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Avis du pôle scientifique Médiamphi
Pastille verte
Pastille verte
Cette revue systématique est un article à faible risque de biais, tous les critères méthodologiques majeurs sont respectés permettant de limiter et contrôler au mieux les biais dans leur étude.
Toutefois, les bienfaits des probiotiques sont spécifiques à chaque souche et certaines souches sont plus susceptibles d'améliorer la santé que d'autres. Les micro-organismes sont des effecteurs du système immunitaire car leurs composants caractéristiques [acides nucléiques, protéines, lipopolysaccharides (LPS) et métabolites] représentent des antigènes et des toxines potentiels. En revanche, les micro-organismes à potentiel probiotique ciblent les cellules immunitaires et corporelles et régulent les réponses immunitaires de manière bénéfique. Récemment, les métabolites microbiens spécifiques, tels que les acides gras à chaîne courte (AGCC), le tryptophane et l'acide rétinoïque, ont été décrits comme jouant un rôle régulateur central dans l'interaction de la réponse immunitaire de l'hôte. En outre, les AGCC peuvent améliorer la fonction de la barrière intestinale.
La composition du microbiote intestinal diffère chez les athlètes par rapport aux personnes sédentaires, car l'intestin humain peut être influencé par les niveaux d'activité physique ainsi que par l'intensité de l'entraînement et le niveau de compétition. En outre, le régime alimentaire des athlètes diffère généralement de celui de la population générale en termes d'apport en glucides et en protéines, ce qui a des effets supplémentaires sur le microbiote intestinal. Les athlètes d'endurance, en particulier, peuvent être exposés à des conditions physiologiques extrêmes qui soumettent l'organisme à un stress important et affectent le fonctionnement normal des organes et l'homéostasie. Par conséquent, une prévalence élevée d'infections des voies respiratoires supérieures (IVRS) et de problèmes gastro-intestinaux (GI) a été documentée, ces derniers étant associés à une perméabilité accrue de la paroi épithéliale gastro-intestinale et à une perturbation de l'épaisseur du mucus, ainsi qu'à des taux plus élevés de translocation bactérienne. Un déséquilibre du microbiote intestinal peut donc limiter les performances des athlètes à l'entraînement, leur compétitivité et leur bien-être général, notamment la fatigue, la dépression et l'anxiété. Il convient de noter que 30 à 50 % des athlètes présentent un ou plusieurs symptômes gastro-intestinaux pendant les compétitions, notamment des brûlures d'estomac, des indigestions, des ballonnements ou de la constipation. Des troubles médicaux graves tels que l'ischémie intestinale, la gastrite hémorragique et l'hématochézie peuvent également survenir. Les symptômes gastro-intestinaux peuvent être dus à des facteurs physiologiques, mécaniques ou nutritionnels, ainsi qu'à une diminution du flux sanguin mésentérique, puisque l'apport sanguin au tractus gastro-intestinal diminue de 60 à 70 % dès une intensité d'exercice de 70 % de la consommation maximale d'oxygène (VO2max). En revanche, un exercice modéré augmente le nombre de bactéries favorables à la santé qui produisent des acides gras saturés, induisant des effets physiologiques positifs. Une autre affection courante chez les athlètes est l'IVRS, qui représente 35 à 65 % des présentations associées à une maladie dans les cliniques de médecine du sport. Les IVRS comprennent les infections du pharynx, des sinus, de l'oreille moyenne ou des amygdales et sont principalement causées par divers virus tels que les virus respiratoires, le rhinovirus, la grippe et le corona virus qui interagissent avec la muqueuse des voies aériennes supérieures. D'autres raisons peuvent être des infections bactériennes, des réponses allergiques, un asthme non diagnostiqué et des traumatismes liés à l'exercice. Le taux élevé d'IVRS chez les athlètes a été lié à l'observation que l'exercice intensif peut entraîner une immunosuppression systémique et un stress oxydatif, y compris une réduction des cellules tueuses naturelles (NK) et des lymphocytes T. Même si l'on sait que l'exercice aigu augmente le nombre de neutrophiles et de monocytes, la fonction immunitaire peut être réduite pendant la récupération, dans le cadre de la réponse physiologique au stress de l'exercice, un phénomène connu sous le nom de "fenêtre ouverte" dans laquelle les athlètes peuvent être sujets à des infections. En outre, les cytokines anti-inflammatoires interleukine (IL)-10, IL-1Ra, le récepteur soluble du facteur de nécrose tumorale (sTNFR) et la cytokine répondant à l'inflammation IL-6 augmentent lors d'un exercice exhaustif. Plus récemment, des modifications de la composition microbienne de l'intestin ont été associées à des altérations locales de la réponse immunitaire et du développement des voies respiratoires, dans la mesure où la production pulmonaire d'interférons de type I (IFN), qui préviennent les infections virales, peut être augmentée.
