Diéta egynek? A tudósok a személyre szabott táplálkozás álmát keresik

Egyetlen étel sem alkalmazható mindenki számára. Egy új tanulmány az eddigi legátfogóbb erőfeszítés annak megértésére.

Írta: Cynthia Graber és Nicola Twilley

Egy évtizeddel ezelőtt az emberi genom projekt sikere és a genetikai szekvenálás megfizethetősége által ösztönözve a tudósok elkezdték feltárni a „nutrigenomika” ígéretét. A személyre szabott táplálkozás, amely az egyén DNS-jének ismeretében tájékozódhat, segíthet-e az étrenddel kapcsolatos betegségek megelőzésében és kezelésében is?

A Harvard, Stanford és más országok korai tanulmányainak eredményei meggyőzőek voltak: Úgy tűnt, hogy a genetikai különbségek hajlamosítják az egyéneket arra, hogy különböző típusú fogyókúrák esetén különböző súlyokat fogyjanak. Hamarosan egy millió dolláros iparág alakult ki, amelynek alapja a DNS-alapú étrendek forgalmazása volt. De a későbbi kutatások nem mutattak ki statisztikailag szignifikáns különbséget a súlycsökkenésben azok között a túlsúlyos emberek között, akik „jól étkeznek a genotípusuk miatt”, és azok között, akik nem.

Valójában a gének elhízásra gyakorolt hatását nehezen lehetett ugratni; különféle tanulmányok szerint ez az arány 35 és 85 százalék között mozog. A táplálkozási szakemberek már régóta megfigyelték, hogy egyetlen fogyókúrás stratégia sem működik mindenki számára, és hogy az egyének markáns különbségeket mutatnak a különböző étrendekre adott válaszaikban. Mi magyarázza tehát az egyéni anyagcsere nagy változását?

Tavaly Tim Spector és Sarah Berry, a londoni King's College epidemiológusai és Dr. Andrew Chan, a Harvard Orvosi Egyetem új, ambiciózus keresése kezdte a választ. Új tanulmányuk, a Predict néven a világ legnagyobb és legátfogóbb kísérlete az élelmiszerekre adott egyedi válaszok vizsgálatára.

Előzetes eredményeik, amelyeket hétfőn mutattak be az American Society for Nutrition éves konferenciáján, első alkalommal dokumentáltak lényeges és meglepő eltéréseket abban, hogy a résztvevők mennyire jól feldolgozták a zsírokat és szénhidrátokat, még az azonos ikrek között is. Az, hogy egy személy mennyire hatékonyan metabolizálta az egyik makrotápanyagot, nem jelezte előre, hogy az adott személy hogyan reagálhat egy másikra.

"Közelebb vagyunk ahhoz, hogy útmutatást nyújthassunk minden ember számára arról, hogy mi legyen az ideális étrendjük" - mondta Dr. Eric Topol, a kaliforniai La Jolla Scripps Research Translational Institute genetikusa, aki nem állt kapcsolatban a tanulmány. "Még nem tartunk ott, de az új tanulmány egy másik fontos mérföldkő ahhoz, hogy odaérjünk."

Dr. Spector évtizedek óta kutatja a betegség kockázatának egyéni variációinak okait, beleértve az étrenddel kapcsolatos betegségeket is. 1992-ben létrehozta a TwinsUK nevű kutatási nyilvántartást, amely mára több mint 13 000 azonos és testvéri ikert tartalmaz. Az ikrek alapján arra a következtetésre jutott, hogy a gének átlagosan az egyén elhízás kockázatának 70 százalékát tették ki.

Érdeklődve tanulmányok sorozatát kezdte, hogy megtudja, mely tényezők befolyásolták a fennmaradó 30 százalékot. 2014-ben megkezdte a British Gut projektet, amely tömeges erőfeszítéseket tett arra, hogy megértse a bélmikrobák sokféleségét, a különböző diétás beavatkozásokra adott reakcióikat és a testsúlyra gyakorolt hatásukat. Az ikrek nyilvántartása között észrevette, hogy még azonos párok is osztották a bélbaktériumaiknak csak körülbelül 50 százalékát.

Ezután Dr. Spector megkezdte a Predict alkalmazást annak feltárására, hogy a zsírokra és szénhidrátokra adott egyéni válaszok hogyan befolyásolhatják az elhízást. A zsírokat és szénhidrátokat tartalmazó ételek fogyasztása a vér glükóz-, inzulin- és trigliceridszintjének emelkedését és csökkenését okozza; a túl magas, túl hosszú és túl gyakori tüskék gyulladással, súlygyarapodással, szívbetegséggel és cukorbetegséggel társulnak.

