Estudio POP: hábitos alimenticios y microbioma intestinal de la población española

La microbiota se puede definir como el conjunto de microorganismos que se pueden encontrar en un lugar determinado, como puede ser el intestino, la piel, la vagina, etc. Estos microorganismos no solo son bacterias, sino que también podemos encontrar hongos, virus, etc. (2). De las diferentes localizaciones del cuerpo humano que presentan microbiota, los intestinos son una de las más grandes, puesto que miden aproximadamente 400 m². En estos, nuestros microbios dependen de cada persona y de su ambiente (22).

La microbiota intestinal es importante porque fermenta la fibra y el almidón de nuestra dieta y los utiliza para producir varios compuestos beneficiosos para nuestra salud, como:

• Ácidos grasos de cadena corta o SCFA: los más comunes son el propionato, acetato y butirato. Sirven de alimento para las células del colon, conocidas como colonocitos. El sustento de estas células es necesario para el funcionamiento correcto de la barrera intestinal (12; 23).
• Vitaminas: por ejemplo, las vitaminas K, B5, B9 y B12. Los humanos no somos capaces de producir estas vitaminas, así que las obtenemos gracias a nuestra microbiota intestinal. La vitamina K tiene un papel en la producción de los elementos necesarios para la coagulación de la sangre (21), mientras que las vitaminas B5 y B12 son relevantes para el funcionamiento normal del cerebro (12).
• Agentes antimicrobianos: son sustancias que ayudan a eliminar o prevenir el crecimiento de organismos posiblemente nocivos que pueden entrar en nuestro cuerpo (1).

La microbiota también está involucrada en el correcto desarrollo de nuestro sistema inmune, permitiéndonos distinguir entre nuestras propias bacterias y aquellas que son foráneas. Además, actúa como barrera física contra patógenos (12).

Hay varios factores que pueden afectar nuestra microbiota, como la edad, el género, el lugar donde vives y con quién, e incluso tu estilo de vida (6). No obstante, entre ellos, la dieta parece ser uno de los más relevantes y el más fácil de modificar.

Como país que limita con el mar Mediterráneo, España ha seguido tradicionalmente la dieta mediterránea (DM). Esta dieta es rica en alimentos de origen vegetal como frutas, legumbres, cereales integrales, verduras y frutos secos. Además, destaca por el uso de grasas insaturadas saludables, principalmente aceite de oliva, e incluye un consumo frecuente de pescado, una ingesta moderada de lácteos y bebidas fermentadas, y una baja ingesta de carne y productos derivados de la carne (5).

Pese a sus beneficios, la adherencia a la dieta mediterránea en España parece haber disminuido con el tiempo, tendiendo cada vez más hacia un patrón dietético más occidental. Este cambio se caracteriza por una disminución en el consumo de cereales integrales y un aumento en el consumo de alimentos procesados, azúcar, grasas saturadas y proteína animal (15; 25; 26). Este tipo de dieta ha sido señalado por algunas organizaciones como la causa de morbididades y problemas de salud en todo el mundo (9) que pueden ser consecuencia, al menos en parte, de la pérdida del equilibrio de la microbiota conocida como “disbiosis”.

El estudio POP es un estudio longitudinal prospectivo realizado en el Hospital Universitario Vall d'Hebron de Barcelona, que involucra voluntarios sanos de entre 18 y 75 años procedentes de diferentes regiones de España. Comenzó en diciembre de 2020 y todavía está activo hoy en día.

a. ¿Cuáles son los objetivos del estudio?

Los principales objetivos del estudio POP son:

• Obtener una visión general de los hábitos dietéticos españoles.
• Intentar determinar la relación entre la dieta y nuestra microbiota, lo que significa entender cómo las elecciones alimentarias pueden modificar nuestro microbioma y cómo estos cambios pueden afectar nuestra salud.
• Estudiar cómo otros factores como la demografía y la antropometría se relacionan con la microbiota.
• Utilizar esta información para compararla con la de pacientes que padecen ciertas enfermedades para descubrir qué ha pasado en su microbioma e intentar restaurarlo a los niveles “saludables” (trabajo en curso).

b. Diseño del estudio

Reclutamos participantes procedentes de las 17 comunidades autónomas de España, así como de las ciudades de Ceuta y Melilla, a través de anuncios en las redes sociales (Facebook, Twitter, Instagram). Pedimos a todos los participantes que den una muestra de heces y completen un formulario de frecuencia alimentaria digital, para evaluar la dieta habitual, 3 veces a lo largo de un año (al inicio, a los 6 meses y a los 12 meses).

• Los cuestionarios se utilizan para obtener información sobre dieta, estilo de vida y antropometría.
• Las muestras de heces son procesadas para obtener datos del microbioma.

c. Estado del estudio

Hasta la fecha, hemos reclutado 1.017 voluntarios de diversas regiones de España, formando la cohorte "POP". La información dietética está disponible para casi todos los participantes. Sin embargo, debido a limitaciones de presupuesto, se ha realizado el análisis bacteriano en un subconjunto aleatorio de 500 muestras fecales iniciales, con el análisis fúngico realizado en 98 muestras. Actualmente estamos trabajando duro para asegurar financiación adicional para secuenciar las muestras restantes.

• 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