Per molto tempo abbiamo considerato l’intestino principalmente come l’organo deputato alla digestione e all’assorbimento dei nutrienti. Oggi sappiamo che il suo ruolo è molto più ampio.
All’interno del nostro intestino vive il microbiota intestinale, cioè l’insieme dei microrganismi che colonizzano il tratto gastrointestinale. Questi microrganismi interagiscono continuamente con il nostro organismo e possono influenzare il metabolismo, il sistema immunitario e persino il funzionamento del cervello.
Negli ultimi anni la ricerca ha quindi iniziato a studiare con sempre maggiore interesse il cosiddetto asse microbiota-intestino-cervello e, in ambito sportivo, il possibile ruolo dell’interazione tra microbiota, cervello e muscolo.
Una recente review pubblicata sul Journal of Science in Sport and Exercise ha analizzato proprio le conoscenze disponibili su questo argomento, valutando i possibili collegamenti tra attività fisica, microbiota intestinale, funzione cerebrale e performance sportiva.
Che cos’è l’asse microbiota-intestino-cervello?
L’intestino e il cervello comunicano continuamente attraverso diversi sistemi.
Questa comunicazione coinvolge il sistema nervoso, il sistema immunitario, gli ormoni e numerose sostanze prodotte dall’organismo e dai microrganismi intestinali.
Il microbiota può produrre o modificare diverse molecole in grado di partecipare a questa comunicazione. Tra queste troviamo gli acidi grassi a corta catena, conosciuti come SCFA, tra cui:
- acetato;
- propionato;
- butirrato.
Queste sostanze svolgono importanti funzioni a livello intestinale e possono avere effetti anche al di fuori dell’intestino.
Il microbiota è inoltre coinvolto nella produzione e nel metabolismo di molecole che partecipano alla comunicazione tra intestino e sistema nervoso, tra cui serotonina, dopamina e GABA.
Per questo motivo si parla di un vero e proprio sistema di comunicazione intestino-cervello.
Ma la comunicazione non avviene solamente dall’intestino verso il cervello.
Anche il cervello e lo stato psicologico possono influenzare il funzionamento intestinale e, attraverso diversi meccanismi, la composizione e l’attività del microbiota.
L’attività fisica modifica il microbiota?
Le evidenze analizzate nella review suggeriscono che l’esercizio fisico possa contribuire a modificare la composizione e la funzione del microbiota intestinale.
L’attività fisica regolare e moderata è stata associata a una maggiore diversità microbica e a una maggiore produzione di SCFA, tra cui butirrato, acetato e propionato.
Questo è interessante perché gli SCFA svolgono diverse funzioni a livello intestinale e metabolico.
Il butirrato, ad esempio, rappresenta una importante fonte energetica per le cellule del colon e potrebbe avere effetti anche sul metabolismo mitocondriale cerebrale, sullo stress ossidativo e sulla neuroinfiammazione.
L’attività fisica può inoltre favorire la motilità intestinale, riducendo il tempo di transito del contenuto intestinale.
In altre parole, l’esercizio non sembra avere effetti soltanto su muscoli, cuore e polmoni: può influenzare anche l’ambiente intestinale nel quale vive il microbiota.
Dal muscolo al cervello: il ruolo del lattato
Uno degli aspetti più interessanti discussi nella review riguarda il lattato.
Tradizionalmente il lattato è stato considerato soprattutto come un prodotto associato al metabolismo energetico durante l’esercizio intenso.
Le conoscenze più recenti suggeriscono invece che possa svolgere anche un ruolo di molecola di segnalazione.
Alcuni dati indicano infatti che il lattato possa influenzare il cervello e contribuire alla regolazione del BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), una proteina importante per la neurogenesi e la plasticità cerebrale.
Il BDNF è coinvolto, tra le altre cose, nei processi di apprendimento, memoria e adattamento del sistema nervoso.
La review sottolinea quindi la possibilità che il lattato non debba essere considerato semplicemente come un “prodotto di scarto” dell’esercizio, ma anche come una molecola capace di trasmettere segnali tra muscolo e cervello.