A vizsgálatban 700 azonos iker, 300 egyéni brit önkéntes és 100 alany vett részt az Egyesült Államokból, és adatokat gyűjtött szinte mindenről, ami befolyásolhatja az anyagcserét: a bél mikrobiotájáról, az alvás időtartamáról, a testmozgásról, a testzsír összetételéről és egyebekről. Ezek a kezdeti eredmények azonban csak a vér glükóz-, inzulin- és trigliceridszintjének emelkedését és csökkenését elemezték, miután a résztvevők standardizált ételt ettek.

Hallgassa meg a Gastropod epizódját, a podcastot, amely a táplálékot a tudomány és a történelem szemüvegén keresztül nézi, miközben Cynthia Graber és Nicola Twilley a Predict tanulmány résztvevőjeként a hallgatók útjára kelnek.

A csoport arra a következtetésre jutott, hogy a gének korlátozott szerepet játszanak abban, ahogyan az ember feldolgozza a zsírokat és szénhidrátokat. Azonos ikrek közül az egyén étkezés utáni vércukorszintjének csak körülbelül a fele és időtartama tulajdonítható genetikai hatásnak - és kevesebb, mint 30 százalék az inzulin- és trigliceridválasz tekintetében. Úgy tűnik, hogy a legfontosabb tényezők abban, hogy testünk hogyan metabolizálja az ételt, a környezeti tényezők: alvás, stressz, testmozgás, valamint az egyes bélmikrobiómák sokfélesége és népessége.

"Ez igazán izgalmas a tudósok és az egyének számára" - mondta Dr. Berry. "Megmutatta, mennyi nem genetikai és ezért módosítható."

Megjegyezte, hogy az étkezés során a zsírok és szénhidrátok aránya az egyénnek az ételre adott válaszának kevesebb mint 40 százalékát magyarázta. Ez a megállapítás "megerősíti azt az üzenetet, hogy a teljes életmódra kell összpontosítanunk, nem pedig az egyes ételekre és tápanyagokra" - mondta.

A teljes adatkészlet Dr. Spector és kibővített munkatársainak - mintegy 40 tudósnak a világ minden táján - éveket vesz igénybe elemzésre, még a gépi tanulás segítségével is. És már megkezdték az utólagos tanulmányokat a tényezők közötti bonyolult kapcsolatok felderítésére.

De máris lehet egyedi tapasztalatokat gyűjteni - mondta. Burgonya chips elfogyasztása után az egyik alany trigliceridcsúcsot hatszor magasabbra tapasztalta, mint egy azonos ikeré. Ez a fokú tudatosság segíthet a chip-érzékeny ikert alacsonyabb zsírtartalmú snack felé terelni - mondta Dr. Spector.

"Mindenevők vagyunk, és sokféle étrendre van szükségünk" - mondta. "De ha csak fel tud cserélni néhány ételt úgy, hogy pontosan ugyanazok a kalóriák és élvezet legyen, de alacsonyabb legyen a csúcsa a glükózban vagy a lipidekben, akkor kevesebbet fog hízni és hosszú távon egészségesebb lesz."

Jennie Brand-Miller, az ausztráliai Sydney Egyetem emberi táplálkozás professzora, aki nem vett részt a Predict programban, azt mondta, hogy az egyénre szabott táplálkozási tanácsok, nem pedig a teljes népesség átlagán alapuló normál étrendi irányelvek, jelentősen javíthatják a közegészségügyet.

"Úgy gondolom, hogy az egy mindenki számára megfelelő táplálkozási irányelv elavult" - mondta Dr. Brand-Miller. Megjegyezte, hogy minden harmadik embernek rossz a metabolikus válasza a cukorra; Ezen személyek azonosítása, majd a vércukorszint-emelkedés elkerülésének megtanítása 40% -kal csökkentheti a későbbi cukorbetegség kialakulásának esélyét.

A szokásos táplálkozási irányelvek olyan kérdőívek adataira épülnek, amelyek megkérdezik az embereket, hogy milyen gyakran ettek bizonyos ételeket az elmúlt évben. Ez a megközelítés hasznos adatokat szolgáltat az általános tendenciákról, de hibás is: A válaszadók köztudottan rosszul emlékeznek étkezési választásukra, és az átlagolt adatok nem tudnak személyre szabott útmutatást nyújtani.

