Un nuovo studio pilota che ha testato l’efficacia di un approccio digitale alla nutrizione personalizzata che integra profili genetici, composizione del microbioma e parametri fisiologici, conclude che è altamente efficace nel soddisfare esigenze uniche e ha il potenziale per rivoluzionare gli interventi personalizzati.
Gli autori dello studio prospettico, condotto in Italia e in Belgio, hanno utilizzato profili genetici, composizione del microbioma e parametri fisiologici per creare piani alimentari personalizzati per sette volontari.
Hanno inoltre studiato i meccanismi che regolano l’impatto dei nutrienti e degli alimenti sul microbioma intestinale, con l’obiettivo di stabilire correlazioni tra gli interventi dietetici e i cambiamenti nel microbiota e nelle risposte dell’ospite.
I risultati hanno suggerito che l’analisi dei profili genetici, della composizione del microbioma e di vari parametri fisiologici potrebbe consentire lo sviluppo di piani alimentari personalizzati più efficaci.
Gli autori concludono: “L’approccio digitalizzato proposto offre vantaggi in termini di costi grazie all’efficienza, alla scalabilità e all’analisi dei dati, oltre ai benefici della personalizzazione, del monitoraggio in tempo reale, del supporto continuo e del cambiamento del comportamento, rendendolo più vantaggioso rispetto ai metodi tradizionali”.
“Il suo potenziale di rivoluzionare gli interventi nutrizionali personalizzati, offrendo agli individui un modo più coinvolgente, efficace e accessibile per ottimizzare le loro scelte alimentari e la loro salute generale, unito ai risultati ottenuti, evidenzia l’importanza della nutrizione personalizzata nell’ottimizzazione della salute e del benessere, nonché il ruolo del microbioma intestinale negli interventi dietetici.”
Il contesto
Gli autori sostengono che, data la disponibilità di tecnologie di sequenziamento avanzate, è sempre più importante integrare i dati sul microbioma con dati dietetici solidi.
Gli autori rilevano i limiti dei metodi attualmente utilizzati per valutare l’assunzione di cibo negli studi sul microbioma, come i questionari di frequenza alimentare (FFQ) e i richiami dietetici di 24 ore, sottolineando la necessità di metodi migliori che considerino le preferenze alimentari piuttosto che la sola assunzione di nutrienti.
Aggiungono che esiste il potenziale per l’utilizzo dell’apprendimento automatico (ML) in questo campo, in quanto l’ML si è dimostrato valido nella diagnosi e nella previsione del rischio di varie condizioni di salute.
Recenti ricerche hanno dimostrato che gli interventi nutrizionali personalizzati hanno il potenziale per influenzare e modificare direttamente la composizione del microbioma intestinale; la nutrizione di precisione sta emergendo come strumento per fornire raccomandazioni dietetiche personalizzate basate sulle caratteristiche uniche di un individuo.
Tuttavia, esiste un alto grado di variabilità nella risposta degli individui alla dieta, rendendo gli studi longitudinali essenziali per scoprire gli effetti a lungo termine e i fattori che influenzano le risposte.
Questa nuova ricerca si proponeva di studiare come la dieta influenzi il microbioma e la sua relazione con la fisiologia dell’ospite, per stabilire ulteriormente le relazioni di causa-effetto e sviluppare strategie nutrizionali personalizzate per la gestione delle malattie.
Secondo gli autori, l’integrazione delle analisi del microbioma e del metaboloma ospite-microbico promette di illuminare l’intricata interazione metabolica tra il microbiota intestinale e l’ospite sia nella salute che nella malattia.
Lo studio
Lo studio ha incluso sette volontari (quattro femmine = 57% e tre maschi = 43%, età = 40,9 ‡ 10,3 anni, indice di massa corporea (BMI) = 23,2 ‡ 2,9 kg/m2), ai quali è stato chiesto di auto-monitorare il proprio peso, la dieta e le attività tra marzo e luglio 2022.
Sono stati prelevati campioni fecali per il campionamento del microbioma nell’aprile 2022 e nel maggio 2022 e una lettura media è stata utilizzata per indicare il microbioma pre-intervento.
Un terzo campione fecale è stato prelevato nel luglio 2022, un mese dopo l’attuazione del piano personalizzato, per analizzare il microbioma post-intervento.
Sono stati prelevati campioni di saliva prima e dopo l’intervento per l’analisi nutrigenomica.
