using a questionnaire previously validated in Spanish. A principal component analysis (PCA) showed that, together, gut microbiota (diversity and composition), T2DM parameters, diet, and physical activity explained 38.72% of the total variance. Linear regression analyses showed that gut microbiota and insulin sensitivity were independently associated (p<0.05), and this relationship was modified when adherence to the Mediterranean diet and energy intake were taken into account. Finally, the ANOVA showed a significant interaction between energy intake and physical activity in the Bacillota phylum (p=0.033). Bonferroni post hoc comparisons showed that, within the low energy intake group, the higher the physical activity, the greater the abundance of Bacillota (p=0.010), and that, within the low physical activity group, the higher the energy intake, the greater the abundance of Bacillota (p=0.048). In conclusion, in middle-aged adults with insulin resistance, the relationship between gut microbiota and insulin sensitivity is influenced by physical activity and diet. In fact, the abundance of the phylum Bacillota can be modulated by both total energy intake and physical activity level, and this interaction could influence glucose homeostasis. Very recently, it has been suggested that gut microbiota is a determining factor in the heterogeneous adaptations of people with insulin resistance, although the evidence is limited (Study III). To answer this question, a randomized controlled trial was conducted with 103 participants, with the aim of exploring whether changes in the gut microbiota through exercise, diet, or their combination are associated with changes in insulin sensitivity in middle-aged adults with prediabetes or T2DM, considering the differences between responders and nonresponders, regardless of the type of lifestyle intervention performed. In this experiment, glycemic parameters and gut microbiota were measured in exactly the same way as in previous studies, both before and after the intervention. Participants underwent a 12-week programme of aerobic exercise and/or diet. The exercise intervention consisted of high-intensity interval training (HIIT) or moderate-intensity continuous training (MICT) three times a week, while the dietary intervention consisted of a balanced Mediterranean based diet with calorie restriction. Participants were then classified as responders (n = 52) and non-responders (n = 51) based on the change in insulin resistance (HOMA-IR). The technical error of the control group, which did not receive any intervention, was considered for this calculation. The results showed that changes in the gut microbiota correlated with changes in body composition, VO2max, and glucose homeostasis (p<0.05). Differences were observed between responders and non-responders in the gut microbiota at the genus level. Specifically, we found a significant interaction of time × responsiveness for Ruminococcus (F(1,101)=4.43, p=0.038, ηp 2=0.042), a main effect of responsiveness for Veillonella (F(1,101)=5.53, p=0.021, ηp 2=0.052), and a main effect of time for Staphylococcus (F(1,101)=3.91, p=0.049, ηp 2=0.037). In conclusion, changes in gut microbiota were associated with improvements in insulin sensitivity and glycemic control in people with prediabetes or T2DM. The different responses in glucose homeostasis between responders and nonresponders, although similar improvements in body composition and cardiorespiratory fitness, could be explained in part by these differences in the gut microbiota.

Influencia de diferentes patrones dietéticos y grupos de alimentos en la capacidad máxima de oxidación de grasas durante ejercicio, la composición corporal y el nivel de condición física en adultos jóvenes: Estudio NutAF

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Influencia de diferentes patrones dietéticos y grupos de alimentos en la capacidad máxima de oxidación de grasas durante ejercicio, la composición corporal y el nivel de condición física en adultos jóvenes: Estudio NutAF Santiago-Arriaza, Pablo La prevalencia de la obesidad ha aumentado de forma considerable, convirtiéndose en un grave problema de salud pública. Las personas con tasas bajas de oxidación de grasas presentan un mayor riesgo de ganar peso que aquellas con tasas elevadas, ya que un defecto en la oxidación de ácidos grasos, junto con alteraciones en la función energética mitocondrial y una acumulación excesiva de lípidos intramusculares, contribuye al desarrollo de resistencia a la insulina en hígado y músculo esquelético. Esta disminución en la capacidad de oxidar grasas se ha vinculado con la aparición de enfermedades metabólicas crónicas como la diabetes tipo 2, las enfermedades cardiovasculares, el síndrome metabólico, el cáncer y la inflamación sistémica. En este sentido, la capacidad máxima de oxidación de grasas (MFO) durante el ejercicio se plantea como un marcador crítico de salud metabólica y rendimiento físico. Existen