Test spersonalizowanych porad InnerBuddies: czy można precyzyjnie wpływać na mikrobiom?

Wykorzystanie diety do celowego i precyzyjnego wspierania zdrowia jelit to główny cel InnerBuddies. W tym artykule przedstawiamy wyniki naszego wewnętrznego testu (Family & Friends study), w którym sprawdzaliśmy skuteczność pierwszej wersji spersonalizowanej porady żywieniowej opartej o analizę 35 kluczowych bakterii jelitowych. Zanim przejdziemy do wyników, kluczowe jest zrozumienie podstawowego pojęcia, na którym opiera się nasza analiza: abundancji bakteryjnej.

Co to jest abundancja bakteryjna (bacterial abundance)?

Abundancja bakteryjna to termin naukowy oznaczający ilość lub obfitość danej bakterii (lub grupy bakterii) w określonym środowisku – w tym przypadku w mikrobiomie jelitowym. Mówiąc najprościej, odpowiada na pytanie: „Ile tych konkretnych bakterii tam jest?”.

Pomiar abundancji jest fundamentalny, ponieważ zmiany w obfitości poszczególnych bakterii są często powiązane ze stanem zdrowia jelit. Na przykład, wyższa obfitość pewnych bakterii, jak Faecalibacterium prausnitzii, wiązana jest z korzystnym wpływem na jelita, podczas gdy nadmierny wzrost innych może być niepożądany.

Obfitość względna a absolutna: jaka jest różnica?

Kluczowe jest rozróżnienie dwóch głównych sposobów wyrażania abundancji:

• Obfitość względna (Relative Abundance): To procentowy udział danej bakterii w całej zmierzonej społeczności bakteryjnej. Na przykład, może ona stanowić 5% wszystkich bakterii w próbce. Suma obfitości względnych wszystkich wykrytych bakterii zawsze daje 100%. Jest to powszechna metoda w badaniach opartych na sekwencjonowaniu genetycznym (np. 16S rRNA), które doskonale pokazują skład względny, ale niekoniecznie całkowitą liczbę komórek.
• Obfitość absolutna (Absolute Abundance): To całkowita liczba komórek bakteryjnych w określonej objętości (np. na gram stolca). Metody takie jak cytometry przepływowe czy qPCR/ddPCR próbują oszacować tę bezwzględną liczbę. Daje to inny obraz – bakteria może mieć stałą obfitość absolutną, ale jej udział względny zmieni się, jeśli wzrośnie lub zmaleje całkowita liczba innych bakterii.

W naszym teście V1 skupiliśmy się na analizie obfitości względnej 35 kluczowych bakterii, porównując je do zakresów obserwowanych w naszej Zdrowej Grupie Referencyjnej.

Jak mierzymy abundancję? Metody w mikrobiomice

„Zakres” bakterii, o którym często pytają, zależy ściśle od zastosowanej metody pomiaru. Najczęstsze metody to:

• Sekwencjonowanie 16S rRNA: Identyfikuje rodzaje bakterii i szacuje ich obfitość względną. „Zakres” może tu oznaczać typowy procentowy udział danej bakterii w populacji zdrowych osób (np. 0.1% do 5%).
• Metody ilościowe (qPCR, ddPCR): Pozwalają na bardziej bezpośrednie oszacowanie liczby kopii genu specyficznego dla danej bakterii, zbliżając się do pomiaru obfitości absolutnej.
• Metagenomika shotgnowa: Oprócz identyfikacji, pozwala ocenić potencjał funkcjonalny mikrobiomu.

W InnerBuddies korzystamy z zaawansowanych metod sekwencjonowania, a nasza Zdrova Grupa Referencyjna jest regularnie aktualizowana, aby definiować aktualne, realistyczne zakresy obfitości dla celów porównawczych.

Przebieg testu Family & Friends

Nasz wewnętrzny test miał sprawdzić skuteczność działania algorytmu V1. Wzięło w nim udział 50 ochotników z kręgu znajomych i rodziny, co pozwoliło na dokładniejszą kontrolę przestrzegania zaleceń. Ostatecznie pełny, 4-tygodniowy program ukończyło 40 osób. Uczestnicy otrzymywali cotygodniowe, spersonalizowane menu oparte na analizie ich mikrobiomu (z próbki wyjściowej). Zebraliśmy łącznie 4 próbki stolca od każdego: przed, na początku, w połowie i na końcu interwencji.

