Măsurarea expunerii alimentare este o problemă dificilă care poate fi depășită datorită metabolomicii
Gaëlle Favé
1 Centrul de cercetare pentru nutriția umană, Institutul pentru îmbătrânire și sănătate, Universitatea Newcastle, Framlington Place, Newcastle upon Tyne, NE2 4HH UK
M. E. Beckmann
2 Institutul de Științe Biologice, de Mediu și Rural, Universitatea Aberystwyth, Aberystwyth, Ceredigion, SY23 3DA UK
J. H. Draper
2 Institutul de Științe Biologice, de Mediu și Rural, Universitatea Aberystwyth, Aberystwyth, Ceredigion, SY23 3DA UK
J. C. Mathers
1 Centrul de cercetare pentru nutriția umană, Institutul pentru îmbătrânire și sănătate, Universitatea Newcastle, Framlington Place, Newcastle upon Tyne, NE2 4HH UK
Abstract
Introducere
Dieta este o expunere importantă la mediu și mulți factori dietetici (nutrienți și non-nutrienți) sunt asociați cu prevenirea sau cauzarea bolilor [5]. Măsurarea aportului alimentar obișnuit este, așadar, o componentă esențială a multor cercetări legate de sănătate, care trebuie să fie atât exacte, cât și aplicabile unui număr foarte mare de indivizi care trăiesc liber. Acest lucru face din măsurarea expunerii dietetice una dintre cele mai provocatoare probleme în nutriție.
Probleme cu măsurarea expunerii dietetice
Măsurarea inexactă a expunerii alimentare poate face dificilă sau chiar imposibilă detectarea corelațiilor dintre expunerea alimentară și riscul de boală. Studiul de urmărire a markerilor de expunere la aflatoxină în legătură cu cancerul hepatic întreprins de Qian și colaboratori este un bun exemplu. Riscul relativ (RR) de cancer, cauzat de consumul de aflatoxină pentru persoanele cu expunere dietetică ridicată, a fost de numai 0,9 și nu a fost semnificativ atunci când expunerea a fost evaluată prin frecvența consumului a 45 de alimente, dar RR a fost de 59,4 (și foarte semnificativ) la expunere a fost măsurată folosind biomarkeri în probe de urină [46]. Limitările preciziei și/sau preciziei măsurătorilor aportului alimentar pot ajuta la explicarea rezultatelor contradictorii cu privire la efectul protector al micronutrienților, cum ar fi vitaminele antioxidante, în ceea ce privește riscul de cancer sau de boli cardiovasculare. De exemplu, asocierile dintre riscul de cancer mamar și carotenoidele dietetice, retinolul, vitamina C și tocoferolii rămân incerte, după cum demonstrează rezultatele incoerente ale studiilor care utilizează, chiar validate, FFQ [59].
Apariția abordărilor metabolomice
Alimentele conțin mii de compuși care, după digestie și metabolism, dau naștere metaboliților prezenți în fluidele corpului, cum ar fi sângele și urina. În teorie, ar trebui să se poată distinge ce alimente au fost consumate și în ce cantități dintr-o evaluare a metaboliților din aceste fluide. Cu toate acestea, digestia, transportul, depozitarea, metabolismul și excreția constituenților alimentari este un proces complex și dinamic care are ca rezultat o multitudine de metaboliți prezenți într-o gamă foarte largă de concentrații. Până de curând, această complexitate a însemnat că a fost practic imposibilă conceperea unei strategii de evaluare a expunerii alimentare care să aibă capacitatea tehnologică de a aborda eterogenitatea metaboliților și să aibă capacitatea suficientă de a face față unui număr mare de probe. Prin evoluții atât în tehnologie, cât și în bioinformatică pentru a susține abordările metabolomice, această situație se schimbă rapid [20].
Metabolomica se referă la abordări chimice analitice cuprinzătoare și neselective care vizează furnizarea unei descrieri globale a tuturor metaboliților prezenți într-un biofluid la un moment dat [7, 14, 23, 29, 55]. Conținutul de metabolit al biofluidelor poate fi evaluat prin intermediul platformelor de spectrometrie vibrațională, inclusiv prin rezonanță magnetică nucleară (RMN), spectroscopie în infraroșu (IR) sau transformată Fourier IR (FT-IR) sau prin electroforeză capilară cuplată fie la detectarea absorbției ultraviolete (CE-UV) fie la detectarea florescenței induse cu laser (CE-LIF). În plus, există o serie de abordări bazate pe spectrometria de masă (MS), unele fără nicio cromatografie, de ex. ionizare prin curgere electrospray ionizare MS (FIE-MS) și perfuzie directă MS (DIMS) și altele cuplate cu o etapă cromatografică pentru a încerca mai întâi separarea metaboliților înainte de detectare, cum ar fi cromatografia gazoasă (GC - MS), cromatografia lichidă (LC-MS) sau cromatografie lichidă de înaltă presiune (HPLC-MS). Oricare dintre acești pași cromatografici poate fi urmat de SM tandem sau ambele RMN și MS [55]. Selectarea celei mai potrivite tehnologii este în general un compromis între viteză, selectivitate și sensibilitate.