Precision Nutrition through dietary, behavioural, phenotypic and nutrigenetic information in an internet-based personalised intervention
Palabras clave : 
obesity
Materias Investigacion::Ciencias de la Salud::Nutrición y dietética
Precision Nutrition
Fecha de publicación: 
30-ene-2018
Fecha de la defensa: 
17-nov-2017
Cita: 
SAN CRISTÓBAL BLANCO, Rodrigo. "Precision Nutrition through dietary, behavioural, phenotypic and nutrigenetic information in an internet-based personalised intervention". Martínez Hernández, J.A. y Navas Carretero, S. (dirs.). Tesis doctoral. Universidad de Navarra, Pamplona, 2017.
Resumen
Obesity is characterised by an increase of body weight and adiposity, due to a chronic imbalance between energy intake and expenditure. Sustained accumulation of excessive adipose tissue has been described to be associated with an increased risk of developing type 2 diabetes, hypertension, blood disorders, cardiovascular diseases, certain cancers, as well as a wide range of psychological problems. Strategies struggling the obesogenic environmental factors through the improvement of lifestyle habits and nutritional behaviour are being carried out worldwide to prevent the increase of obesity. At the same time, the advances and the increasing interest on “omic” sciences are promoting the perspectives on the application of Precision Nutrition based on environmental, dietary, phenotypic and genotypic information. Furthermore, the widespread use of on-line services, has enabled internet-based personalised counseling in order to achieve changes in healthy behaviour. Based on this evidence, the present dissertation aims to evaluate the feasibility of internet-based nutritional advice and to design accurate and fast tools to help health professionals to provide specific diagnostics and personalised nutritional advices in an European population interested in Precision Nutrition. First of all, a prospective exploration of the current commercial panels of genetic tests concerning obesity and related metabolic traits was performed in Chapter 1. Heterogeneity of analytical techniques, as well as in the number of genes analysed and the price of the products were exhibited at the moment of the research, however variations in 22 obesity-related genes were observed to be shared in at least two laboratories. Subsequently, different approaches for the nutritional status assessment were carried out in the Food4Me participants. A shortened questionnaire of 9 items (NPSQ9) was derived in Chapter 2 through multifactorial analysis from questions linked to the self-perception towards healthy eating. The score obtained from the NPSQ9 exhibited to be associated with nutritional status and with greater dietary improvements during the nutritional intervention. Furthermore, in Chapter 3, an isocaloric substitution regression model showed a reduction in the presence of obesity when dietary vegetable protein sources were increased instead of animal protein and simple sugars. According to this result, in Chapter 4 a retrospective multivariate analysis of dietary intake revealed the existence of 4 dietary patterns (“Prudent”, “Healthy”, “Western” and “Compensatory”), which were differently associated with the prevalence of obesity. These results highlighted the importance of reducing unhealthy food choices in addition to enhancing healthy eating behaviours for the prevention of obesity. Finally, behavioural eating patterns were analysed to determine the associations with phenotypic and genotypic variables throughout the personalised intervention. Hence, in Chapter 5 it was found that received Personalised Nutrition advice was associated with higher adherence to Mediterranean diet after 6 months of intervention and the addition of genotypic information achieved larger improvements. On the other hand, Chapter 6 showed that individuals presenting risk alleles in the FTO gene and unhealthy dietary behaviours were related to present greater ponderal status. Finally, Chapter 7 demonstrated that an elevated adherence to Mediterranean diet might overcome some of the adverse effects associated to the genetic make-up on anthropometrics within the Food4Me Study participants. Nevertheless, a higher Genetic Risk Score (GRS) may reduce these benefits on total cholesterol concentration. Furthermore, a reduction was observed between the genetic background and the Mediterranean diet adherence, with lower carotenoids concentrations for those participants who present a higher GRS despite a high adherence to Mediterranean diet. In addition, buccal swab samples as a surrogated non-invasive tissue were analysed in Chapter 8 for the identification of epigenetic marks concerning obesity and related traits. The results presented the parallelism between buccal and blood samples in the methylation levels of obesity-related genes, exhibiting the potential use of buccal sample in clinical practice.