muchos factores que afectan a la MFO, como el sexo, la edad, composición corporal, tipología de entrenamiento, genética, etc. Sin embargo, ha sido muy poco estudiado como los hábitos nutricionales podrían estar influyendo sobre la MFO. En ese sentido, el principal objetivo de esta Tesis Doctoral fue analizar la influencia de los hábitos nutricionales, evaluados como adherencia a la dieta mediterránea, ingesta de macros y micronutrientes e índices de calidad de la dieta, sobre la MFO, la composición corporal y la condición física en adultos jóvenes sanos. Además, se evaluó las diferencias por sexo, asociaciones con variables antropométricas, cardiorrespiratorias y hormonales como la leptina. Los resultados mostraron que los hombres presentan mayor masa muscular, fuerza y VO₂max absoluto, mientras que las mujeres destacan por una mayor eficiencia relativa en la utilización de grasas como sustrato energético. En cuanto al cumplimiento de recomendaciones dietéticas, la muestra presentó un nivel global moderado: los macronutrientes se situaron en valores generalmente adecuados, pero se observaron deficiencias importantes en diversos micronutrientes (como vitamina D, omega-3, yodo y folato), lo que evidencia margen de mejora en la calidad de la dieta. Asimismo, determinados micronutrientes (yodo, manganeso) se asociaron positivamente con la MFO y la capacidad cardiorrespiratoria, mientras que otros (cromo, almidón) lo hicieron de forma negativa. La adherencia a la Dieta Mediterránea se vinculó con una mayor oxidación de grasas, menor IMC, mayor VO₂max y menores concentraciones de leptina, lo que sugiere un papel protector de este patrón alimentario sobre la flexibilidad metabólica y el estado hormonal. A pesar de que no siempre se encontraron asociaciones significativas, este trabajo es uno de los primeros en analizar de forma individual el papel de cada macro y micronutriente en relación con la MFO. La dificultad en obtener significancia refleja la complejidad multifactorial de la oxidación de grasas y subraya la necesidad de seguir investigando en este campo. En conclusión, la MFO en adultos jóvenes está determinada principalmente por factores biológicos y de condición física, pero la dieta ejerce un papel modulador emergente que merece mayor atención en futuras investigaciones. La Dieta Mediterránea se presenta como un patrón nutricional clave para optimizar la salud metabólica, reforzando la importancia de un enfoque integral en la prevención de enfermedades y la mejora del rendimiento físico.

Physical fitness and exercise as modulators of the endocannabinoid system in adults with mild-to-moderate depression the sonrie study

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Physical fitness and exercise as modulators of the endocannabinoid system in adults with mild-to-moderate depression the sonrie study Ruiz Muñoz, Manuel The endocannabinoid system (ES) is a lipid-based signaling network involved in multiple physiological processes including mood regulation, stress response, and neuroplasticity. The primary and most well studied endogenous ligands are anandamide (AEA) and 2-arachidonoylglycerol (2-AG). These components, along with associated analogues interact with CB1 and CB2 receptors. CB1 receptors are abundant in the central nervous system and implicated in cognitive, emotional, and motor functions, whereas CB2 receptors are mainly associated with immune regulation. Depression is a complex, heterogeneous disorder with multifactorial etiology, ranging from genetic vulnerabilities to environmental stressors. Diagnostic criteria include persistent mood alterations and cognitive-somatic symptoms, with considerable variability across individuals. Pathophysiological hypotheses highlight disruptions in neuroendocrine and plasticity-related mechanisms, including ES dysregulation. Preclinical and clinical studies suggest that ES signaling pathway impairment, particularly CB1 receptor dysfunction and altered endocannabinoid tone contribute to depressive symptoms. Notably, AEA and 2-AG appear to exert complementary, stress-buffering roles. Physical exercise has emerged as a promising non-pharmacological strategy to the depression treatment. Acute exercise, especially at moderate-to-high intensities, appear to elevate AEA and 2-AG. However, the effects of chronic exercise on ES are inconsistent. Importantly, while exercise-induced changes in eCBs ligands are documented, the relationship between physical fitness (e.g., cardiorespiratory and muscular fitness) and eCBs remains unclear. Given that fitness reflects sustained physiological adaptations, it may independently modulate ES activity, offering a novel perspective in understanding and treating depressive disorders. Thus, the main aim of the present Doctoral Thesis is to clarify the extent to which physical exercise behavior and the physical-fitness adaptations it elicits modulate circulating endocannabinoid biomarkers in adults with depressive