Comme il a été rapporté que les probiotiques affectent le système immunitaire par l'inhibition de l'activité des cellules NK (28), l'induction de la sécrétion anti-inflammatoire d'IL-10 (29) et d'IFN-γ, ainsi que les niveaux de cortisol salivaire et d'immunoglobuline intestinale (IgA) (30), en plus de l'activation des cellules T et B (28), ils peuvent induire des effets bénéfiques sur l'incidence et la gravité de l'IVRS. En outre, la fermentation des fibres induite par les probiotiques augmente la production de SCFA et peut donc renforcer la fonction de barrière intestinale avec des effets bénéfiques sur les problèmes gastro-intestinaux pendant l'exercice d'endurance. En ce qui concerne la résistance potentiellement améliorée aux maladies et les effets immunomodulateurs des probiotiques, plusieurs études ont examiné les effets des probiotiques chez les athlètes. Cependant, l'efficacité des probiotiques dans l'exercice physique sur le système immunitaire, l'IVRS et les problèmes gastro-intestinaux est encore un sujet de débat.
Objectif
Basé sur l'hypothèse que les probiotiques peuvent exercer des effets différentiels chez les athlètes par rapport aux personnes actives dans le domaine des loisirs, l'objectif de cette revue systématique était de fournir un résumé structuré à l'aide d'une analyse qualitative des études portant sur les effets des probiotiques sur les IVRS, les symptômes gastro-intestinaux et le système immunitaire chez les personnes en bonne santé, en prenant en compte le niveau de performance comme principal classificateur. Nous pensons que cette approche serait efficace pour révéler le potentiel bénéfique spécifique des probiotiques dans le sport et l'exercice.
Méthode
Conception de l'étude et éligibilité des participants
Critères d'admissibilité
Nous avons réalisé une revue systématique conformément aux lignes directrices PRISMA. Tout article original faisant état de probiotiques dans l'exercice physique a été pris en considération pour l'analyse. Les études incluses devaient faire état d'IVRS, de troubles gastro-intestinaux (tels que définis par les auteurs ; symptômes/gravité et durée) ou les marqueurs du système immunitaire, notamment IL-6, IL-8, IL-10, le facteur de stimulation des colonies de macrophages granulocytaires (GM-CSF), IFN-γ, TNF-α et IL-1Ra, les concentrations sériques de tryptophane, phénylalanine, kynurénine, tyrosine, néoptérine, la protéine C-réactive (CRP), la teneur en carbonyle des protéines (PCC), le malondialdéhyde (MDA) et l'état d'oxydation totale des lipides (TOS). Seuls les articles disponibles en texte intégral (après une tentative de contact avec l'auteur correspondant) portant sur des personnes en bonne santé âgées de 14 à 65 ans ont été retenus. En effet, des effets différents des probiotiques et de l'activité physique sur les variables de résultats incluses peuvent être observés chez les enfants.
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Faisaient état de l'utilisation de probiotiques chez des patients ou des animaux
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N'étudiaient pas les effets des probiotiques uniquement/ incluaient des interventions supplémentaires
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N'étaient pas des recherches originales [une revue ou un livre (chapitre)]
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Se concentraient uniquement sur la performance
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N'étaient pas rédigés en anglais
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Etaient de la littérature grise ou des articles de sites web
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Ne faisaient pas clairement état des sujets inclus, des interventions, des mesures de résultats et de l'analyse statistique
L'utilisation combinée de probiotiques, de prébiotiques et de symbiotiques n'était pas un critère d'exclusion. Les critères d'éligibilité ont également été sélectionnés en fonction de l'évaluation de la qualité.