I partecipanti hanno utilizzato un’applicazione domestica, che ha raccolto dati sui seguenti parametri: antropometrici e fisiologici; microbioma e nutrizionali; età, peso, tasso metabolico in chilocalorie, indice di massa corporea (BMI), percentuale di grasso corporeo, massa muscolare, massa ossea, percentuale di acqua corporea, attività fisiche quotidiane, frequenza cardiaca a riposo, frequenza cardiaca media, durata del sonno profondo, durata del sonno superficiale e sonno con movimento rapido degli occhi (REM).
Utilizzando i dati dei partecipanti, gli autori hanno elaborato piani personalizzati in base alle esigenze e agli obiettivi specifici di ciascun paziente.
Dopo un mese di intervento, sono stati osservati cambiamenti positivi nell’assunzione di alimenti e nutrienti, nella composizione corporea, nei parametri fisiologici e nella composizione del microbioma intestinale.
Parlando dei benefici della dieta personalizzata, gli autori affermano che un aspetto innovativo è stato l’integrazione del profilo genomico e del microbioma di ciascun partecipante.
“L’integrazione dei dati genomici, in particolare delle variazioni genetiche come i polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), ci ha permesso di conoscere i potenziali modelli di espressione genica che possono influenzare il metabolismo di un individuo e la sua risposta ai componenti della dieta.
“Queste variazioni genetiche possono servire come proxy per capire come certi geni possono essere espressi o regolati nel corpo di una persona. In questo senso, per prescrivere le diete ai partecipanti, i nutrizionisti hanno applicato un duplice approccio, traendo spunti sia dalla letteratura scientifica sia dalla loro vasta esperienza nel campo della nutrigenomica.”
Cambiamenti nel microbioma
“Il nostro approccio all’identificazione dei batteri benefici e dannosi si basa sulla letteratura consolidata e sulle osservazioni empiriche, considerando categorie tassonomiche più ampie come indicatori di potenziali squilibri microbici con significato funzionale.
“Piuttosto che ipotizzare che singole specie o taxa a livello di genere trasformino singolarmente la funzione del microbioma, abbiamo sfruttato la ricerca esistente per individuare taxa batterici specifici o modelli legati a vari esiti di salute o squilibri della comunità microbica. Le raccomandazioni dietetiche hanno preso di mira gli squilibri osservati, cercando di favorire un ecosistema microbico intestinale più favorevole.
“Inoltre, è degno di nota il fatto che il nostro studio abbia rivelato miglioramenti sostanziali in vari parametri fisiologici e antropometrici, come la frequenza cardiaca a riposo e il BMI. Questi risultati sono in linea con indicatori ben documentati di un migliore stato di salute, sottolineando i potenziali vantaggi dei nostri interventi dietetici per il benessere generale.”
Specie microbiche specifiche, come Acinetobacter junii, coinvolto nel metabolismo dei grassi, e Alistipes finegoldi, un batterio tollerante alla bile che costituisce un biomarcatore dell’intestino sano, hanno mostrato cambiamenti correlati agli interventi dietetici.
Inoltre, è aumentato Lachnospiracee, noto per il suo coinvolgimento nelle vie cataboliche dei carboidrati che portano alla produzione di acetato e butirrato, nonché nelle vie metaboliche degli aminoacidi aromatici che portano al rilascio di composti benefici come l’acido indolo-propionico, l’indolo, il fenolo e il p-cresolo.
Al contrario, è stata notata una diminuzione del Bacteroides plebeius, legato all’artrite reumatoide associata alla disbiosi, che gli autori attribuiscono all’aumento dell’assunzione di omega-3.
Gli autori osservano: “Sebbene questi interessanti risultati aprano la strada all’integrazione degli approcci nutrizionali nella modulazione della salute intestinale, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere i meccanismi sottostanti e le implicazioni a lungo termine.
Il raggiungimento di un consenso in questo campo rimane difficile a causa di vari fattori che lo influenzano”.
Gli strumenti analitici avanzati e i futuri progressi negli studi di associazione microbioma-wide potranno fornire ulteriori approfondimenti su queste relazioni.”
“I futuri progressi negli studi di associazione a livello di microbioma, supportati da algoritmi bioinformatici e coefficienti di correlazione, consentiranno un’ulteriore categorizzazione dei geni microbici in gruppi specifici, come gruppi di linkage metagenomici, specie metagenomiche, gruppi di geni in co-abbondanza o pan-genomi di specie metagenomiche. Il catalogo di geni microbici risultante rappresenta una ricca fonte di dati per stabilire associazioni e previsioni sullo stato di salute o di malattia, sfruttando la potenza delle tecnologie avanzate di apprendimento automatico.”
REFEZIONE QUOTIDIANO 