| Czy nauka może pomóc w spersonalizowaniu twojej diety?
Naukowcy przeprowadzili ambitne i globalne badania na temat zdrowia, mające zwiększyć przewidywalność, które diety będą skutkować najlepszym odżywianiem, tworząc je w oparciu o geny, mikroby i styl życia.
Ci z nas, którzy mają przyjaciela, mogącego jeść słodycze każdego dnia i nie przytyć uncji, lub krewnego z chorobą serca, gardzącego unikaniem tłuszczy nasyconych wiedzą, że dietetyczne rekomendacje, nie odnoszą się do każdego, ponieważ nasze reakcje na jedzenie jest zróżnicowane. Jednak teraz, jedne z najbardziej globalnych i ambitnych badań w dziedzinie dietetyki, mogą to zmienić. Ekspertom, którym dajemy wgląd w nasze życie, umożliwiamy wreszcie, dopasowanie ich rekomendacji do naszych dietetycznych uwarunkowań.
Na początku wiosny, w 13 miejscach w całym USA rozpocznie się rekrutacja 10 000 osób w różnym wieku, i o różnych masach ciała, by lepiej określić ważny czynnik obecny w procesie nazywanym precyzyjnym odżywianiem. Specjalne wysiłki będą poczynione, by zebrać tych często pomijanych w badaniach na temat odżywiania: seniorów po 65 roku życia, osoby o różnych kolorach skóry, mieszkańców wsi, ludzi z niepełnosprawnościami i osoby należące do mniejszości seksualnych.
Podczas pierwszej fazy badań, która będzie trwała dwa tygodnie, każdy zostanie poinstruowany, by jeść tak, jak mają to w zwyczaju. W fazie drugiej, 1500 osób zostanie zapisanych na konkretną dietę z posiłkami dowożonymi do ich domów. W ostatniej zaś fazie, 500 osób wybranych z większej grupy, będzie się stołować w ośrodku badań, gdzie będą przebywać przez dwa tygodnie. Końcowa liczba uczestników jest duża, jak dla badań nad żywieniem, które zwykle angażują tylko kilka tuzinów osób - mówi Holly Nicastro, która będzie koordynować ten wart 170 milionów dolarów program badań, realizowany przez National Institutes of Health pod nazwą Nutrition for Precision Health. Członkowie zostaną wybrani z NIH’S All of Us programu badań nad zdrowiem, do którego każdy może dołączyć.
Te obszerne i różnorodne działania, „przybliżą nas o krok do możliwości zapewnienia bardziej szczegółowych żywieniowych rekomendacji dla grup osób” - mówi Sai Krupa Das, badaczka zajmująca się metabolizmem na Tufts University, jednym z sześciu centrów badawczych, koordynujących miejsca zapisu.
Jak badania będą działać?
Podczas badania naukowcy będą regularnie badać mocz i krew oraz tworzyć spis dobrych mikrobiomów każdej z osób ‒ trylionów organizmów permanentnie rezydujących w przewodzie pokarmowym. Uczestnicy będą nosili mierniki glukozy, by zarejestrować podniesienia i spadki poziomu cukru we krwi ‒ co ukaże, jak dobrze organizm przetwarza węglowodany - jest to ważnym wskaźnikiem zdrowia. Codzienne zachowania jak sen, stres i pory jedzenia, między innymi czynnikami również będą badane.
Te nowe badania, zmienią nasze spojrzenie na temat diety człowieka, ponieważ radykalnie różnią się od większości dotychczas prowadzonych sposobów badań na temat żywienia - mówi Diana Thomas, profesor matematyki na U. S. Military Academy w West Point, zaangażowana w badania. Specjaliści żywieniowi, na ogół sprawdzają poszczególny produkt żywnościowy wśród jednolitej populacji pytając, czy na przykład jagody, redukują ryzyko chorób sercowo-krążeniowych u Amerykanów (odpowiedź na to pytanie jest wciąż niejasna). W tym badaniu nie zaczynamy od hipotezy - mówi Diana Thomas - lecz raczej z pytaniem - „jakie czynniki są zaangażowane?”.
Celem badania jest znalezienie wielu zmiennych, które wpływają na ludzkie reakcje żywieniowe oraz rozwinięcie algorytmów przewidujących i pozwalających specjalistom od odżywiania, na oferowanie porad dietetycznych dla ludzi z podobnymi charakterystykami.
