Nutriția personalizată bazată pe inteligență artificială arată promițătoare în îmbunătățirea sănătății intestinale

Nutriția personalizată bazată pe inteligență artificială arată promițătoare în îmbunătățirea sănătății intestinale

Un studiu pilot de șase săptămâni arată că dietele adaptate alimentate de inteligența artificială pot îmbunătăți diversitatea microbiomului intestinal și pot reduce riscurile pentru sănătate legate de dietă, deși sunt necesare mai multe cercetări.

Programele de nutriție personalizate bazate pe inteligență artificială (AI) au potențialul de a avea un impact pozitiv asupra microbiomei intestinale la oameni. Cu toate acestea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina utilizarea tacticilor intestinale în formă de microbiom pentru o nutriție personalizată.

Una actualaNutriențiStudiul examinează efectele programelor de nutriție personalizate bazate pe inteligență artificială asupra microbiomului intestinal al persoanelor sănătoase.

Beneficiile pentru sănătate ale nutriției personalizate

O dietă și un stil de viață sănătos sunt esențiale pentru reducerea riscului de boli netransmisibile, cum ar fi diabetul, cancerul, obezitatea și bolile cardiovasculare. În ciuda acestor linii directoare, ratele bolilor legate de dietă continuă să crească, reflectând o variabilitate semnificativă în răspunsul fiecărei persoane la alimente. Prin urmare, rămâne o nevoie urgentă de noi strategii personalizate ca alternativă la abordarea ineficientă „o dietă pentru toți”.

În ultimii ani, cercetătorii au devenit din ce în ce mai interesați de potențialul planurilor nutriționale personalizate de a atenua condițiile de sănătate precum bolile cardiometabolice și de a promova îmbătrânirea sănătoasă.

Tehnologia AI în nutriție

Oamenii de știință în domeniul alimentației și experții în nutriție au implementat recent tehnologii AI pentru a promova diete durabile, ecologice și personalizate. De exemplu, chatbot-uri bazate pe inteligență artificială au fost dezvoltați pentru a crea planuri optime de dietă pentru pierderea în greutate și pentru a gestiona diabetul, în timp ce un AI Virtual Dietsian bazat pe dovezi a fost creat recent pentru a răspunde întrebărilor legate de dietă pentru pacienții cu cancer.

Pentru o nutriție personalizată, modelele robuste de învățare automată pot susține sisteme digitale de sănătate, senzori portabili și aplicații mobile, care sunt acum monitorizate pentru a evalua eficiența recomandărilor nutriționale generate, personalizate pentru nevoile și caracteristicile unui individ.

Cu toate acestea, programele moderne de nutriție personalizată par să subestimeze importanța factorilor biologici care influențează variabilitatea răspunsurilor unui individ la alimente în raport cu sănătatea sa.

Despre studiu

Cercetătorii din studiul actual au evaluat efectele unei intervenții de șase săptămâni pe baza unui program de nutriție personalizat bazată pe inteligență artificială asupra compoziției microbiotei intestinale a persoanelor sănătoase. Au fost, de asemenea, evaluate modificările determinate de dietă în nivelurile de macronutrienți, trăsăturile antropometrice și biochimice și alte modificări microbiene intestinale.

Un studiu pilot a fost realizat cu douăzeci și nouă de participanți sănătoși recrutați de la Centrul pentru Cercetare și Tehnologie (CERTH) din Grecia. Proiectul Protein a instruit candidații selectați să folosească o aplicație digitală de sănătate pentru smartphone care oferă linii directoare pentru menținerea unui stil de viață sănătos, nutrițional și activ.

Aplicația Protein Mobile a oferit recomandări de mese zilnice și săptămânale bazate pe un nou nutriționist personalizat prin inteligență artificială. Această aplicație bazată pe inteligență artificială ia în considerare preferințele alimentare ale utilizatorului, condițiile de sănătate și caracteristicile fizice pentru a sugera planuri de dietă adecvate personalizate.

La momentul inițial (pre-protein), participanții la nutriție și la studiu stabilesc obiective de nutriție și activitate fizică (PA) care ar putea fi atinse printr-un stil de viață activ și aderarea la o dietă mediteraneană concepută pentru a satisface nevoile specifice ale individului. Planurile personalizate de nutriție și PA au fost generate automat de consilierul AI și livrate participanților prin aplicația Protein pe smartphone-uri.

După această perioadă (post-proteină), dieteticianul a evaluat progresul participanților la vizita de urmărire.

Rezultatele studiului

Vârsta medie a cohortei de studiu a fost de 35 de ani, toți trăind peste pragul sărăciei. Majoritatea participanților la studiu erau căsătoriți și nefumători. Din 29 de persoane, 20 au depășit aportul energetic zilnic recomandat.

Secvențierea genomică a regiunilor V3-V4 ale acidului ribonucleic ribozomal 16S (ARNr) a fost efectuată pe 58 de probe colectate de la 29 de indivizi. În total, au fost identificate trei phyla, 19 clase, 44 ordine, 82 familii și 231 genuri.

Cu fermitateŞiBacteroidotaau fost microbiomi intestinali dominanti identificați la momentul inițial și la vizita de urmărire de șase săptămâni. În ambele momente de timp,Prevotella, BacteroidesŞiFaCalibacteriumau fost frecvent identificate. Cu toate acestea, au fost observate o diversitate și abundență mai mare a microbiotei intestinale la TimePoint post-proteină, comparativ cu nivelurile de bază pre-proteine.

Rhodospirillaleau fost cele mai reglate variante de secvență de ampliconi (ASV) clasate după semnificație, urmate deGrupul Eubacterium CoprostanoligenesŞiRuminococcusGen. Potențialul funcțional al modificărilor taxonomice observate a fost evaluat prin analize metagenomice, care au identificat 12 căi de semnificație nominală, dintre care majoritatea au fost asociate cu procese metabolice microbiene și degradarea purinelor.

Timpul post-protein a fost asociat cu reduceri semnificative ale aportului total de carbohidrați, proteine ​​și energie. Scăderile medii de 39%, 33% și 14% ale consumului de alcool/băuturi, dulciuri și fast-food au fost, de asemenea, observate la finalul intervenției. În special, aderarea la dieta mediteraneană nu s-a schimbat între momente.

Nu au fost observate modificări semnificative în măsurătorile antropometrice, cu excepția unei mici, dar semnificative reduceri a circumferinței medii a taliei. Nivelurile de PA au variat în mod constant atât înainte, cât și după proteine ​​în cohorta de studiu.

Modificările consumului de dulciuri au fost corelate pozitiv cu măsurarea greutății corporale, grăsimilor, circumferinței taliei și hemoglobinei. O asociere pozitivă robustă între aportul de grăsimi și sațietateOscillospiraceaea fost observat.

O asociere puternică pozitivă între uree șiLachnospiraceae a fostobservatîntrucâto corelaţie negativă între nivelurile de colesterol şiOscillibactera fost raportat.

Concluzii

Intervențiile nutriționale personalizate asistate de IA au potențialul de a promova sănătatea generală prin facilitarea proliferării sănătoase a microbiomului intestinal. În studiul actual, aceste modificări ale ecosistemului microbian intestinal au dus la reducerea simptomelor de constipație, balonare și sindrom inflamator intestinal, susținând în același timp funcția imunitară.

Pentru a valida aceste rezultate și a oferi o evaluare holistică a impactului abordărilor nutriționale personalizate asupra nutrienților bazați pe IA, sunt necesare studii viitoare cu perioade mai lungi de urmărire și dimensiuni mai mari ale eșantioanelor.

Surse: