A gyors vizeletvizsgálat mérheti étrendünk egészségét

A londoni Imperial College tudósai egy újfajta gyors vizeletvizsgálat kifejlesztéséről számolnak be, amely méri az ember étrendjének egészségét és előállítja az egyén egyedi vizelet „ujjlenyomatát”. Az északnyugati egyetem, az Illinoisi Egyetem és a Murdoch Egyetem munkatársaival együttműködve a kutatók több mint 1500 ember vizeletében elemezték a különböző metabolitok szintjét az Egyesült Államokban. Eredményeik, amelyeket a Nature Food publikált („A táplálék-metabolom kapcsolatok betekintést nyújtanak az étrend bevitelébe és anyagcseréjébe”) összefüggést tártak fel a vizeletben lévő tucatnyi metabolit és az étrendben lévő táplálék vagy tápanyagok típusai között. A különböző élelmiszerek emésztése során keletkező metabolitokat az étrend minőségének objektív mutatójának tekintik.

A Nature Foodban szintén megjelent második cikkben („Az étrendi metabotipus modellezése előrejelzi az étrendi beavatkozások egyéni válaszait”) a birodalmi kutatók a Newcastle Egyetem, az Aberystwyth Egyetem és a Murdoch Egyetem munkatársaival együttműködve öt technológiának kifejlesztésére -perces vizeletvizsgálat. Az első vizsgálat eredményei azt mutatták, hogy a vizeletben lévő metabolitok keveréke személyenként változó, még akkor is, ha ugyanazt az étrendet fogyasztják.

A csapat szerint a technológia segíthet az egészségügyi szakemberek számára az egészséges táplálkozási tanácsok - a „precíziós táplálkozás” - személyre szabásában az étrend minősége és az egyéni biológiai smink alapján. Joram Posma, PhD, a rákinformatika oktatója, az Imperial anyagcsere-, emésztési és szaporodási tanszékén, elsőként írta a „Nutriome-metaboloma kapcsolatok betekintést nyújtanak az étrend bevitelébe és anyagcseréjébe” című cikket. Azt mondta: „A diéta az emberi egészség és a betegségek kulcsfontosságú tényezője, bár köztudottan nehéz pontosan mérni, mert az egyén azon képességére támaszkodik, hogy felidézze, mit és mennyit evett. Például arra kérve az embereket, hogy kövessék nyomon az étrendjüket alkalmazások vagy naplók segítségével, gyakran pontatlan jelentésekhez vezethet, hogy valójában mit esznek. Ez a kutatás feltárja, hogy ez a technológia segíthet mélyreható információkkal szolgálni az ember étrendjének minőségéről és arról, hogy ez az étrend megfelelő-e az egyéni biológiai sminkhez. ”

Bár a rossz étrend a krónikus betegségek egyik fő tényezője, a táplálkozási szokásokra és a bevitelre vonatkozó pontos adatok megszerzése rendkívül nehéz feladat - írták a szerzők. "A hagyományos módszerek az önjelentésekre támaszkodnak, amelyek hajlamosak a téves bejelentésekre és az elfogultságra, ami téves összefüggéseket eredményezhet az étrend és a betegség kockázata között." Új megközelítésekre van szükség annak érdekében, hogy megértsük az étrend bevitelének metabolikus következményeit, az étkezési szokásokat és azok kapcsolatát a betegség kockázatával.

A londoni Imperial College kutatói munkatársaikkal együtt 1 H NMR-spektroszkópiával elemezték a metabolitok szintjét 1848 ember vizeletében a Nemzetközi populációs vizsgálat a makrotápanyagok és a vérnyomás (INTERMAP) kohorszban. Eredményeik összefüggést tártak fel a vizeletben található 46 metabolit és az étrendben lévő különféle ételek vagy tápanyagok között. "... a vizelet metabolitjainak (funkcionális tápanyagának) sokféleségét mértük, amelyek hatással vannak az étrendi beviteltől a betegségig vezető utak megértésére" - kommentálta a csapat.

Például bizonyos metabolitok korreláltak az alkoholfogyasztással, míg mások a citrusfélék, a fruktóz (gyümölcscukor), a glükóz és a C-vitamin beviteléhez kapcsolódtak. A kutatók a vizeletben olyan metabolitokat is találtak, amelyek vörös húsok, egyéb húsok, például csirke, és tápanyagok, például kalcium. Ezenkívül az eredmények azt mutatták, hogy bizonyos metabolitok összefüggenek az egészségi állapotokkal. Például a vizeletben található vegyületek, például a formiát és a nátrium (a sóbevitel mutatója) az elhízáshoz és a magas vérnyomáshoz kapcsolódnak.

A csoport szerint az étrendi elemzés más megközelítéseivel ellentétben vizelet spektroszkópiai jellemzésük objektív módon rögzítette az anyagcsere végtermékeit, hogy leküzdje az étrendi nyilvántartások torzításának jelentését. Öt percbe telik egyidejűleg több száz metabolitot tartalmazó 1 H NMR-spektrum megszerzése, ami azt jelenti, hogy a megközelítés skálázható.

Paul Elliott, PhD, az Imperial epidemiológiai és közegészségügyi orvostudományának társszerzője és elnöke, megjegyezte: „Az emberek étrendjének gondos mérésével és a két 24 órás időszakban kiválasztott vizelet összegyűjtésével sikerült kapcsolatot teremteni az étrendi adagok között. és a metabolitok vizelettel történő kibocsátása, amelyek segíthetnek jobban megérteni, hogy étrendünk hogyan befolyásolja az egészséget. Az egészséges étrendben másfajta metabolitok találhatók a vizeletben, mint a rosszabb egészségügyi kimenetekkel. ”

"Javasoljuk, hogy a metabolom használható proxy mérésként a tápanyagok és az egészségügyi eredmények közötti funkcionális kapcsolatok megértéséhez" - kommentálták a szerzők. "Eredményeink azt sugallják, hogy a vizelet anyagcsere profilja objektív mérőszámként használható az emberek osztályozására az egészséges táplálkozási szokásoknak a szabadon élő populációkban való betartása alapján."