Anyagcsere-különbségeink részletesebb áttekintése csak a közelmúltban történt, a megfizethető gépi tanulás, a viselhető érzékelők és a genetikai szekvenálás megjelenésével. Ennek eredményeként megnőtt az érdeklődés a szakterület iránt. Februárban újabb nagyszabású, többéves személyre szabott táplálkozási tanulmány indult a svájci szövetségi technológiai intézetben, Lausanne-ban.

"Ez a kutatás lenyűgöző és fontos" - mondta Tim Caulfield, aki az egészségügyi törvényeket és politikákat kutatja a kanadai Alberta Egyetemen. Ennek ellenére "ha a történelem mond nekünk valamit, akkor azt mondja nekünk, hogy nem valószínű, hogy ez forradalmasítani fogja a táplálkozást."

Egyrészt elmondta, hogy az egészséges táplálkozás alapvető paraméterei már jól ismertek: rengeteg teljes kiőrlésű gabona, hüvelyesek, sötét leveles zöldségek és egyéb zöldségek, elegendő egészséges olaj és tenger gyümölcsei, valamint nagyon kevés vörös hús vagy finomított szénhidrát. A probléma nem az, hogy az irányelvek helytelenek vagy nem megfelelően vannak személyre szabva, mondta Mr. Caulfield, hanem az, hogy az emberek nem követik őket.

Még az ember táplálékválasztására vagy az egyéni anyagcserére való összpontosítás is elvonhatja a figyelmet az elhízás-járvány más jelentős résztvevőiről - mondta: „Ez egy fantasztikusan összetett kérdés, amely épített környezetünkhöz, szocioökonómiánkhoz, étkezési környezetünkhöz, marketing, és a tevékenységi szintünkkel - annyi minden. "

Tanulmányként a Predictum még mindig a kezdeti időkben jár; függetlenül attól, hogy milyen egyedi ajánlásokat nyújtana, még nincs bizonyíték arra, hogy a szokásos étrendi irányelveknél jobban javíthatnák az ember egészségét. Ennek ellenére terjedelme és szigorúsága újszerű.

"Ez további validálást igényel, és nem egyenlő a szívbetegségek vagy a rák vagy más eredmények megelőzésével" - mondta Dr. Topol. "De még mindig fontos, ha eljutunk valaha az" étel mint gyógyszer "ideálhoz."

A tanulmányban való részvétel fárasztó lehet. Az alanyoknak először átfogó teszteket kell elvégezniük, beleértve az óránkénti vérvételeket és a testzsír- és csonttömeg-vizsgálatokat kórházi körülmények között. Ezután két hétig el kell fogyasztaniuk egy sor meghatározott étkezést - válogatott muffinokat, amelyek különböző zsír-, szénhidrát- és fehérje-kombinációkat tartalmaznak, valamint rosttartalmakat, glükózitalokat és fehérjeturmixokat. Minden egyéb elfogyasztott ételt vagy italt le kell mérni és naplózni kell.

Minden résztvevő folyamatos glükózmérőt és gyorsulásmérőt visel az aktivitási szintek és az alvás mérésére, és nyál-, vizelet-, ürülék- és vérmintákat biztosít - mindent, csak a könnyeket. .

Ez csak a kezdete Dr. Spector ambícióinak. Már megkezdte a Predict Plus alkalmazást az első tanulmány néhány „szupernaplózójával” együtt, és résztvevőket toboroz az eredeti tanulmány kibővített változatához, a Predict Two néven. A kutatást a Wellcome Trust és az Egyesült Királyság Országos Egészségügyi Kutatóintézete támogatja.

A vállalkozókkal Dr. Spector egy profitorientált vállalatot, a Zoe-t is megalapította azzal a reménnyel, hogy létrehoz egy alkalmazást, amely személyre szabott táplálkozási tanácsokat kínál a felhasználóknak az étkezés módjáról és végső soron arról, hogy testük hogyan reagálhat azokra az ételekre, amelyeket még nem megpróbálta.

De egyelőre Mr. Caulfield nagyon alacsony szintű technikai tanácsokkal látja el a személyre szabott táplálkozást kereső embereket: Nézze meg a fürdőszoba mérlegét. "Ez a szám sokkal jobban megjósolja a jövőbeni egészséget, mint a legtöbb információ, amelyet ezekből a közvetlenül a fogyasztóknak szánt társaságokból szerezhet be" - mondta.