Stratégie de recherche et sources de données
Des recherches électroniques ont été effectuées sur la base des critères PICO. Les études menées auprès d'athlètes, de personnes pratiquant une activité récréative et d'adultes en bonne santé présentant un risque d'IVRS, d'IG et de dépression transitoire de la fonction immunitaire [P], dans lesquelles des aliments ou des suppléments probiotiques [I] ont été comparés à des témoins ne recevant pas de probiotiques [C] pour établir des effets significatifs sur l'IVRS, l'IG ou les marqueurs du système immunitaire [O], ont été incluses. Une recherche systématique de la littérature a été effectuée (MH) en utilisant PubMed, SPORTDiscus avec texte intégral et Web of Science pour les documents publiés jusqu'en mars 2021. Les bases de données ont été consultées en utilisant des variations et des combinaisons des mots-clés suivants : "probiotique", "exercice", "microbiote intestinal", "infection des voies respiratoires", "système immunitaire", "sport", "immunologie", "athlète", "activité physique", "récréatif", "maladie gastro-intestinale", "IVRS", "inflammation". Des filtres supplémentaires ont été utilisés le cas échéant. La syntaxe de recherche utilisée pour les différentes bases de données est présentée dans le tableau complémentaire 1. Des recherches manuelles ont également été effectuées à partir des listes de référence des articles identifiés et des revues disponibles.
Regroupement des études et synthèse
Afin de fournir un résumé qualitatif structuré, les études ont été regroupées par catégories principales : durée du traitement et niveau d'activité/de performance, notamment
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Athlètes professionnels/amateurs
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Adultes actifs sur le plan récréatif
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Adultes précédemment sédentaires (en bonne santé)
L'hétérogénéité a été étudiée à l'aide de tableaux de classement comprenant l'IVRS, le système gastro-intestinal ou le système immunitaire comme résultat principal et les catégories susmentionnées. La certitude des preuves a été examinée en évaluant dans quelle mesure les études incluses répondaient directement à la question prévue/à la méthodologie appliquée (validité de la mesure), le nombre d'études et de participants et la cohérence des effets d'une étude à l'autre.
Évaluation de la qualité
La qualité méthodologique des études a été évaluée à l'aide de l'échelle PEDro en 11 points, basée sur la liste Delphi élaborée par Verhagen et ses collaborateurs.
Résultats / Discussion
Au total, 41 articles ont répondu aux critères d'éligibilité, impliquant 2 189 participants. Vingt-quatre études ont évalué les effets des suppléments probiotiques chez des athlètes, 10 études chez des personnes actives dans le domaine des loisirs et 7 études chez des adultes sains non entraînés. Les études incluses avaient un score moyen de 9/10 sur l'échelle PEDro indiquant un risque de biais faible à modéré.
Trente et une études ont été menées sous la forme d'un essai contrôlé randomisé, sept ont été réalisées selon un modèle croisé et trois étaient des études longitudinales avec analyse avant-après. Seize études ont examiné les effets sur l'IVRS (8 ont trouvé des effets positifs significatifs), 16 sur les symptômes gastro-intestinaux (5 ont trouvé des effets positifs significatifs) et 31 sur le système immunitaire (14 ont trouvé des effets positifs significatifs). Une analyse de la période d'intervention a révélé une durée moyenne d'intervention de ∼8 semaines et une durée maximale d'intervention de 21 semaines. Les études ont donc été classées par durée d'intervention <5 semaines (18 études), 5-12 semaines (14 études) et >12 semaines (9 études).
Chez les sportifs, 50 % des études ont mis en évidence des effets positifs significatifs sur les IVRS, 27 % sur les problèmes gastro-intestinaux et 50 % sur le système immunitaire (figure 2). Chez les personnes pratiquant une activité récréative, 50 % des études ont fait état d'effets positifs significatifs sur les IVRS, 33 % sur les troubles gastro-intestinaux et 63 % sur le système immunitaire. Chez les adultes en bonne santé, 50 % des études ont détecté des effets positifs significatifs sur les IVRS et 50 % sur les problèmes gastro-intestinaux, tandis qu'aucune étude sur cinq portant sur des adultes en bonne santé n'a rapporté d'effets positifs significatifs sur le système immunitaire.
