Wytyczne żywieniowe systemu NOVA: uzasadnione obawy czy nadmierne uproszczenie zdrowia i diety?

Dowody epidemiologiczne ujawniły negatywne skutki ultraprzetworzonej żywności (UPF), szczególnie w postaci otyłości. Jednak dostępnych jest bardzo mało dowodów, które ustalają związek przyczynowy. Ostatnio naukowcy dokonali przeglądu proponowanego mechanizmu związanego ze spożywaniem UPF i zwiększonym ryzykiem otyłości. Badanie to jest dostępne w czasopiśmie Advances in Nutrition. Otyłość negatywnie wpływa na zdrowie, a także zwiększa obciążenie systemu opieki zdrowotnej. Dlatego istotne jest opracowanie strategii prewencji pierwotnej i wtórnej, w tym zachęcanie do stosowania zdrowej diety. Ostatnie badania wykazały, że przetwarzanie żywności jest bezpośrednio związane z epidemią otyłości. Aby to zmienić, na potrzeby wytycznych dietetycznych opracowano system klasyfikacji (NOVA). NOVA obejmuje cztery grupy żywności, w tym UPF, który jest uważany za najbardziej problematyczny rodzaj żywności. Wynika to z faktu, że UPF ma wysoką koncentrację dodanej soli, cukru i tłuszczów. Żywność ta jest zaprojektowana tak, aby była hipersmaczna, wygodna, opłacalna i miała stabilny okres przydatności do spożycia. W oparciu o system klasyfikacji NOVA, umiarkowane spożycie UPF zostało zatwierdzone przez Światową Organizację Zdrowia. Seria "Great Debates" w American Journal of Clinical Nutrition podkreśliła debatę, że zwiększone spożycie UPF zwiększa BMI w populacji. Chociaż liczne metaanalizy i przeglądy systematyczne wykazały, że spożycie UPF prowadzi do otyłości, wyniki te nie mogą być wykorzystane do sformułowania solidnych zaleceń dietetycznych. Zalecenia dietetyczne są opracowywane na podstawie danych epidemiologicznych, mechanistycznych i kontrolowanych badań klinicznych, których obecnie brakuje. Takie podejście pomaga opisać zakres problemu, zidentyfikować grupę wrażliwą, ustalić przyczynowość i scharakteryzować mechanizm leżący u podstaw problemu. Dotychczas żadne badania nie udokumentowały mechanicznego związku między UPF a zwiększoną masą ciała. Wiele krajów europejskich pozyskuje od 50% do 91% składników odżywczych z wysoko przetworzonej żywności. Co ciekawe, ostatnie amerykańskie badanie kohortowe wykazało, że UPF znacząco przyczynia się do zwiększenia zawartości witaminy E, folianów, wapnia, tiaminy i niacyny. Jednak nie jest jasne, czy to odkrycie było oparte na minimalnie przetworzonej żywności. Zazwyczaj produkty bez UPF (NUPF) są droższe i wymagają dużego czasu przygotowania. Żywność ta jest ograniczona do określonych obszarów geograficznych i zależy od dostępności. NUPF mają również krótszy okres przydatności do spożycia, co zwiększa ryzyko zepsucia się żywności i zatrucia pokarmowego. Przetwarzanie żywności wiąże się z zapewnieniem bezpieczeństwa żywności poprzez zwiększenie jej trwałości dzięki dodaniu konserwantów. Mechanizmy leżące u podstaw spożywania WNKT i otyłości zostały podzielone na trzy grupy, tj. wybór żywności, skład żywności i procesy trawienne. Wybór żywności wiąże się z okresem przydatności do spożycia, kosztami, opakowaniem, hiper-smakowitością i stymulacją. Skład żywności dotyczy zawartości odżywczej, tekstury, dodatku tłuszczu, cukru i soli, kalorii, gęstości energetycznej, dodatków i substancji słodzących. Procesy trawienne są związane z mikrobiomem jelitowym, czasem przejścia przez przewód pokarmowy, czasem opróżniania żołądka i szybkością przetwarzania/jedzenia pokarmu. System NOVA dostarcza wskazówek dotyczących optymalnych wyborów żywieniowych, które są korzystne dla zdrowia. Wskazuje jedynie na pokarmy, których należy