È però importante sottolineare che molti dei meccanismi più interessanti sono ancora oggetto di studio e che non possono essere automaticamente tradotti in benefici clinici nell’uomo.
BDNF, neuroplasticità e attività fisica
L’esercizio fisico è associato a un aumento del BDNF, una molecola fondamentale per la salute e l’adattamento del sistema nervoso.
Il BDNF favorisce processi di neuroplasticità, cioè la capacità del cervello di modificarsi e adattarsi.
La review evidenzia inoltre possibili interazioni tra BDNF, attività fisica e microbiota.
Alcuni studi preclinici hanno osservato che alterazioni del microbiota possono influenzare lo sviluppo e la funzione neuronale e che questi effetti possono essere parzialmente contrastati attraverso attività fisica o interventi con probiotici.
Questi risultati sono molto interessanti, ma devono essere interpretati con prudenza perché una parte importante delle evidenze deriva da studi condotti sugli animali.
Microbiota e motivazione a fare attività fisica
Un altro elemento particolarmente interessante riguarda il possibile rapporto tra microbiota e motivazione all’attività fisica.
Alcuni studi sperimentali hanno suggerito che determinati metaboliti prodotti dai batteri intestinali possano interagire con il sistema nervoso e influenzare la produzione di dopamina in alcune aree cerebrali coinvolte nella motivazione e nel movimento.
In modelli animali, la modifica del microbiota ha infatti influenzato la capacità e la motivazione a svolgere attività fisica.
Sono stati identificati anche alcuni metaboliti prodotti dal microbiota che sembrano poter attivare specifiche vie nervose coinvolte nella regolazione della dopamina.
Questi risultati aprono una prospettiva affascinante: il microbiota potrebbe non essere semplicemente influenzato dall’esercizio, ma potrebbe contribuire a determinare come il nostro organismo risponde all’esercizio stesso.
Tuttavia, anche in questo caso, le prove più convincenti derivano attualmente da modelli animali e non consentono ancora di stabilire quanto questo meccanismo sia rilevante nell’uomo.
Gli atleti hanno un microbiota particolare?
La review evidenzia che gli atleti possono presentare caratteristiche del microbiota differenti rispetto alle persone sedentarie.
Non esiste però un unico “microbiota dell’atleta”.
La composizione del microbiota sembra infatti essere influenzata anche dal tipo di sport praticato, dall’alimentazione, dall’intensità dell’allenamento e da numerosi altri fattori.
Per esempio, negli atleti di endurance sono stati osservati livelli più elevati di alcuni batteri associati al metabolismo dei carboidrati, mentre negli sport di potenza sono state osservate differenti caratteristiche legate al metabolismo delle proteine.
Questo suggerisce che il microbiota possa adattarsi, almeno in parte, alle particolari esigenze metaboliche associate all’attività sportiva.
Veillonella e metabolismo del lattato
Uno degli esempi più interessanti riguarda il genere batterico Veillonella.
In uno studio condotto su maratoneti è stata osservata una maggiore presenza di Veillonella atypica dopo la gara.
Questo microrganismo è in grado di utilizzare il lattato e trasformarlo in propionato.
È stata quindi ipotizzata l’esistenza di una sorta di collegamento metabolico tra:
muscolo → lattato → microbiota → propionato → organismo
Questo meccanismo potrebbe contribuire al metabolismo energetico durante l’esercizio di endurance.
È un’ipotesi molto interessante perché suggerisce che alcuni microrganismi intestinali possano utilizzare prodotti generati durante l’attività muscolare e, a loro volta, produrre molecole potenzialmente utili all’organismo.
Anche in questo caso, però, la reale importanza di questo meccanismo per la performance umana deve essere ulteriormente studiata.
Quando l’esercizio può diventare un problema per l’intestino?
L’attività fisica non ha necessariamente un effetto positivo sul microbiota in qualsiasi situazione.
La review evidenzia una differenza importante tra attività fisica moderata e attività fisica molto intensa e prolungata.
Durante esercizi particolarmente impegnativi, soprattutto negli sport di endurance, il sangue viene redistribuito verso i muscoli e gli organi maggiormente coinvolti nello sforzo.
