Estudi POP: hàbits dietètics i microbioma intestinal de la població espanyola

La microbiota es pot definir com el conjunt de microorganismes que es poden trobar en un lloc determinat, com pot ser l'intestí, la pella, la vagina, etc. Aquests microorganismes no només inclouen bacteris, sinó que també podem trobar fongs, virus, etc. (2). D'entre les diferents localitzacions del cos humà que presenten microbiota, els intestins corresponen a una de les més grans, ja que mesuren aproximadament 400 m². En aquests, els nostres microbis depenen de cada persona i del seu ambient (22).

La microbiota intestinal és important perquè fermenta la fibra i el midó de la nostra dieta i els utilitza per produir diversos compostos beneficiosos per la nostra salut, com:

• Àcids grassos de cadena curta o SCFA: els més comuns són el propionat, acetat i butirat. Serveixen com a aliment per les cèl·lules del còlon, conegudes com a colonòcits. El sosteniment correcte d'aquestes cèl·lules és necessari per a un bon funcionament de la barrera intestinal (12; 23).
• Vitamines: en són exemples les vitamines K, B5, B9 i B12. Els humans no som capaços de produir aquestes vitamines, així que les obtenim gràcies a la nostra microbiota intestinal. La vitamina K té un paper en la producció dels elements necessaris per a la coagulació de la sang (21), mentre que les vitamines B5 i B12 són rellevants per al funcionament normal del cervell (12).
• Agents antimicrobians: són substàncies que ajuden a eliminar o prevenir el creixement d'organismes possiblement nocius que poden entrar al nostre cos (1).

La microbiota també està involucrada en el correcte desenvolupament del nostre sistema immunitari, permetent-nos distingir entre els nostres propis bacteris i aquells que són aliens, i actua com a barrera física contra patògens (12).

Hi ha diversos factors que poden afectar la nostra microbiota, com ara l'edat, el gènere, el lloc on vius i amb qui, i fins i tot el teu estil de vida (6). No obstant això, entre ells, la dieta sembla ser un dels més rellevants i el més fàcil de modificar.

Com a país que limita amb el mar Mediterrani, Espanya ha seguit tradicionalment la dieta mediterrània (DM). Aquesta dieta és rica en aliments d'origen vegetal com ara fruites, llegums, cereals integrals, verdures i fruits secs. A més, destaca per l'ús de greixos insaturats saludables, principalment oli d'oliva, i inclou un consum freqüent de peix, una ingesta moderada de làctics i begudes fermentades, i una baixa ingesta de carn i productes derivats de la carn (5).

Malgrat els seus beneficis, l'adherència a la dieta mediterrània a Espanya sembla haver disminuït amb el temps, tendint cada cop cap a un patró dietètic més occidental. Aquest canvi es caracteritza per una disminució en el consum de cereals integrals i un augment en el consum d'aliments processats, sucre, greixos saturats i proteïna animal (15; 25; 26). Aquest tipus de dieta ha estat assenyalada per algunes organitzacions com la causa de morbiditats i problemes de salut a tot el món (9) que poden ser conseqüència, almenys en part, de la pèrdua de l'equilibri de la microbiota coneguda com a “disbiosi”.

L'estudi POP és un estudi longitudinal prospectiu realitzat a l'Hospital Universitari Vall d'Hebron de Barcelona, que involucra voluntaris sans d'entre 18 i 75 anys procedents de diferents regions d'Espanya. Va començar el desembre de 2020 i encara està actiu avui en dia.

a. Quins són els objectius de l'estudi?

Els objectius principals de l'estudi POP són:

• Obtenir una visió general dels hàbits dietètics espanyols.
• Intentar determinar la relació entre la dieta i la nostra microbiota, la qual cosa significa entendre com les eleccions alimentàries poden modificar el nostre microbioma i com aquests canvis poden afectar la nostra salut.
• Estudiar com altres factors com la demografia i l'antropometria es relacionen amb la microbiota.
• Utilitzar aquesta informació per comparar-la amb la de pacients que pateixen certes malalties per descobrir què ha passat al seu microbioma i intentar restaurar-lo als nivells “saludables” (treball en curs).

b. Disseny de l'estudi

Reclutem participants procedents de les 17 comunitats autònomes d'Espanya, així com de les ciutats de Ceuta i Melilla, a través d'anuncis a les xarxes socials (Facebook, Twitter, Instagram). Demanem a tots els participants que donin una mostra de femta i omplin un qüestionari de freqüència alimentària digital, per tal d'avaluar la dieta habitual, 3 vegades al llarg d'un any (a l'inici, als 6 mesos i als 12 mesos).

• Les respostes dels qüestionaris s'utilitzen per obtenir informació sobre dieta, estil de vida i antropometria.
• Les mostres de femta són processades per obtenir dades del microbioma.

c. Estat de l'estudi

A dia d'avui, hem reclutat 1.017 voluntaris de diferents regions d'Espanya, formant la cohort "POP". La informació dietètica està disponible per a gairebé tots els participants. No obstant això, degut a limitacions de pressupost, l'anàlisi bacterià s'ha realitzat en un subconjunt aleatori de 500 mostres de femta inicials, amb l'anàlisi fúngic realitzat en 98 mostres. Actualment, estem treballant dur per aconseguir finançament addicional per seqüenciar les mostres restants.