En ce qui concerne les probiotiques utilisés, différentes combinaisons de Lactobacilles et/ou de Bifidobactéries sous forme de souches uniques ou multiples, parfois associées à S. thermophilus ou E. faecium, ont été utilisées (tableau 1). Dix-sept études ont utilisé des souches de Lactobacillus (10 ont détecté des effets positifs), 4 études ont utilisé des Bifidobacterium (une a détecté des effets positifs), et 20 études ont utilisé une combinaison avec ou sans excipients (12 ont rapporté des effets positifs significatifs). Vingt-quatre études ont utilisé des probiotiques à souche unique (12 ont détecté des effets positifs) et 17 ont utilisé des probiotiques à souches multiples (11 ont rapporté des effets positifs). En outre, différents modes d'administration ont été appliqués. Seize études ont utilisé des gélules (à enrobage entérique) et 25 ont utilisé un mode d'administration différent sans protection contre la dissolution ou la désintégration dans l'environnement gastrique (principalement des solutions dans l'eau/le lait ou le yaourt). Parmi ces études, 9 (56 %) et 12 (48 %) ont rapporté des effets positifs, respectivement.
L'objectif de cette revue systématique était de fournir un résumé structuré des effets des probiotiques chez les athlètes, les personnes actives sur le plan récréatif et les adultes en bonne santé sur les IVRS, les symptômes gastro-intestinaux et le système immunitaire. Pour tenir compte des effets potentiels du niveau de performance et de l'intensité de l'entraînement, les études ont été regroupées en fonction du niveau d'activité/de performance des participants, de la durée de l'intervention et des résultats étudiés. Le type d'entraînement, le mode d'administration et le type d'étude ont également été notés en tant qu'effecteurs potentiels. Les principales conclusions de notre enquête sont que les études identifiées diffèrent largement en termes de probiotiques et de souches probiotiques sélectionnés, de mode d'administration, de durée d'intervention, de variables de résultats sélectionnées et de mesure, ainsi que de sujets inclus. Chez les athlètes, le type de sport pratiqué a ajouté à l'hétérogénéité observée. En outre, notre approche a révélé que les études fournissaient des observations incohérentes sans différences significatives entre les niveaux de performance analysés.
L'analyse de 41 études dans ce domaine a révélé que certaines interventions ont induit des effets positifs en termes de réduction des symptômes IVRS et GI, mais près de la moitié des études analysées n'ont pas détecté d'améliorations indépendantes des niveaux de performance. En outre, une durée d'application plus longue n'a pas eu d'effets plus marqués sur les résultats analysés. Étant donné que la protection des probiotiques contre la dissolution ou la désintégration dans l'environnement gastrique peut améliorer l'efficacité du traitement, nous avons également étudié le mode d'administration comme facteur de confusion potentiel. Cependant, la comparaison entre les probiotiques encapsulés et les boissons probiotiques, etc. n'a pas révélé de différences entre les différents modes d'administration, puisqu'en moyenne seulement 50 % des études ont rapporté des résultats positifs. En ce qui concerne l'utilisation combinée de différents genres et l'application de probiotiques à souche unique ou à souches multiples, on a constaté une tendance générale à un plus grand nombre d'études faisant état d'effets bénéfiques avec des applications à souches multiples. Bien que cela puisse simplement s'expliquer par l'hypothèse générale selon laquelle la combinaison d'une sélection diversifiée de micro-organismes aux propriétés différentes induirait probablement des effets positifs chez un plus grand nombre d'individus différents, aucune des études identifiées n'a directement comparé l'utilisation de probiotiques à souche unique et à souches multiples avec l'utilisation de probiotiques à souches multiples.
Par conséquent, les futurs ECR devraient étudier si les probiotiques multisouches induisent des effets significativement plus importants sur les IVRS, les problèmes gastro-intestinaux ou le système immunitaire dans le sport et l'exercice. En outre, le fait que les bénéfices des probiotiques soient spécifiques à chaque souche et que certaines souches soient plus susceptibles d'améliorer la santé intestinale ou immunitaire des athlètes que d'autres (9), ajoute largement à la comparabilité limitée entre les études et complique l'interprétation des études administrant des probiotiques multisouches.
