Inteligența artificială și nutriția personalizată: efecte pozitive asupra microbiomului intestinal uman

Un stil de viață sănătos și o alimentație echilibrată sunt esențiale pentru prevenirea bolilor netransmisibile precum diabetul zaharat, cancerul, obezitatea și bolile cardiovasculare. Cu toate acestea, incidența acestor afecțiuni continuă să crească, în ciuda ghidurilor nutriționale existente. În fața acestei provocări, nutriția personalizată a devenit o alternativă promițătoare, oferind strategii adaptate nevoilor fiecărui individ. Un studiu recent explorează cum programele de nutriție personalizată, susținute de inteligența artificială, influențează pozitiv microbiomul intestinal la persoanele sănătoase.

Context

Dezvoltarea tehnologiilor bazate pe inteligență artificială a permis implementarea unor soluții inovatoare în domeniul nutriției. De exemplu, chatbot-urile inteligente și aplicațiile mobile creează planuri alimentare personalizate pentru slăbit, controlul diabetului sau pentru pacienții oncologici. Totuși, multe dintre aceste programe nu țin cont de variabilitatea biologică a răspunsului fiecărui individ la alimente.

Microbiomul intestinal joacă un rol esențial în digestie, metabolism și imunitate, iar influența dietei asupra compoziției acestuia este bine documentată. Cu toate acestea, puține studii au investigat până acum impactul direct al intervențiilor nutriționale personalizate, bazate pe AI, asupra microbiomului intestinal.

Despre studiul actual

Metodologie

În cadrul proiectului PROTEIN, cercetătorii au evaluat impactul unui program de nutriție personalizată, asistat de inteligență artificială, asupra microbiomului intestinal la persoane sănătoase. Studiul pilot a inclus 29 de participanți din cadrul Centrului pentru Cercetare și Tehnologie (CERTH) din Grecia.

Participanții au folosit aplicația mobilă PROTEIN, care furnizează recomandări zilnice și săptămânale de alimentație și activitate fizică, personalizate în funcție de preferințele alimentare, condițiile de sănătate și caracteristicile fizice ale fiecărei persoane. Obiectivele dietetice și de activitate fizică au fost stabilite împreună cu un nutriționist la începutul studiului.

Intervenția a durat șase săptămâni, la finalul cărora s-a realizat o reevaluare a progresului fiecărui participant.

Analize efectuate

• A fost analizată compoziția microbiomului intestinal prin secvențierea genomică a regiunilor V3-V4 ale ARN-ului ribozomal 16S.

• Au fost colectate și analizate 58 de probe, atât înainte, cât și după intervenția PROTEIN.

• Au fost urmărite, de asemenea, modificările în aportul alimentar, indicatorii antropometrici și parametrii biochimici ai participanților.

Rezultate

Compoziția microbiomului

• Firmicutes și Bacteroidota au fost cele mai abundente tipuri de bacterii intestinale identificate atât la începutul studiului, cât și după cele șase săptămâni.

• S-a observat o diversitate și abundență mai mare a microbiomului intestinal la finalul programului PROTEIN comparativ cu momentul inițial.

• Rhodospirillales a fost cea mai semnificativ crescută secvență de amplicon, urmată de grupul Eubacterium coprostanoligenes și de genul Ruminococcus.

Modificări dietetice

• Participanții au înregistrat o scădere semnificativă a aportului de carbohidrați, proteine și energie totală.

• Consumul de băuturi alcoolice a scăzut cu 39%, dulciurile cu 33%, iar fast-food-ul cu 14%.

• Adherența la dieta mediteraneană a rămas constantă pe durata studiului.

Asocierea dintre dietă, microbiom și parametri de sănătate

• Modificările în consumul de dulciuri s-au corelat pozitiv cu greutatea corporală, procentul de grăsime și circumferința șoldurilor.

• S-a observat o asociere pozitivă între consumul de grăsimi și abundența familiei Oscillospiraceae.

• Nivelurile de uree au fost asociate cu prezența familiei Lachnospiraceae, în timp ce valorile colesterolului s-au corelat negativ cu Oscillibacter.

Parametrii antropometrici

• Nu s-au înregistrat modificări semnificative ale greutății corporale, însă s-a observat o scădere modestă, dar semnificativă, a circumferinței taliei.

Concluzii

Acest studiu sugerează că intervențiile nutriționale personalizate, susținute de inteligența artificială, pot promova un microbiom intestinal sănătos, favorizând diversitatea bacteriană benefică și reducând simptomele gastrointestinale precum constipația, balonarea și manifestările sindromului de intestin iritabil. De asemenea, aceste modificări susțin funcția imunitară.

Pentru validarea acestor rezultate, sunt necesare studii viitoare pe cohorte mai mari și cu o perioadă de urmărire extinsă, pentru a evalua impactul pe termen lung al acestor programe personalizate.