La obesidad se caracteriza por un aumento del peso corporal y la adiposidad debido a una diferencia crónica entre la ingesta y el gasto de energía. Se ha descrito que la acumulación sostenida de excesivo tejido adiposo está asociada con un mayor riesgo de desarrollar diabetes tipo 2, hipertensión, trastornos sanguíneos, enfermedades cardiovasculares, algunos tipos de cáncer, así como una amplia gama de problemas psicológicos. Se están llevando a cabo diferentes estrategias en la lucha contra los factores obesogénicos ambientales mediante la mejora de los hábitos de vida y el comportamiento nutricional en todo el mundo con el fin de prevenir el aumento de la obesidad. Al mismo tiempo, los avances y el creciente interés en las ciencias "ómicas" promueven las perspectivas de la aplicación de la Nutrición de Precisión a partir de información ambiental, dietética, fenotípica y genotípica. Por otra parte, el extendido uso de los servicios on-line, ha permitido ofrecer asesoramiento personalizado basado a través de Internet para lograr cambios en un comportamiento saludable. Basándose en esta evidencia, la presente tesis pretende evaluar la viabilidad del asesoramiento nutricional en Internet y diseñar herramientas precisas y rápidas para ayudar a los profesionales de la salud a proporcionar un diagnóstico específico y consejos nutricionales personalizados en una población europea interesada en la Nutrición de Precisión. En primer lugar, se realizó una exploración prospectiva de las pruebas genéticas existentes en relacionadas con la obesidad y comorbilidades asociadas en el Capítulo 1. Se observó heterogeneidad de las técnicas analíticas, así como en el número de genes analizados y el precio de los productos en el momento de la búsqueda, sin embargo, se vieron variaciones presentes 22 genes relacionados con la obesidad que estaban compartidas en al menos dos laboratorios. A continuación, se llevaron a cabo diferentes estrategias para la evaluación del estado nutricional en los participantes del estudio Food4Me. En el Capítulo 2 se desarrolló un cuestionario abreviado de 9 ítems (NPSQ9) a través de análisis multifactorial de preguntas relacionadas con la auto-percepción de una alimentación saludable. La puntuación obtenida del NPSQ9 mostró estar asociada con el estado nutricional y con mayores mejoras en la dieta durante la intervención nutricional. A continuación, en el Capítulo 3, un modelo de regresión de sustitución isocalórica mostró una reducción en la presencia de obesidad cuando se incrementaban la proteína de origen vegetal en la dieta en lugar de proteína animal y azúcares simples. De acuerdo con este resultado, en el Capítulo 4, un análisis multivariante retrospectivo de la ingesta dietética reveló la existencia de 4 patrones dietéticos ("Prudente", "Sano", "Occidentalizado" y "Compensatorio") que se vieron asociados de diferente manera con la prevalencia de obesidad. Estos resultados evidenciaron la importancia de la reducción de los alimentos no saludables, junto con la incorporación de hábitos de alimentación saludable para la prevención de la obesidad. Finalmente, se analizaron los patrones de alimentación para la determinación de asociaciones con otras variables fenotípicas y genotípicas a lo largo de la intervención personalizada. De estos análisis se observó, en el Capítulo 5, que recibir asesoramiento personalizado de la dieta producía una mejora en la adherencia a la dieta mediterránea después de 6 meses de intervención y que la adición de información genotípica logró aún mayores mejoras. A continuación, el Capítulo 6 mostró que los individuos que presentaban alelos de riesgo en el gen FTO junto a comportamientos alimenticios no saludables estaban relacionados con un aumento del estado ponderal. Finalmente, el Capítulo 7 demostró que una elevada adherencia a la dieta mediterránea contrarresta los efectos adversos del acervo genético en las medidas antropométricas en los participantes del estudio Food4Me. Sin embargo, una elevada Puntuación del Riesgo Genético (GRS) redujo los beneficios en las concentraciones de colesterol total. Además, se observó una interacción entre la carga genético y la adherencia a la dieta mediterránea, mostrando inferiores concentraciones de carotenoides en plasma aquellos participantes con un mayor riesgo genético a pesar de la alta adherencia a la dieta mediterránea. Además, en el Capítulo 8 se analizaron muestras recogidas mediante hisopo bucal para ser utilizadas como un tejido alternativo no invasivo en la identificación de marcas epigenéticas relacionadas con la obesidad y otros rasgos relacionados. Los resultados presentaron el paralelismo presente entre las muestras bucales y de sangre en los niveles de metilación de los genes relacionados con la obesidad, demostrando el potencial uso muestras bucales en la práctica clínica.

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