Dans une étude récente publiée dans Nutrimentsun groupe de chercheurs a étudié les interactions entre les régimes alimentaires individuels et le microbiome intestinal chez sept volontaires, en tirant parti des progrès technologiques et de l’apprentissage automatique pour éclairer les stratégies nutritionnelles personnalisées et les cibles thérapeutiques potentielles.
Étude: Démêler le lien entre le microbiome intestinal et l’alimentation : explorer l’impact de la précision numérique et de la nutrition personnalisée sur la composition du microbiote et la physiologie de l’hôte. Crédit d’image : ART-ur/Shutterstock.com
Arrière-plan
Le microbiome intestinal humain, regorgeant de divers micro-organismes, joue un rôle central dans la santé et la maladie. Les technologies modernes ont mis en lumière la relation complexe entre l’alimentation et les communautés intestinales, montrant que différents régimes alimentaires peuvent influencer la santé et la production de métabolites.
Le domaine en plein essor de la nutrition de précision vise à adapter les régimes alimentaires en fonction de l’épigénétique, de la génétique individuelle et des habitudes alimentaires actuelles, malgré les défis posés par les variations d’une personne à l’autre.
La combinaison de la collecte de données traditionnelle avec l’apprentissage automatique peut affiner notre compréhension de la dynamique alimentation-microbiome.
Malgré les progrès réalisés dans la compréhension de la relation entre le microbiome intestinal et l’alimentation, les mécanismes exacts et la variabilité interindividuelle restent flous, ce qui nécessite des études longitudinales complètes et des méthodes améliorées de collecte de données pour des stratégies nutritionnelles personnalisées plus précises.
À propos de l’étude
Dans la présente étude pilote à un seul groupe menée de mars à juillet 2022, sept volontaires, composés de quatre femmes et trois hommes âgés en moyenne de 40,9 ans et ayant un indice de masse corporelle (IMC) de 23,2, ont été sélectionnés parmi un groupe de personnel de laboratoire. .
Leur sélection s’est basée sur l’absence de traitement antibiotique ou probiotique dans les semaines précédant l’étude.
Ils devaient surveiller leur poids, leur régime alimentaire et leurs activités sur la base des lignes directrices d’études précédentes, et l’étude respectait les normes éthiques, chaque participant fournissant son consentement écrit.
L’étude a débuté en mars 2022, avec des échantillons nutrigénomiques prélevés en avril, et deux points d’échantillonnage essentiels du microbiome ont été définis, T1 en avril et T2 en mai. Les résultats du T1 ont servi de référence, tandis que le T2 visait à renforcer les premiers résultats.
La moyenne des deux ensembles de données a été calculée pour produire une valeur de contrôle, TCTRL. En juin, chaque participant a reçu un plan nutritionnel personnalisé et en juillet, un échantillon final de microbiome, T3 ou TRÉGIMEa été prise pour déterminer l’effet du régime alimentaire sur le microbiome.
Les participants ont fourni des échantillons de salive pour la nutrigénomique, en suivant un protocole de collecte qui nécessitait 30 minutes sans manger, boire ou hygiène bucco-dentaire. Les échantillons ont été analysés par iDNA Genomics en Grèce, où les gènes associés à la nutrition ont été étudiés à l’aide de diverses ressources.
Une compilation approfondie de données à partir d’échantillons de microbiome, de mesures physiques et de génomiques a constitué la base du plan nutritionnel personnalisé de chaque participant. Deux nutritionnistes experts, soutenus par le logiciel avancé « Terapia Alimentare », ont conçu ces plans. Le logiciel fournissait des recommandations scientifiques et une vaste base de données sur les valeurs nutritionnelles des aliments.
Un ensemble complet de variables a été collecté via une application Web appelée ArmOnIA, qui comprenait des paramètres physiologiques, des détails sur la composition microbienne et des aspects nutritionnels spécifiques. Ces données étaient essentielles pour comparer les effets du plan nutritionnel antérieur (TCTRL) et après (TRÉGIME) sa mise en œuvre.
L’analyse des données a été réalisée à l’aide de Python 3.10, en utilisant des bibliothèques telles que pandas, numpy et scipy, pour évaluer l’importance des changements dans les mesures avant et après le régime au moyen de tests t appariés.
La correction du taux de fausses découvertes (FDR) a été appliquée à la valeur de probabilité (valeur p), et la distance de Bray-Curtis et l’analyse des coordonnées principales (PCoA) ont été utilisées pour l’analyse de la diversité bêta, les différences étant évaluées à l’aide de l’analyse de variance multivariée par permutation (PERMANOVA). test.
Résultats de l’étude
La présente étude a utilisé une méthode de nutrition de précision, fusionnant les directives alimentaires traditionnelles avec les informations tirées des profils génétiques et microbiologiques des participants.
Cette approche offrait une compréhension holistique des caractéristiques de santé de chaque individu, facilitant ainsi des plans alimentaires sur mesure. Par exemple, alors que de nombreux participants suivaient un régime méditerranéen équilibré, certains sont passés à un régime cétogène ou faible en glucides.
L’innovation de l’étude réside essentiellement dans l’intégration des données génomiques et de l’analyse du microbiome. Ces données ont offert des informations approfondies sur les expressions génétiques potentielles affectant le métabolisme et les réponses alimentaires.
Les régimes alimentaires ont été méticuleusement adaptés en tenant compte de ces variations génétiques et de la composition du microbiome des participants. Cette stratégie visait à encourager la croissance bactérienne bénéfique et à décourager la prolifération de souches moins favorables.
Un mois après la mise en œuvre de plans alimentaires personnalisés, une analyse ultérieure du microbiome a révélé des changements notables dans la consommation alimentaire. La consommation de barres de céréales et de chocolat a diminué, tandis que la consommation de glaces, de parmesan et de poissons gras a considérablement augmenté.
La recherche a également mis en évidence des variations de l’apport de certains micronutriments après l’intervention. Bien que l’apport calorique et macronutriment global soit resté relativement constant, il y a eu une augmentation marquée des micronutriments comme le calcium (de 413 ± 121 mg à 601 ± 251 mg) et le potassium (de 1 476 ± 712 mg à 1 815 ± 615 mg), essentiels à la santé des os. , la régulation de la pression artérielle et la fonction nerveuse.
L’étude a également examiné les effets du régime alimentaire sur les paramètres anthropométriques et physiologiques des participants.
Les résultats significatifs comprenaient une réduction de l’IMC de 23,1 ± 2,8 kg/m2 à 22,4 ± 2,2 kg/m2, pointant vers une composition corporelle améliorée. En outre, une diminution notable de la fréquence cardiaque au repos suggère des avantages cardiovasculaires potentiels du régime.
En outre, les chercheurs ont évalué l’impact du régime alimentaire sur le microbiome intestinal et l’analyse de la diversité bêta a révélé des variations après l’intervention, indiquant l’influence du régime alimentaire sur la diversité microbienne.
Elle a révélé des changements significatifs dans certaines espèces microbiennes après l’intervention, ce qui témoigne de l’effet profond du régime alimentaire sur la santé intestinale.
