Przyszłość diety to spersonalizowane algorytmy oparte na bakteriach jelitowych

Twój znajomy odciął cukier i dzięki temu czuje się niesamowicie. Z drugiej strony inny przyjaciel jest na czymś, co czasami wydaje się być ścisłą dietą opartą na cukierkach, a mimo to pozostaje doskonale zdrowe i zadbane. Wypróbowałeś obie te taktyki żywieniowe i nie zauważyłeś żadnych prawdziwych zmian w swoim własnym organizmie.

To samo można powiedzieć o nabiale lub węglowodanach - niezależnie od tego, jaki jest składnik odżywczy, prawdopodobnie wiesz z doświadczenia, że ponieważ jakiś nawyk żywieniowy działa na kogoś innego, nie musi to oznaczać, że zadziała na Ciebie. Oczywiście każdy organizm jest inny, co oznacza, że ​​organizm każdego nieco inaczej reaguje na jedzenie. I to, jak argumentują niektórzy naukowcy na całym świecie, wskazuje na potencjalną przyszłość zdrowego odżywiania. Kluczem do walki z rosnącym zagrożeniem, jakie stwarza cukrzyca i otyłość, mogą być spersonalizowane diety - czyli plany żywieniowe dostosowane specjalnie dla każdej osoby - zamiast ogólnych wytycznych żywieniowych, które mamy teraz.

Odpowiedź znajduje się w Twoim jelita - a dokładniej biliony bakterii, które obecnie tam żyją. Dwóch naukowców badających obecnie interakcję między mikrobiomem jelitowym a dietą to Eran Segal i Eran Elinav, biolodzy stojący za projektem spersonalizowanego odżywiania w Tel Awiwie. Wstępne wyniki ich badań, zaprezentowane wcześniej tego lata na konferencji Human Microbiome w Niemczech, sugerują, że algorytm komputerowy może przewidzieć, w jaki sposób organizm zareaguje na określone pokarmy, tworząc w ten sposób indywidualny plan posiłków dla każdego, zgodnie z jego własnym, unikalnym profil bakteryjny.

Projekt ten rozpoczął się ponad dwa lata temu i jak dotąd objął ponad 1000 osób. Segal i Elinav najpierw poinstruowali swoich uczestników, aby nosili urządzenia do monitorowania glukozy, które mierzyły i zapisywały poziom cukru we krwi co pięć minut przez tydzień; używali również aplikacji mobilnej do rejestrowania tego, co i kiedy jedli w danym tygodniu. W sumie zebrali dane o ponad 50 000 posiłków i przekąsek, a także o tym, jak poziom glukozy we krwi każdej osoby reagował na każdy pokarm.

Twoje jelita przekształcają spożywany pokarm w cukry, które są następnie uwalniane do krwiobiegu ; stamtąd te cukry są przekształcane w energię lub przechowywane w postaci tłuszczu. Niektóre pokarmy powodują zbyt dużo napływu cukru do krwiobiegu, a ten zbyt wysoki poziom glukozy we krwi może prowadzić do takich zjawisk jak cukrzyca i otyłość. Ale co to robi? Jest to część wytycznych żywieniowych, które mają na celu zalecenie żywności, która najmniej może spowodować ten potencjalnie niebezpieczny wzrost poziomu glukozy we krwi.

Jednak z ich danych Segal i Elinav mogli zobaczyć, że osoby biorące udział w ich badaniu reagowały na podobne potrawy na bardzo różne sposoby. „Już teraz mogliśmy zobaczyć na bardzo dużą skalę, że rzeczywiście, w przypadku każdego oglądanego przez nas jedzenia, widzieliśmy ogromną zmienność reakcji” - powiedział Segal. „Niektórym daje się im cukier i bardzo słabo reagują - nawet na czysty cukier. Podczas gdy inni mają ogromną odpowiedź. Dotyczy to w zasadzie każdego zbadanego przez nas jedzenia ”. A niespodzianek było więcej. „Niektóre osoby jedzą pełnoziarnisty ryż, a ich poziom cukru we krwi pozostaje niski, a kiedy jedzą lody, gwałtownie rośnie” - powiedział Segal. Ale dla innych wyniki pokazały coś wręcz przeciwnego.

Ich badanie nie jest pierwszym badaniem, w którym znaleziono zindywidualizowaną reakcję na podobne pokarmy. Na przykład badania bliźniaków wykazały, że nawet ludzie z identycznym DNA czasami różnie reagują na tę samą dietę. I tak wyniki te, argumentują naukowcy, sugerują, że „uniwersalna dieta lub uniwersalne wytyczne nigdy nie mogą działać dla wszystkich, ponieważ ludzie są różni” - powiedział Segal. „Ogólne wytyczne będą miały ograniczenia i mogą być faktycznie złe dla niektórych osób”.

