Microbiomul, un aliat pentru prezicerea sensibilității individuale la aditivii alimentari

Microbiomul intestinal joacă un rol esențial în sănătatea umană, influențând dezvoltarea sistemului imunitar și protejând organismul împotriva agenților patogeni. Cu toate acestea, modificările nefavorabile ale compoziției sau funcției acesteia - fenomen cunoscut sub numele de disbioză - sunt asociate cu boli inflamatorii cronice, precum boala inflamatorie intestinală (BII), obezitatea și diabetul. Un factor major care contribuie la acest dezechilibru este consumul de alimente ultraprocesate, care conțin aditivi precum emulgatorii.
Deși emulgatorii alimentari sunt considerați siguri deoarece nu sunt absorbiți și sunt eliminați prin materiile fecale, cercetările recente sugerează că aceștia pot interacționa direct cu microbiomul intestinal. Mai multe studii au asociat utilizarea lor cu o incidență crescută a bolilor inflamatorii cronice. Acești compuși favorizează pătrunderea bacteriilor în stratul intern de mucus al intestinului, ceea ce poate declanșa inflamații intestinale severe.

Sensibilitatea individuală la emulgatori și impactul asupra sănătății

Un studiu clinic randomizat, dublu-orb, a analizat efectele carboximetilcelulozei (CMC) - un emulgator sintetic - asupra microbiomului intestinal la oameni. Cercetătorii au observat că, deși CMC alterează compoziția microbiomului la toți participanții, impactul nu a fost uniform. Doar anumite persoane au prezentat modificări semnificative ale microbiomului, însoțite de pătrunderea bacteriilor în stratul de mucus al intestinului. Acești participanți au fost considerați sensibili la CMC, iar transplantul microbiomului lor în șoareci sterili a declanșat colită severă, în timp ce microbiomul indivizilor rezistenți la CMC nu a produs astfel de efecte. Aceste rezultate demonstrează că sensibilitatea la emulgatori este determinată în mare măsură de microbiomul intestinal preexistent.

Această variabilitate individuală ridică o problemă importantă: cum pot fi identificați indivizii sensibili la emulgatori fără a-i expune la acești compuși?

Modelarea in vitro a microbiomului pentru identificarea sensibilității la CMC

Pentru a găsi o metodă practică de identificare a sensibilității la CMC, cercetătorii au folosit MiniBioReactor Array (MBRA) - un sistem avansat de cultură anaerobă care permite menținerea microbiomului uman în condiții controlate. Prin utilizarea acestui model, echipa de cercetare a putut:

• Reproduce microbioamelor individuale ale participanților la studiu;
• Testa efectul CMC asupra microbiomului fără expunere directă a indivizilor;
• Anticipa sensibilitatea individuală la emulgatori, bazându-se pe modificările microbiomului observate în laborator.

Modelul MBRA a demonstrat că microbiooamele sensibile la CMC au răspuns similar în vitro ca și în studiile pe oameni, confirmând că această tehnologie poate fi utilizată pentru predicția personalizată a sensibilității la emulgatori.

Markerii metagenomici - o nouă metodă de predicție a sensibilității la emulgatori

Pe lângă analiza microbiomului prin MBRA, cercetătorii au investigat dacă sensibilitatea la CMC poate fi anticipată direct din metagenomul unei persoane. Analiza metagenomică a evidențiat un set specific de 78 markeri genetici care erau semnificativ mai abundenți la indivizii sensibili la CMC. Acest lucru sugerează că sensibilitatea la emulgatori poate fi determinată pe baza profilului metagenomic individual, fără a necesita testare directă prin expunere la acești aditivi.

Validarea in vivo a modelului MBRA

Pentru a confirma predicțiile obținute prin MBRA și analiza metagenomică, cercetătorii au realizat transplanturi fecale la șoareci sterili predispuși la colită. Rezultatele au arătat că:

• Șoarecii colonizați cu microbioame provenite de la persoane sensibile la CMC au dezvoltat inflamații intestinale severe după expunerea la CMC.
• Șoarecii cu microbioame provenite de la indivizi rezistenți la CMC nu au prezentat modificări semnificative.

Aceste rezultate validează MBRA ca un model fiabil pentru identificarea sensibilității individuale la emulgatori, fără a fi necesară expunerea directă a pacienților la acești aditivi.

Aplicații clinice și perspective viitoare

Descoperirile acestui studiu au implicații majore pentru sănătatea publică și nutriția personalizată:

• Evaluarea sensibilității individuale la emulgatori ar putea deveni o practică standard înainte de recomandarea unor diete specifice.
• Identificarea markerilor genetici asociați cu sensibilitatea la aditivi poate permite dezvoltarea unor teste metagenomice pentru determinarea predispoziției la boli inflamatorii induse de dietă.
• Extinderea acestui model la alți aditivi alimentari, precum îndulcitorii artificiali, poate îmbunătăți înțelegerea modului în care dieta modernă influențează sănătatea intestinală.

Studiul subliniază importanța microbiomului intestinal în răspunsul individual la dieta procesată, oferind o abordare inovatoare pentru implementarea nutriției personalizate, în care oamenii să poată evita aditivii care le afectează negativ sănătatea.