Oferowanie celniejszych rekomendacji jest konieczne do poprawy zdrowia publicznego - mówi Das. Obecne podejście, doprowadziło wielu ludzi do ignorowania rad ekspertów z zakresu dietetyki, czy to dlatego, że rady te zdają się często zmieniać (klasyczne: jajka są złe; jajka są dobre), czy też dlatego, iż próbowali rekomendowanego sposobu jedzenia i uznali, że nie jest dla nich idealny. „Stosowanie precyzyjnie dopasowanego żywienia, daje lepsze efekty, niż diety pasującej do każdego, czy rady, by wprowadzić dietę Śródziemnomorską. Zamiast tego powiemy »Jeżeli masz pewne rodzinne, charakterystyczne, fizyczne uwarunkowania do przyswajania pożywienia, ta dieta może być bardziej odpowiednia dla Ciebie«. To krok, do którego się zbliżamy” - mówi.
Das ostrzega, że nowe zalecenia pochodzące z badań, może być trudno dopasować indywidualnie do każdego. To dlatego eksperci wolą określenie precyzyjne odżywianie od innego, powszechnie używanego terminu odżywianie spersonalizowane.
Badanie skupi się na jedzeniu dla utrzymania optymalnego zdrowia bardziej, niż gubienia wagi, jednak oba z nich ściśle się wiążą - mówi Das. „Nie zapewniamy diet restrykcyjnych kalorycznie, jednak myślę, że skutki prób zoptymalizowania metabolizmu, pomogą także w zarządzaniu masą ciała”.
Geny kontra mikrobiom
Kilka dekad badań poskutkowało wnioskami na temat tego, jakie elementy kształtują zdrowie.
Jednym z nich jest genetyka. To pole było pierwotnie nazywane nutrigenomiką. Jednak przestano je tak nazywać, gdy okazało się oczywistym, że geny grają mniej znaczącą rolę w tym, jak ciało reaguje na jedzenie, niż pierwotnie sądzono - mówi José Ordovás, dyrektor żywienia i genomiki na Tufts University.
W małej liczbie przypadków, naukowcy wiązali konkretny gen z dokładnym efektem zdrowotnym. Gen CYP1A2 na przykład jest prawie samodzielnie odpowiedzialny za określanie, jak szybko enzymy rozkładają kofeinę w żywym organizmie. Genetyczne zmiany określają, czy wieczorna filiżanka kawy trzyma osobę na nogach przez całą noc, czy pomoże jej jutro pracować z większą intensywnością, jak szybciej jechać rowerem.
„Genetyka ma wpływ, jednak nie da nam przewidywanych równań do indywidualizacji rekomendacji, ponieważ wiele innych czynników jest także zaangażowanych” - mówi Ordovás. Podczas, gdy wiele z tych czynników, szczególnie zachowanie, są łatwiejsze do zmiany niż nasze geny, zrozumienie ich powinno doprowadzić do bardziej efektywnej metody na poprawienie naszego zdrowia - mówi.
Setki badań pokazały, że mikrobiom — bakterie, grzyby, pasożyty i wirusy rezydujące w jelicie — jest decydującym czynnikiem w tym, jak ciało przetwarza jedzenie. Spożywanie na przykład sztucznych słodzików, zmienia skład oraz funkcję mikrobiomu w sposób pogłębiający nietolerancje glukozy u zdrowych ludzi. Konkretne jelitowe mikroby, utrzymują się u otyłych myszy po diecie, co predysponuje je — i przypuszczalnie nas — do odzyskiwania wagi.
Wciąż musimy się wiele nauczyć na temat mikrobiomu, w tym jego optymalnego składu, jak mikroby pracują w synergii i jak styl życia wpływa na tę grupę - mówi Eran Elinav, szefowa oddziału systemu immunologicznego organizmu na Israel’s Weizmann Institute of Science, i badaczka profilowania mikrobiomu.
Jak styl życia wpływa na nasze przetwarzanie jedzenia
Jedną z rzeczy stanowiących największe wyzwanie w wybieraniu perfekcyjnej diety dla każdej osoby, jest wzajemna kompleksowa współpraca pomiędzy naszym genomem, mikrobiomem i czynnikami stylu życia — te ostatnie naukowcy nazywają expozomem.