Questo può determinare una riduzione temporanea dell’afflusso sanguigno all’intestino.
L’esercizio intenso e prolungato può quindi aumentare temporaneamente la permeabilità intestinale e favorire disturbi gastrointestinali.
Non è un fenomeno raro negli atleti di endurance, molti dei quali riferiscono durante le competizioni sintomi come nausea, crampi, gonfiore o alterazioni dell’alvo.
In determinate condizioni possono inoltre verificarsi alterazioni del microbiota e processi infiammatori.
Per questo motivo, nell’atleta, l’obiettivo non dovrebbe essere semplicemente allenarsi di più, ma trovare il giusto equilibrio tra allenamento, recupero, alimentazione e salute intestinale.
La barriera intestinale
Un altro elemento fondamentale è rappresentato dalla barriera intestinale.
La parete intestinale non è semplicemente una superficie attraverso cui passano i nutrienti: rappresenta una struttura complessa che deve permettere l’assorbimento delle sostanze utili impedendo, allo stesso tempo, il passaggio indiscriminato di microrganismi e molecole potenzialmente dannose.
L’attività fisica moderata e regolare può favorire l’integrità della barriera intestinale.
Al contrario, l’esercizio molto intenso può provocare, almeno temporaneamente, un aumento della permeabilità intestinale.
Questo rappresenta un ulteriore esempio di quanto sia importante considerare intensità, durata e recupero quando si parla degli effetti dell’attività fisica sull’organismo.
Probiotici e performance sportiva
Una domanda naturale è quindi: se il microbiota può influenzare l’attività fisica, possiamo modificarlo utilizzando i probiotici?
La risposta, secondo la review, è potenzialmente sì, ma non abbiamo ancora prove sufficienti per dare una risposta definitiva.
Alcuni studi hanno mostrato risultati interessanti.
In una sperimentazione con Bifidobacterium breve sono state osservate modificazioni del microbiota, cambiamenti di alcuni marcatori dell’asse intestino-cervello e un miglioramento della qualità del sonno.
In uno studio condotto su calciatori professionisti, invece, l’utilizzo di un consorzio di ceppi di Lactobacillus ha prodotto miglioramenti riferiti nella qualità del sonno, nei livelli di energia e nella regolarità intestinale, insieme a modificazioni di alcuni marcatori biologici.
Tuttavia, non è ancora possibile stabilire se questi effetti siano generalizzabili a tutti gli atleti o se dipendano dalle caratteristiche specifiche dei ceppi utilizzati.
È quindi scorretto pensare che un determinato probiotico possa automaticamente migliorare la performance sportiva.
Gli effetti dei probiotici sono infatti fortemente dipendenti dal ceppo, dalla dose, dalla durata dell’intervento e dalle caratteristiche della persona.
Sonno, stress e microbiota
Il rapporto tra microbiota e sport non riguarda soltanto la prestazione fisica.
Sonno, stress, sistema immunitario e benessere psicologico sono tutti fattori importanti per un atleta.
La composizione del microbiota sembra essere collegata anche a questi aspetti.
La review evidenzia, ad esempio, possibili associazioni tra una maggiore ricchezza microbica, una migliore risposta allo stress e una minore frequenza di alcune infezioni delle vie respiratorie.
Al contrario, stress, viaggi, jet lag, cambiamenti alimentari e competizioni possono modificare il microbiota e contribuire a squilibri intestinali.
Per un atleta, quindi, la salute intestinale dovrebbe essere considerata all’interno di un quadro più ampio che comprende alimentazione, allenamento, recupero, sonno e gestione dello stress.
E la serotonina?
Anche la serotonina rientra nel complesso sistema di comunicazione tra intestino e cervello.
L’attività fisica può modificare la sintesi e il metabolismo della serotonina a livello del sistema nervoso.
Questi meccanismi sono stati collegati agli effetti dell’esercizio sull’umore e sul benessere psicologico.
Il microbiota, a sua volta, partecipa al metabolismo delle sostanze coinvolte nella regolazione serotoninergica.