unikać, zamiast dostarczać wskazówek dotyczących porcji lub częstotliwości, które pomagają w otyłości. Zawartość składników odżywczych w żywności nie jest omawiana przez NOVA. Przestrzeganie zaleceń NOVA jest dyskusyjne, szczególnie związane z UPF. Początkowo, wysoka zawartość cukru, soli i tłuszczu w UPF były uważane za głównych winowajców promujących przyrost masy ciała. Później za czynnik sprawczy niekorzystnych zjawisk uznano przemysłowy system przetwarzania żywności. Ponownie zaproponowano, że formuła żywności, zamiast przetwarzania, promuje niekorzystne efekty zdrowotne. Niedawno naukowcy zajęli się niezamierzonym wprowadzaniem szkodliwych elementów, takich jak metale ciężkie, do łańcucha pokarmowego i zrównoważonym rozwojem. Co ciekawe, spożycie UPF nie zawsze było związane z przyrostem masy ciała, a hiper smakowitość lub zmieniony apetyt nie zawsze wpływały na hormony jelitowe lub tempo jedzenia. Nie znaleziono wielu danych na temat wpływu błonnika pokarmowego (wysokiego lub niskiego), tekstury żywności, opróżniania żołądka i czasu tranzytu jelitowego związanego z UPF na występowanie otyłości. Ze względu na niewystarczające dane dotyczące mikrobiomu, dodatków do żywności, kosztów żywności, stymulacji apetytu i opakowania, nie można było określić korzyści i zagrożeń związanych z unikaniem UPF. Wybór prawidłowo zbilansowanej i zróżnicowanej diety jest niezbędny i niezwykle korzystny dla zdrowia. Równowaga i różnorodność to dwie podstawowe zasady wytycznych oferowanych przez Światową Organizację Zdrowia oraz Organizację ds. Wyżywienia i Rolnictwa w zakresie zrównoważonych, zdrowych diet.

RExMap odblokowuje tajemnice mikrobiomu jelitowego: Ujawnienie ich globalnego wpływu na zdrowie

Wiele badań wskazuje na znaczenie mikrobów jelitowych w utrzymaniu zdrowia człowieka. Mikroby te są również związane z podstawowymi procesami fizjologicznymi, takimi jak starzenie się, odpowiedź na leki, odżywianie i stany patofizjologiczne (np. choroby sercowo-naczyniowe, metaboliczne, onkologiczne, neurologiczne i autoimmunologiczne). Aby lepiej zrozumieć związek przyczynowy pomiędzy mikrobami jelitowymi a wynikami choroby, konieczna jest identyfikacja mikrobów w jelitach człowieka w wysokiej rozdzielczości, co pozwoli na sformułowanie skutecznych interwencji w celu zapobiegania lub leczenia chorób. Technika sekwencjonowania całego genomu (WGS) może być wykorzystana do mapowania gatunków drobnoustrojów. Jednakże technika ta wymaga głębokiego pokrycia sekwencjonowania i rozległej pracy obliczeniowej, co wyklucza jej zastosowanie w próbkach o skali populacyjnej obejmującej dziesiątki tysięcy osób. Mikrobiom ludzki w różnych populacjach może być badany przy użyciu techniki sekwencjonowania amplikonu 16S. Technika ta wykorzystuje PCR do amplifikacji i sekwencjonowania hiperzmiennych regionów bakteryjnych genów 16S rRNA. Dane z sekwencjonowania amplikonów są przetwarzane przez powszechnie stosowane potoki, takie jak Mothur, QIIME2 i DADA2, w połączeniu z rekonstrukcją obliczeniową. Przypisanie taksonomiczne odbywa się poprzez skonstruowanie drzewa filogenetycznego przy użyciu baz danych takich jak Greengenes, RDP i SILVA. Technika sekwencjonowania 16S pomaga wykryć zmiany w różnorodności mikrobiologicznej w różnych fenotypach człowieka. Co ważne, umożliwia ona identyfikację istotnych składników ludzkiego genomu na poziomie rodziny lub rodzaju. Jednakże technika ta nie pozwala na rozróżnienie mikrobów na poziomie gatunków, przez co nie może być stosowana do mapowania sekwencji mikrobów na poziomie gatunkowym. Postęp w technikach sekwencjonowania