• Ajouz, H., Mukherji, D., & Shamseddine, A. (2014). Secondary bile acids: an underrecognized cause of colon cancer. World journal of surgical oncology, 12, 164. https://doi.org/10.1186/1477-7819-12-164
• Berg, G., Rybakova, D., Fischer, D., Cernava, T., Vergès, M. C., Charles, T., Chen, X., Cocolin, L., Eversole, K., Corral, G. H., Kazou, M., Kinkel, L., Lange, L., Lima, N., Loy, A., Macklin, J. A., Maguin, E., Mauchline, T., McClure, R., Mitter, B., … Schloter, M. (2020). Microbiome definition re-visited: old concepts and new challenges. Microbiome, 8(1), 103. https://doi.org/10.1186/s40168-020-00875-0
• Chao, A. (1984). Nonparametric Estimation of the Number of Classes in a Population. Scandinavian Journal of Statistics, 11(4), 265–270. http://www.jstor.org/stable/4615964
• Comité Científico AESAN. (2019). Informe del Comité Científico de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) sobre Ingestas Nutricionales de Referencia para la población española. Rev del Com Científico la AESAN. 2019;29:43–68
• Davis, C., Bryan, J., Hodgson, J., & Murphy, K. (2015). Definition of the Mediterranean Diet; a Literature Review. Nutrients, 7(11), 9139–9153. https://doi.org/10.3390/nu7115459
• Falony, G., Joossens, M., Vieira-Silva, S., Wang, J., Darzi, Y., Faust, K., Kurilshikov, A., Bonder, M. J., Valles-Colomer, M., Vandeputte, D., Tito, R. Y., Chaffron, S., Rymenans, L., Verspecht, C., De Sutter, L., Lima-Mendez, G., D'hoe, K., Jonckheere, K., Homola, D., Garcia, R., … Raes, J. (2016). Population-level analysis of gut microbiome variation. Science (New York, N.Y.), 352(6285), 560–564. https://doi.org/10.1126/science.aad3503
• Fung, T. T., McCullough, M. L., Newby, P. K., Manson, J. E., Meigs, J. B., Rifai, N., Willett, W. C., & Hu, F. B. (2005). Diet-quality scores and plasma concentrations of markers of inflammation and endothelial dysfunction. The American journal of clinical nutrition, 82(1), 163–173. https://doi.org/10.1093/ajcn.82.1.163
• García-Gamboa, R., Kirchmayr, M. R., Gradilla-Hernández, M. S., Pérez-Brocal, V., Moya, A., & González-Avila, M. (2021). The intestinal mycobiota and its relationship with overweight, obesity and nutritional aspects. Journal of human nutrition and dietetics : the official journal of the British Dietetic Association, 34(4), 645–655. https://doi.org/10.1111/jhn.12864
• GBD 2017 Diet Collaborators (2019). Health effects of dietary risks in 195 countries, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet (London, England), 393(10184), 1958–1972. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(19)30041-8
• Halfvarson, J., Brislawn, C. J., Lamendella, R., Vázquez-Baeza, Y., Walters, W. A., Bramer, L. M., D'Amato, M., Bonfiglio, F., McDonald, D., Gonzalez, A., McClure, E. E., Dunklebarger, M. F., Knight, R., & Jansson, J. K. (2017). Dynamics of the human gut microbiome in inflammatory bowel disease. Nature microbiology, 2, 17004. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2017.4
• Institute of Medicine (US) Standing Committee on the Scientific Evaluation of Dietary Reference Intakes. (2000). Using Dietary Reference Intakes for Nutrient Assessment of Individuals. In DRI: Dietary reference intakes: Applications in dietary assessment. National Academy Press.
• Kho, Z. Y., & Lal, S. K. (2018). The Human Gut Microbiome - A Potential Controller of Wellness and Disease. Frontiers in microbiology, 9, 1835. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01835
• Koponen, K. K., Salosensaari, A., Ruuskanen, M. O., Havulinna, A. S., Männistö, S., Jousilahti, P., Palmu, J., Salido, R., Sanders, K., Brennan, C., Humphrey, G. C., Sanders, J. G., Meric, G., Cheng, S., Inouye, M., Jain, M., Niiranen, T. J., Valsta, L. M., Knight, R., & Salomaa, V. V. (2021). Associations of healthy food choices with gut microbiota profiles. The American journal of clinical nutrition, 114(2), 605–616. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqab077