Questo rappresenta un ulteriore esempio di come intestino, attività fisica e cervello siano strettamente interconnessi.
Cosa possiamo dire con certezza?
La ricerca descritta nella review suggerisce un modello molto interessante:
l’attività fisica modifica il microbiota e il funzionamento dell’intestino, mentre il microbiota può a sua volta influenzare metabolismo, sistema nervoso, risposta allo stress e potenzialmente performance.
Esistono quindi numerosi meccanismi biologicamente plausibili che collegano:
microbiota → intestino → metaboliti → cervello → muscolo → performance
e contemporaneamente:
esercizio → muscolo → metaboliti → intestino e cervello → adattamento dell’organismo.
Ma è fondamentale non andare oltre ciò che la ricerca permette attualmente di affermare.
La maggior parte delle evidenze sui meccanismi più complessi deriva ancora da studi preclinici. Gli studi randomizzati e longitudinali condotti sull’uomo sono relativamente pochi e presentano metodologie molto diverse tra loro.
Inoltre, il fatto che un intervento modifichi il microbiota o un determinato biomarcatore non significa necessariamente che produca un miglioramento concreto della salute o della performance.
Sono quindi necessari ulteriori studi sull’uomo, di maggiore durata e con protocolli più uniformi.
L’importanza della nutrizione nello sport
Queste conoscenze rafforzano comunque un concetto importante: la nutrizione dell’atleta non riguarda soltanto calorie, carboidrati, proteine e grassi.
La dieta rappresenta infatti uno dei principali fattori ambientali in grado di influenzare il microbiota intestinale.
La composizione della dieta, insieme al tipo e alla quantità di attività fisica, può contribuire a creare un ambiente intestinale più o meno favorevole.
Questo non significa che esista una dieta universale capace di “ottimizzare il microbiota” di ogni atleta.
Al contrario, la nutrizione deve essere personalizzata in base allo sport praticato, al volume e all’intensità degli allenamenti, agli obiettivi, alla tolleranza gastrointestinale, alle esigenze energetiche e nutrizionali e alle caratteristiche individuali.
Conclusioni
Il microbiota intestinale rappresenta uno degli ambiti più interessanti della ricerca moderna applicata allo sport.
Le evidenze disponibili suggeriscono che esista una complessa interazione tra intestino, microbiota, muscoli e cervello, nella quale l’attività fisica può modificare il microbiota e i suoi metaboliti, mentre il microbiota potrebbe contribuire a influenzare metabolismo, funzione cerebrale, motivazione, recupero e performance.
Tra i protagonisti di questo sistema troviamo gli SCFA, il lattato, il BDNF, la serotonina, la dopamina e numerosi altri mediatori.
Tuttavia, la ricerca è ancora in evoluzione.
Non possiamo ancora affermare che modificare il microbiota attraverso un determinato alimento o probiotico permetta automaticamente di migliorare la performance sportiva. Allo stesso modo, non è possibile trasferire direttamente all’uomo tutti i risultati ottenuti negli studi sugli animali.
Il messaggio più importante è quindi quello di considerare la salute intestinale come parte integrante della salute e della prestazione dell’atleta, senza però cadere nelle semplificazioni o nelle promesse eccessive che spesso accompagnano il tema del microbiota.
Un’alimentazione adeguata, un allenamento correttamente programmato, un buon recupero e un’attenzione particolare alla tolleranza gastrointestinale rappresentano, allo stato attuale delle conoscenze, una base molto più solida rispetto alla ricerca della “pillola probiotica” capace di migliorare la performance.
Riferimento scientifico
Carlone J, Giampaoli S, Brancucci A. Interactions Between Gut Microbiota and Brain: Possible Effects on Sport Performance. Journal of Science in Sport and Exercise. 2025. DOI: 10.1007/s42978-025-00344-w.
Articolo divulgativo basato sulla review scientifica sopra indicata. Le informazioni riportate descrivono le evidenze e le ipotesi discusse dagli autori e non devono essere interpretate come prova definitiva di efficacia di specifici probiotici o strategie di modulazione del microbiota.