Elinav mówi, że jednym z czynników stylu życia jest pora, o której jemy obiad. Jego laboratorium dowiodło, że mikrobiom jelita stosuje się do całodobowego rytmu, ze składem mikrobiomu, przewidywalnie zmieniającym swoją liczbę i funkcje, podczas okresu 24 godzin. Robi to w odpowiedzi na sygnały pochodzące ze spania i jedzenia.
„Gdy zakłócamy nasz rytm zasypiania i budzenia się pracą zmianową lub przekraczaniem stref czasowych” - mówi Elinav - „jednym z pierwszych następstw jest zaburzenie codziennej aktywności mikrobów”. Badania na myszach sugerują, że zwiększona liczba przypadków otyłości, cukrzycy typu drugiego i nowotworów powiązanych z osobami, których sen i rozkład żywienia są bezustannie zakłócane pochodzi, od zmian w mikrobiomach.
Kiepski sen w połączeniu z intensywnym stresem dodatkowo zakłóca metabolizm i ma inne negatywne skutki zdrowotne nawet u ludzi zdrowo się odżywiających - mówi Tufts’ Das.
Badanie precyzyjnego żywienia NIH’s będzie najbardziej wszechstronną inicjatywą wykorzystania genów, mikrobiomu i expozomu do zrozumienia, i przewidzenia żywieniowych reakcji na pożywienie, jednak nie będzie pierwszą. Kilka wcześniejszych badań przetarło szlaki.
Jedna akcja prowadzona przez laboratorium Elinav i opublikowana w dzienniku Cell w 2015 roku, dotyczyła karmienia identycznymi posiłkami 800 ludzi, i bezustannego monitorowania ich poziomu glukozy we krwi. Trwające tydzień badanie ujawniło, że odczyty glukozy pomiędzy uczestnikami różniły się znacząco po każdym posiłku. Badacze zauważyli, że skład ich mikrobiomów stanowił kluczową rolę w kształtowaniu odczytu, jednak inne czynniki były niewątpliwie zaangażowane.
Kilka lat później, poprzez duże badanie w Wielkiej Brytanii, dążono do poszerzenia wiedzy nad liczącymi się czynnikami. Nazywane Personalized Responde to Dietary Composition Trail lub PREDICT badanie, zaangażowało tysiąc osób dorosłych — w tym kilkoro genetycznie identycznych bliźniąt — których dobre mikrobiomy, tłuszcze krwi, poziomy glukozy po posiłku, zapalenia i inne czynniki były monitorowane przez dwa tygodnie. Badanie glukozy we krwi w ciągu dnia było ponownie ważnym elementem - mówi Tufts’ Ordovás, jeden ze współautorów. Takie ciągłe monitorowanie, umożliwiło badaczom zmierzenie efektów konkretnych elementów pożywienia.
Tu także pojawiły się szerokie różnice wskazujące, że ciała uczestników przetwarzały te same składniki w różny sposób. Czynniki genetyczne udowodniły swój niewielki wpływ, jednak rezultaty pokazały, jak skomplikowany jest system trawienny. Poszczególne mikroby jelitowe — w tym Prevotella copri i Blastocystis — były ważniejsze niż geny w przetwarzaniu niektórego pożywienia — jednak oba wciąż zaliczały się do jedynie niewielkiej części ogólnych różnic.
Celem nadchodzącego badania NIH jest zwiększenie zrozumienia czynników składających się na te różnice. Jest nadzieja, że umożliwi to ludziom zmianę ich stylu życia i diety oraz być może ich mikrobów jelitowych, by poprawić odpowiedzi ich ciała dla różnych składników pokarmowych. To, czy manipulowanie mikrobiomem przez na przykład zmiany w diecie ma trwały wpływ, jest wciąż niejasne.
Das mówi, że na obecną chwilę najlepsza porada żywieniowa jakiej może udzielić, to trzymanie się podstaw: wypełniaj talerz bogatymi w błonnik warzywami i owocami oraz unikaj wysoko przetworzonej żywności na rzecz tej pełnowartościowej.
„W ciągu następnych pięciu do dziesięciu lat nastąpią ogromne zmiany w tym, jak patrzymy na diety” przewiduje Thomas z West Point. „Gdy zaczną pojawiać się wyniki z badań NIH, będziemy wiedzieć o wiele więcej”.