disorders, and to determine whether an internet-delivered psycho-physical program can leverage this pathway to improve fitness and biological profiles. The results in Study I confirmed that moderate-intensity aerobic and high-load resistance exercise reliably increases AEA, with less consistent effects on 2-AG, while supramaximal intensities may attenuate the eCB response. Chronic exercise appears to normalize eCB dysregulation in stressrelated conditions. Study II we found that higher fitness levels were inversely associated with baseline plasma eCBs and their analogues. Study III showed that a structured psycho-physical intervention enhanced cardiorespiratory fitness and induced directional changes in ES, with partial retention of benefits during followup. These findings demonstrate that physical exercise behavior and fitness modulate the ES in individuals with depression and support the role of eCBs as promising biomarkers of psychophysiological health. Moreover, internetdelivered interventions represent a feasible, non-pharmacological strategy to target ES dysfunction in depression.; El sistema endocannabinoide (SE) es una red de señalización basada en lípidos que participa en múltiples procesos fisiológicos, incluyendo la regulación del estado de ánimo, la respuesta al estrés y la neuroplasticidad. Los ligandos endógenos primarios y más estudiados son la anandamida (AEA) y el 2- araquidonilglicerol (2-AG). Estos componentes, junto con otros análogos relacionados, interactúan con los receptores CB1 y CB2. Los receptores CB1 son abundantes en el sistema nervioso central y están implicados en funciones cognitivas, emocionales y motoras, mientras que los receptores CB2 se asocian principalmente con la regulación inmunológica. La depresión es un trastorno complejo y heterogéneo, con una etiología multifactorial que abarca desde vulnerabilidades genéticas hasta aspectos ambientales o sociodemográficos. Los criterios diagnósticos incluyen alteraciones persistentes del estado de ánimo y síntomas cognitivo-somáticos, con una notable variabilidad entre individuos. Las hipótesis fisiopatológicas destacan disrupciones en mecanismos neuroendocrinos y relacionados con la plasticidad, incluyendo una disfunción del SE. Los estudios preclínicos y clínicos sugieren que una alteración en la vía de señalización del SE, especialmente una disfunción del receptor CB1 y un tono endocannabinoide alterado, contribuyen a los síntomas depresivos. Es relevante señalar que AEA y 2-AG parecen ejercer funciones complementarias en la amortiguación del estrés. El ejercicio físico ha emergido como una estrategia no farmacológica prometedora para el tratamiento de la depresión. En respuesta aguda al ejercicio, especialmente a intensidades moderadas o altas, parece elevar los niveles de AEA y 2-AG. Sin embargo, los efectos crónicos del ejercicio sobre el SE son inconsistentes. Es importante destacar que, si bien se han documentado cambios inducidos por el ejercicio en los ligandos endocannabinoides, la relación entre la condición física (por ejemplo, la capacidad cardiorrespiratoria y la fuerza muscular) y los endocannabinoides aún no está clara. Dado que la condición física refleja adaptaciones fisiológicas sostenidas, podría modular de forma independiente la actividad del SE, ofreciendo una nueva perspectiva para comprender y tratar los trastornos depresivos. Por tanto, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral fue esclarecer en qué medida el ejercicio físico y las adaptaciones en la condición física que este induce modulan la concentración de los biomarcadores del SE en adultos con trastornos depresivos, y determinar si un programa psicofísico administrado por internet puede activar esta vía para mejorar la condición física y los perfiles biológicos. Los resultados del Estudio I confirman que el ejercicio aeróbico de intensidad moderada y el entrenamiento de fuerza con cargas altas incrementan de forma consistente los niveles de AEA, con efectos menos consistentes sobre el 2-AG, mientras que las intensidades submáximas podrían atenuar la respuesta endocannabinoide. El ejercicio crónico parece normalizar la disfunción del SE en condiciones relacionadas con el estrés. En el Estudio II observamos que mayores niveles de condición física se asociaban inversamente con los niveles basales de endocannabinoides plasmáticos y sus análogos. El Estudio III demostramos que una intervención psicofísica estructurada mejoró la condición cardiorrespiratoria e indujo cambios en el SE, con una retención parcial de los beneficios durante el seguimiento. Estos hallazgos demuestran que tanto el ejercicio físico como la condición física modulan el SE en personas con depresión, y respaldan el papel de los endocannabinoides como biomarcadores prometedores de salud psicofisiológica. Además, las intervenciones administradas por internet representan una estrategia no farmacológica viable para abordar la disfunción del SE en la depresión.