Ale dlaczego może tak być? Segal i Elinav myśleli, że gdyby mogli zrozumieć mechanizm leżący u podstaw tych różnic w reakcjach, prawdopodobnie mogliby nauczyć się je przewidywać. Ich dochodzenie przybiera tutaj swój obrót: pobrali próbki kału od 800 uczestników, sekwencjonując geny w DNA każdej osoby i wykorzystali je do uzupełnienia profili składu bakteryjnego jelit każdej osoby. (Zasadniczo wiedzieli, że określony gen jest obecny w określonym typie bakterii, więc jeśli znaleźli ten gen, oznacza to, że bakterie też są obecne). Połączyli to z zapisami odpowiedzi na glukozę na określone pokarmy i stosowali dwa zestawy danych w celu stworzenia algorytmu komputerowego, który utworzyłby listę produktów spożywczych, które nie wywołałyby takiego skoku poziomu glukozy we krwi.

Aby zbadać dokładność algorytmu, naukowcy rozpoczęli badanie, które później zostanie zaprezentowane na konferencji Human Microbiome. Wykorzystali ten algorytm do dostosowania diety dla 25 osób, z których wszystkie miały wystarczająco wysoki poziom cukru we krwi, aby można je było uznać za stan przedcukrzycowy. Niektóre produkty znajdujące się na liście „zatwierdzonych” nie były dokładnie tymi, których można by się spodziewać. „Niektórym zawierała czekoladę, lody, pizzę - rzeczy, których dietetyk by nie przepisał” - powiedział Segal. (Wielu innych oczywiście tego nie robiło i trzymało się takich rzeczy, jak produkty pełnoziarniste lub warzywa). Przez tydzień jedli zgodnie ze swoim indywidualnym planem żywieniowym; W następnym tygodniu jedli dietę, która była podobna pod względem całkowitej ilości spożywanych kalorii i była zgodna z bardziej typowymi wytycznymi dietetycznymi dla osób w stanie przedcukrzycowym. Po tygodniu po spersonalizowanej diecie u mniejszej liczby osób wystąpiły te skoki poziomu glukozy we krwi w porównaniu z tygodniem na standardowej diecie; niektórzy z nich zauważyli nawet, że ich poziom cukru we krwi spadł z powrotem do zdrowego poziomu.

To intrygujące odkrycie, choć w dużej mierze wstępne. Konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań z udziałem wielu tysięcy więcej osób, które są obserwowane przez dłuższy czas, zanim cokolwiek stanie się ostateczne lub jasne. Warto również zauważyć, że inni naukowcy pracujący nad związkiem między mikrobiomem jelitowym a dietą są sceptyczni co do poglądu, że te badania ostatecznie doprowadzą do opracowania planów żywieniowych dostosowanych do indywidualnej osoby. Jens Nielsen, inżynier biochemii z Chalmers University of Technology, uważa, że ​​bardziej prawdopodobne jest, że badania te ostatecznie doprowadzą do grupowania osób, czyli kategorii osób, które reagują na określone potrawy w podobny sposób.

Nielsen jest współautorem badania opublikowanego w zeszłym miesiącu w czasopiśmie Cell , z którego wynika, że ​​osoby z bardziej zróżnicowanymi populacjami bakterii jelitowych są zdrowsze, nawet jeśli mają nadwagę, w porównaniu z ludźmi z mniej zróżnicowanymi profilami bakteryjnymi. W ciągu około dziesięciu lat Nielsen spodziewa się, że jego praca może mieć zastosowanie do utraty wagi. Obecnie pracuje nad odwrotnością tego problemu, badając mikrobiomy dzieci w krajach rozwijających się, które po prostu nie mogą przybrać na wadze, nawet jedząc żywność specjalnie zaprojektowaną, aby im to pomóc.

A Segal i Elinav oczekują, że ich praca również zostanie pewnego dnia udostępniona szerszej grupie osób zainteresowanych spersonalizowanym planem posiłków, choć ponownie, praktyczne aspekty są tutaj niezaprzeczalnie nieprzyjemne. (Zastanawiając się nad przyszłymi zastosowaniami ich pracy, Segal i Elinav mogli zobaczyć świat, w którym głównym nurtem staje się wysyłanie próbek kału do laboratorium w celu uzyskania porady dietetycznej). Nadal jesteśmy od tego wiele lat, ale im więcej badacze patrzą im więcej różnic indywidualnych, każde odkrycie podważa ideę ogólnych wytycznych żywieniowych. „Cały paradygmat żywieniowy, na którym wszyscy opieramy nasze decyzje w naszych badaniach, okazał się przynajmniej częściowo błędny” - powiedział Elinav. „Więc zmieniamy paradygmat na jednostki”.

Twoja osobowość może powodować otyłość

15 sposobów, w jakie otoczenie sprawia, że ​​jesz więcej (lub mniej)

Oglądanie programów kulinarnych może prowadzić do przyrostu masy ciała