• Le Chatelier, E., Nielsen, T., Qin, J., Prifti, E., Hildebrand, F., Falony, G., Almeida, M., Arumugam, M., Batto, J. M., Kennedy, S., Leonard, P., Li, J., Burgdorf, K., Grarup, N., Jørgensen, T., Brandslund, I., Nielsen, H. B., Juncker, A. S., Bertalan, M., Levenez, F., … Pedersen, O. (2013). Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Nature, 500(7464), 541–546. https://doi.org/10.1038/nature12506
• León-Muñoz, L. M., Guallar-Castillón, P., Graciani, A., López-García, E., Mesas, A. E., Aguilera, M. T., Banegas, J. R., & Rodríguez-Artalejo, F. (2012). Adherence to the Mediterranean diet pattern has declined in Spanish adults. The Journal of nutrition, 142(10), 1843–1850. https://doi.org/10.3945/jn.112.164616
• Olza, J., Aranceta-Bartrina, J., González-Gross, M., Ortega, R. M., Serra-Majem, L., Varela-Moreiras, G., & Gil, Á. (2017). Reported Dietary Intake and Food Sources of Zinc, Selenium, and Vitamins A, E and C in the Spanish Population: Findings from the ANIBES Study. Nutrients, 9(7), 697. https://doi.org/10.3390/nu9070697
• Pascal, V., Pozuelo, M., Borruel, N., Casellas, F., Campos, D., Santiago, A., Martinez, X., Varela, E., Sarrabayrouse, G., Machiels, K., Vermeire, S., Sokol, H., Guarner, F., & Manichanh, C. (2017). A microbial signature for Crohn's disease. Gut, 66(5), 813–822. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2016-313235
• Pedersen, H. K., Gudmundsdottir, V., Nielsen, H. B., Hyotylainen, T., Nielsen, T., Jensen, B. A., Forslund, K., Hildebrand, F., Prifti, E., Falony, G., Le Chatelier, E., Levenez, F., Doré, J., Mattila, I., Plichta, D. R., Pöhö, P., Hellgren, L. I., Arumugam, M., Sunagawa, S., Vieira-Silva, S., … Pedersen, O. (2016). Human gut microbes impact host serum metabolome and insulin sensitivity. Nature, 535(7612), 376–381. https://doi.org/10.1038/nature18646
• Reedy, J., Lerman, J. L., Krebs-Smith, S. M., Kirkpatrick, S. I., Pannucci, T. E., Wilson, M. M., Subar, A. F., Kahle, L. L., & Tooze, J. A. (2018). Evaluation of the Healthy Eating Index-2015. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics, 118(9), 1622–1633. https://doi.org/10.1016/j.jand.2018.05.019
• Satija, A., Bhupathiraju, S. N., Spiegelman, D., Chiuve, S. E., Manson, J. E., Willett, W., Rexrode, K. M., Rimm, E. B., & Hu, F. B. (2017). Healthful and Unhealthful Plant-Based Diets and the Risk of Coronary Heart Disease in U.S. Adults. Journal of the American College of Cardiology, 70(4), 411–422. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.05.047
• Simes, D. C., Viegas, C. S. B., Araújo, N., & Marreiros, C. (2020). Vitamin K as a Diet Supplement with Impact in Human Health: Current Evidence in Age-Related Diseases. Nutrients, 12(1), 138. https://doi.org/10.3390/nu12010138
• Thursby, E., & Juge, N. (2017). Introduction to the human gut microbiota. The Biochemical journal, 474(11), 1823–1836. https://doi.org/10.1042/BCJ20160510
• Topping, D. L., & Clifton, P. M. (2001). Short-chain fatty acids and human colonic function: roles of resistant starch and nonstarch polysaccharides. Physiological reviews, 81(3), 1031–1064. https://doi.org/10.1152/physrev.2001.81.3.1031
• Trichopoulou, A., Kouris-Blazos, A., Wahlqvist, M. L., Gnardellis, C., Lagiou, P., Polychronopoulos, E., Vassilakou, T., Lipworth, L., & Trichopoulos, D. (1995). Diet and overall survival in elderly people. BMJ (Clinical research ed.), 311(7018), 1457–1460. https://doi.org/10.1136/bmj.311.7018.1457
• Varela-Moreiras, G., Avila, J. M., Cuadrado, C., del Pozo, S., Ruiz, E., & Moreiras, O. (2010). Evaluation of food consumption and dietary patterns in Spain by the Food Consumption Survey: updated information. European journal of clinical nutrition, 64 Suppl 3, S37–S43. https://doi.org/10.1038/ejcn.2010.208
• Varela-Moreiras, G., Ruiz, E., Valero, T., Avila, J. M., & del Pozo, S. (2013). The Spanish diet: an update. Nutricion hospitalaria, 28 Suppl 5, 13–20. https://doi.org/10.3305/nh.2013.28.sup5.6914
• Wang, Y., Wymond, B., Tandon, H., & Belobrajdic, D. P. (2024). Swapping White for High-Fibre Bread Increases Faecal Abundance of Short-Chain Fatty Acid-Producing Bacteria and Microbiome Diversity: A Randomized, Controlled, Decentralized Trial. Nutrients, 16(7), 989. https://doi.org/10.3390/nu16070989