Une hétérogénéité considérable entre les études a également été détectée en ce qui concerne les variables de résultats utilisées et leur évaluation méthodique. Cependant, même dans les études qui incluaient des variables de résultats identiques, aucun effet distinct des probiotiques n'est apparu. Par exemple, aucun effet sur les concentrations de S-IgA n'a été détecté après 3 semaines ou 4 semaines de supplémentation en probiotiques. Étant donné qu'une autre étude a rapporté une augmentation de la concentration de S-IgA après 16 semaines de supplémentation en probiotiques, on pourrait supposer qu'une supplémentation à court terme était inefficace pour induire des effets significatifs sur les niveaux de S-IgA. Toutefois, une supplémentation en probiotiques de 14 semaines n'a pas non plus entraîné d'augmentation des taux de S-IgA.
En ce qui concerne les IVRS, un certain nombre d'essais contrôlés randomisés bien conçus qui ont étudié les effets des probiotiques chez les athlètes ont prouvé que la supplémentation pouvait entraîner une diminution du nombre de jours et de la gravité des IVRS. Ces rapports vont à l'encontre des études menées chez les athlètes, qui ne font état d'aucun effet sur l'incidence des infections respiratoires ou la durée des symptômes. Il convient de noter que toutes les études identifiées qui ont évalué les effets des probiotiques sur les IVRS ont utilisé l'auto-évaluation et l'autodéclaration par le biais d'un journal ou de questionnaires non validés. L'auto-évaluation et l'auto-déclaration étaient également la norme pour l'évaluation des effets des probiotiques sur les symptômes gastro-intestinaux, contribuant potentiellement à des résultats opposés, même chez des individus ayant des niveaux de performance comparables. Par exemple, aucun effet sur l'incidence et la gravité des troubles gastro-intestinaux n'a été signalé après une supplémentation en probiotiques de six semaines chez des joueurs de rugby d'élite, alors qu'il a été suggéré que la supplémentation en probiotiques de coureurs pendant quatre semaines avant une course de marathon réduisait les symptômes et la gravité des troubles gastro-intestinaux au repos. En outre, le moment (au repos ou après l'exercice) ou les caractéristiques individuelles peuvent avoir influé sur les résultats observés. À cet égard, on a émis l'hypothèse que les symptômes gastro-intestinaux pouvaient être plus prononcés chez les coureurs incapables de maintenir leur rythme de course, ce qui suscite des émotions négatives susceptibles d'affecter le système gastro-intestinal.
En général, un niveau important d'hétérogénéité dans ce domaine réside dans la sélection des sujets analysés et dans leur performance et leur état d'entraînement respectifs. Alors que les athlètes peuvent être plus susceptibles de souffrir de problèmes gastro-intestinaux que des adultes sains modérément entraînés ou sédentaires non exposés à des conditions d'entraînement intenses, les athlètes pourraient bénéficier considérablement de l'utilisation de probiotiques. Toutefois, notre analyse montre que, même chez les athlètes, les effets des probiotiques sur les symptômes gastro-intestinaux ne sont pas clairs et que le pourcentage d'études faisant état d'effets positifs tend à être identique, voire inférieur, à celui des individus moins performants. Il convient de noter que les études portant sur des marqueurs objectifs de la fonction de la barrière gastro-intestinale, tels que la zonuline et l'I-FABP, n'ont pas détecté d'effets significatifs des probiotiques. Cependant, une supplémentation en probiotiques de 4 semaines chez des individus en bonne santé a été rapportée comme conduisant à une augmentation réduite de l'I-FABP et des TBARS après l'exercice, suggérant que les résultats peuvent également différer en fonction du moment de l'évaluation.
En ce qui concerne la supplémentation en probiotiques sur la fonction du système immunitaire, certaines études ont mis en évidence des effets aigus significatifs des probiotiques, tels que la réduction de l'activité aiguë des cellules NK après l'exercice, ainsi que des effets chroniques, notamment une augmentation de la diversité microbienne ou une réduction des niveaux de TNF-α, d'IL-6 et d'IL-8 au repos. Il convient de noter que même au sein des types d'études (essais contrôlés randomisés contre études longitudinales), aucun effet cohérent n'a été observé. En outre, aucun type de sport ou d'exercice avec des facteurs de stress spécifiques dans lesquels les probiotiques auraient pu être particulièrement efficaces n'a été identifié, même si les études sur les athlètes entraînés à l'endurance ou à la résistance ont été comparées. Il convient de noter que sur les cinq études portant sur les effets des probiotiques sur le système immunitaire chez les personnes en bonne santé, aucune n'a détecté d'amélioration significative, ce qui indique que le niveau de performance pourrait être un facteur de classification pertinent à cet égard.