molekularnego doprowadził do gwałtownego wzrostu dostępności w pełni sekwencjonowanych izolatów drobnoustrojów jelitowych. Więcej niż jeden gen 16S jest obecny w genomach kilku pojedynczych szczepów mikroorganizmów, co ujawnia zmienność liczby kopii regionów hiperzmiennych 16S. Biorąc pod uwagę te ustalenia, w niedawnym badaniu wysunięto hipotezę, że to zróżnicowanie mikrobiologiczne można uwzględnić w celu określenia dokładniejszego zróżnicowania danych amplikonów 16S. Umożliwiłoby to mapowanie na poziomie szczepu, co wcześniej nie było możliwe. W niedawnym badaniu Nucleic Acids Research opracowano bazę danych Reference-based Exact Mapping (RExMap) zawierającą warianty regionu hiperzmiennego 16S i ich numery kopii. Baza ta powstała na podstawie ponad 170 000 genomów szczepów izolowanych z mikroorganizmów, uzyskanych z bazy genomów NCBI. W tym badaniu wykorzystano bazę RExMap do mapowania mikrobów na poziomie gatunkowym. Wiele szczepów drobnoustrojów z bazy RExMap ma podobne regiony hiperzmienne 16S i numery kopii. Wprowadzili oni termin "Operational Strain Unit" (OSU) dla tych szczepów, które nie mogą być rozróżnione tylko na podstawie regionów hiperwariacyjnych 16S. Co ciekawe, OSU zawierają nie tylko spokrewnione szczepy drobnoustrojów, ale również mikroby odległe filogenetycznie, co może być spowodowane horyzontalnym transferem genu 16S lub nieprawidłowym przypisaniem taksonomicznym. RExMap łączy sekwencje z próbek biologicznych, aby precyzyjnie dopasować szczepy drobnoustrojów i pomóc w walidacji eksperymentalnej. Ponadto może ponownie przeanalizować istniejące dane 16S dzięki metaanalizom na dużą skalę i homogenizacji danych sekwencjonowania. Takie podejście umożliwiło opracowanie szczegółowego krajobrazu ludzkiego mikrobiomu jelitowego, uwzględniającego dziesiątki tysięcy unikalnych mikrobów. W obecnym badaniu wykorzystano RExMap do ponownej analizy istniejących danych 16S ludzkiego mikrobiomu jelitowego pochodzących od 29 349 osób, uzyskanych z dziesięciu badań przeprowadzonych w szesnastu różnych regionach świata. Analiza RExMap danych mikrobiomu 16S była w stanie wychwycić około 75% gatunków wykrytych przy użyciu WGS przy mniej niż 1% głębokości sekwencjonowania. Podejście to pozwala uniknąć przypisania taksonomicznego i skupia się na dokładnym lub bliskim dopasowaniu sekwencji amplikonów 16S obecnych w bazie danych RExMap. W obecnym badaniu zaobserwowano, że ludzkie mikroby jelitowe różnią się w poszczególnych regionach świata. Warto zauważyć, że niektóre mikroby jelitowe występują obficie w określonym regionie. Stwierdzono, że podstawowy zestaw piętnastu mikrobów jest wysoce konserwatywny dla wszystkich ludzi, niezależnie od regionu geograficznego, genetyki gospodarza, demografii, diety, środowiska i stylu życia. Mikroby te odgrywają istotną rolę w homeostazie metabolicznej gospodarza. Zazwyczaj mikroorganizmy podstawowe osiedlają się w jelitach niemowląt i utrzymują się przez całe życie, przy czym ich liczebność jest zróżnicowana. Powszechność występowania i obfitość mikrobów rdzeniowych została potwierdzona poprzez podejście oparte na indeksowaniu całego genomu, tj. WGS i Kraken2. Kilka mikrobów należących do phylum Bacteroidetes, takich jak Prevotella copri i Bacteroides species, nie było skorelowanych z konkretnym regionem. Eubacterium rectale i Faecalibacterium prausnitzii to dwa mikroby rdzeniowe, które są związane z określonym stanem chorobowym. Oscillibacter sp. ER4, Fusicatenibacter saccharivorans, Blautia faecis, Romboutsia timonensis i Anerostipes hadrus to mikroby rdzeniowe, które są związane z fizjologią gospodarza.