Megállapították: „Ezeket az adatokat a jövőbeni tanulmányokban fel lehet használni annak értékelésére, hogy ez az étrendből származó, stabil, mérhető bioanalitikai markerek hogyan kapcsolódnak a betegség kockázatához. Ez a tudás új betekintést nyújthat a biológiai útvonalakba, amelyek jellemzik az egészséges és az egészségtelen anyagcsere-fenotípus közötti váltást, és ezáltal jelzik a megelőzési és beavatkozási stratégiák belépési pontjait. "

A szintén nemrégiben a Nature Food-ban megjelent második tanulmányban ugyanaz az Imperial-csapat az Egyesült Királyságban és Ausztráliában dolgozó kollégákkal együttműködve ötperces tesztet fejlesztett ki, amely képes feltárni az egyes személyek közötti különbségeket a vizelet metabolitjaiban, és így generálni azt, amit hívjon étrendi metabotípus pontszámot egyénenként. "Ebben a megvalósíthatósági tanulmányban létrehozunk egy egyéni étrendi metabotípus-pontszámot (DMS), amely testre szabja az étrendi válaszok közötti egyéni változékonyságot, és rögzíti az ebből következő dinamikus változásokat a vizelet metabolitjainak koncentrációjában" - magyarázták.

Kísérleteikhez a csapat 19 embert kért négy különböző étrend betartására - kezdve a nagyon egészségesektől (az Egészségügyi Világszervezet kiegyensúlyozott étrendre vonatkozó ajánlásainak 100% -át követve) az egészségtelenig (a WHO étrendi ajánlásainak 25% -át követve). Megállapították, hogy azoknak az embereknek, akik szigorúan ugyanazt az étrendet követték, a DMS pontszáma változó volt.

A csapat munkájából az is kiderült, hogy minél magasabb az ember DMS-pontszáma, annál egészségesebb az étrendje. Azt találták, hogy a magasabb DMS-pontszám az alacsonyabb vércukorszinttel jár, és a testből nagyobb mennyiségű energia ürül a vizelettel. „Ebben a megvalósíthatósági tanulmányban azt tapasztaltuk, hogy egy„ egészséges ”alanycsoport közül azok a résztvevők, akiknek nagyobb az energiaveszteségük a vizeletben (vagyis azok, akik szintén az étrendi metabotípus pontszám rangsorának tetején vannak) a mikrobiális metabolitok nagyobb vizelettel történő kiválasztása ”- írták a kutatók.

Az eredmények azt mutatták, hogy a nagy energiájú vizelet (azaz a magas DMS pontszám) és az alacsony energiatartalmú vizelet (alacsony DMS pontszám) közötti különbség egyenértékű volt azzal, hogy a magas DMS pontszámmal rendelkező személy napi négy extra kalóriát vagy évi 1500 kalóriát vesztett. A nyomozók úgy számolták, hogy ez éves szinten 215 g testzsír különbséget eredményezhet. "Így ez a látszólag kis változás az idők során klinikailag fontossá válik" - jelentették ki.

„Összefoglalva elmondhatjuk, hogy megvalósíthatósági tanulmányunk azt mutatja, hogy ugyanazon étrendre adott válaszok között vannak egyéni különbségek, még akkor is, ha a környezetet ellenőrzik. Kidolgoztunk egy modellezési keretrendszert, amely felhasználható az étrendre adott egyéni válaszok nyomon követésére, és amely mechanizmust biztosít az étrendi tanácsadás fokozásához, lehetővé téve a döntéshozatali stratégiák megismertetését az NCD-k [nem fertőző betegségek] megelőzésére, kockázatának csökkentésére és klinikai kezelésére. betegségek].

A következő lépés annak vizsgálata lehet, hogy egy személy vizelet metabolitjának ujjlenyomata hogyan kapcsolódhat az ember olyan állapotok kockázatához, mint az elhízás, a cukorbetegség és a magas vérnyomás. "Ezek a megállapítások új és mélyebb megértést hoznak arról, hogy testünk miként dolgozza fel és használja fel az ételt molekuláris szinten" - kommentálta Gary Frost, PhD, társszerző, az Imperial táplálkozási és dietetikai elnöke. "A kutatás megkérdőjelezi, hogy írnunk-e újra ételtáblázatokat, hogy beépítsük ezeket az új metabolitokat, amelyek biológiai hatással vannak a szervezetben."

Társszerző, John Mathers, PhD, a Newcastle Egyetem Humán Táplálkozási Kutatóközpontjának igazgatója hozzátette: „Itt bemutatjuk, hogy a különböző emberek hogyan metabolizálják ugyanazt az ételt nagyon egyedi módon. Ez kihat a táplálkozással kapcsolatos betegségek kialakulásának megértésére és a személyre szabottabb étrendi tanácsokra a közegészség javítása érdekében. "

Az első szerző, Isabel Garcia-Perez, PhD, a precíziós és rendszergyógyász oktató, az Imperial anyagcsere-, emésztési és szaporodási tanszékén, ezt mondta: olyan szakemberek, mint a dietetikusok, az egyes betegek számára szabott étrendi tanácsokat adnak. " Garcia-Perez jelezte, hogy a csapat most az étrend-elemzési technológia alkalmazását tervezi a szív- és érrendszeri betegségek kockázatának kitett emberekre.