Uczestników podzieliliśmy na trzy grupy według stopnia przestrzegania zaleceń: ZIELONĄ (bardzo dobre), ŻÓŁTĄ (dobre) i POMARAŃCZOWĄ (ograniczone).

Wyniki: wpływ na różnorodność mikrobiomu

Analiza wykazała pozytywny trend we wszystkich grupach:

• Wszystkie trzy grupy zwiększyły wskaźnik różnorodności Shannona, który łączy w sobie miarę bogactwa gatunkowego (liczbę OTU) i równomierności ich rozkładu (indeks Pielou).
• Grupa ZIELONA (najbardziej stosująca się do zaleceń) osiągnęła wyższe wartości wskaźników różnorodności niż grupa ŻÓŁTA, a ta z kolei wyższą niż grupa POMARAŃCZOWA. Sugeruje to zależność między skrupulatnością w diecie a poprawą różnorodności mikrobiomu.
• Średnio zaobserwowaliśmy wzrost liczby wykrywanych typów bakterii (OTU) o +9,22% przy jednoczesnym wzroście równomierności (+3,64%), co oznacza, że wzrost różnorodności był harmonijny.

Wyniki: wpływ na obfitość kluczowych bakterii

Spersonalizowane zalecenia miały na celu modulację obfitości konkretnych bakterii. W ciągu 4 tygodni zaobserwowaliśmy następujące średnie zmiany w obfitości względnej:

Pozytywne bakterie (wzrost obfitości jest pożądany):

• Akkermansia: +96,69%
• Ruminococcaceae: +178,12%
• Lactobacillus: +24,56%
• Bifidobakteria: +23,54%
• Średni wzrost dla grupy bakterii pozytywnych: +8,85%

Negatywne bakterie (spadek obfitości jest pożądany):

• Klebsiella: -34,27%
• Escherichia-Shigella: -16,78%

Rezultaty pokazują, że spersonalizowana interwencja żywieniowa oparta na analizie abundancji może w stosunkowo krótkim czasie (4 tygodnie) modulować skład mikrobiomu w pożądanym kierunku – wspierając rozwój bakterii korzystnych, a redukując te niepożądane.

FAQ: Często zadawane pytania o abundancję bakteryjną

Co to jest abundancja bakteryjna?

To ilościowy pomiar określający, jak dużo danej bakterii (lub grupy bakterii) znajduje się w badanej próbce mikrobiomu. Jest kluczowym parametrem w ocenie składu i potencjalnych zmian w ekosystemie jelitowym.

Czy suma obfitości względnej zawsze daje 100%?

Tak, gdy raportujemy obfitość względną (procentowy udział), suma udziałów wszystkich wykrytych bakterii w społeczności zawsze wynosi 100%. To inherentna cecha tego sposobu prezentacji danych.

Co oznacza „zakres” bakterii?

„Zakres” w kontekście mikrobiomu najczęściej odnosi się do przedziału wartości obfitości (względnej lub absolutnej), który obserwuje się w określonej populacji, np. wśród osób zdrowych. Zakresy te pomagają ocenić, czy obfitość danej bakterii u danej osoby mieści się w typowych granicach, czy od nich odbiega.

Czy całowanie wpływa na mikrobiom?

Krótka wymiana drobnoustrojów, np. podczas całowania, jest zjawiskiem naturalnym, ale ma zwykle przejściowy i ograniczony wpływ na ogólny, stabilny ekosystem jelitowy dorosłego człowieka. Głównymi czynnikami kształtującymi mikrobiom jelit są długoterminowa dieta, styl życia, genetyka i środowisko.

Podsumowanie i kierunki rozwoju

Test Family & Friends potwierdził, że nasza wstępna koncepcja V1 – oparta na mierzeniu i modulowaniu abundancji 35 kluczowych bakterii – może prowadzić do pozytywnych zmian w mikrobiomie w kierunku większej różnorodności i bardziej korzystnego profilu bakteryjnego.

Jednak już pracujemy nad ewolucją tej koncepcji. W wersji V2, planowanej na 2025 rok, przesuwamy nacisk z poszczególnych gatunków bakterii na szlaki metaboliczne i funkcje bakteryjne. Funkcje są bardziej uniwersalne i stabilne między różnymi populacjami niż konkretne gatunki. Dzięki temu będziemy mogli generować jeszcze dokładniejsze, bardziej spersonalizowane zalecenia żywieniowe, skuteczne niezależnie od regionalnych różnic w mikrobiomie, dążąc do prawdziwej precyzyjnej „mikrointerwencji”.