Limites
L'analyse présentée peut présenter certaines limites. Le biais de déclaration et de publication peut avoir affecté la présente analyse puisque certaines données/études peuvent ne pas avoir été déclarées ou n'ont pas été publiées en raison de résultats inattendus/contradictoires, négatifs ou non significatifs. En outre, la recherche dans les dossiers s'est limitée aux études publiées en anglais et l'inclusion de données rapportées dans d'autres langues peut avoir modifié les résultats préliminaires dans les sous-groupes avec des tailles d'échantillon plus petites.
Conclusion et perspectives
Alors que les athlètes peuvent être plus sensibles aux problèmes gastro-intestinaux et aux IVRS en raison des effets immunosuppresseurs de l'exercice intensif répété, l'exercice récréatif n'induit pas d'effets immunosuppresseurs chez les adultes en bonne santé et les effets bénéfiques des probiotiques peuvent donc être moins évidents dans ce groupe. Étant donné que le nombre d'études disponibles chez les adultes en bonne santé est actuellement assez limité, cet aspect doit être approfondi. Actuellement, en raison d'observations globalement incohérentes, l'utilisation des probiotiques dans le sport et l'exercice reste peu concluante. En outre, d'autres études portant sur l'effet des probiotiques sur les changements des marqueurs de la fonction immunitaire induits par l'exercice aigu sont obligatoires pour identifier les effets potentiels des probiotiques chez les individus physiquement actifs à différents niveaux de performance. En outre, les effets des probiotiques chez les femmes doivent être examinés plus en détail, étant donné que les études disponibles incluaient principalement des sujets masculins et qu'une étude a indiqué des différences spécifiques au sexe, rapportant une réduction significative de la durée et de la gravité de la maladie respiratoire chez les hommes, mais pas chez les femmes. En général, l'hétérogénéité de la documentation de l'incidence, de la durée, de la gravité et des symptômes des maladies gastro-intestinales et des IVRS par autodéclaration ajoute une incertitude supplémentaire à l'évaluation des effets bénéfiques potentiels des probiotiques. Une approche concertée de la définition, du diagnostic et de la documentation, ainsi que des variables évaluées, permettraient d'obtenir des résultats comparables. Cela devrait inclure l'utilisation de questionnaires validés tels que le Gastrointestinal Symptom Rating Scale (GSRS) pour les problèmes gastro-intestinaux et le Wisconsin Upper Respiratory Symptom Survey (WURSS) pour les infections respiratoires aiguës. En outre, il pourrait être nécessaire d'inclure un diagnostic sérologique de l'IVRS au lieu de recourir à une surveillance symptomatique, comme cela a été récemment suggéré. Une corrélation ayant été observée entre l'augmentation du nombre de maladies respiratoires et la diminution du taux de s-IgA pendant l'entraînement, le s-IgA pourrait être un marqueur utile avec un certain potentiel pour étudier le lien entre la fonction du système immunitaire et les IVRS. Puisqu'il a été démontré que la perméabilité gastro-intestinale augmente après un exercice intense, même sans symptômes gastro-intestinaux déclarés, les marqueurs sériques de l'intégrité de la barrière gastro-intestinale/de la perméabilité intestinale, y compris la zonuline, devraient être inclus dans les futures études sur la supplémentation en probiotiques dans le cadre de l'exercice.
Référence article
Heimer M, Teschler M, Schmitz B, Mooren FC. Health Benefits of Probiotics in Sport and Exercise - Non-existent or a Matter of Heterogeneity? A Systematic Review. Front Nutr. 2022 Feb 23;9:804046. doi: 10.3389/fnut.2022.804046. Erratum in: Front Nutr. 2022 Oct 17;9:1051918. PMID: 35284446; PMCID: PMC8906887.