Por Momo Vuyisich PhD, Nan Shen PhD, e Guru Banavar PhD • Leitura de 17 min

Nutrição 2.0: Analisar a Sua Individualidade Bioquímica com Precisão Matemática para Definir a Sua Dieta Ideal

O regime nutricional atual, a que chamamos Nutrição 1.0, é inadequado para responder à sua biologia e às suas questões de saúde específicas, por diversas razões. A Nutrição 2.0 é uma nova abordagem à ciência da nutrição, que utiliza os seus dados moleculares (química) e algoritmos avançados (matemática) para calcular a nutrição ideal para si, de forma individual[1][2]. O objetivo da Nutrição 2.0 é compreender os processos moleculares específicos da sua biologia, de modo a que a sua nutrição possa ser calculada para manter funções saudáveis em todo o organismo. As nossas recomendações nutricionais, geradas por inteligência artificial, são altamente personalizadas e concebidas à medida da sua biologia. Esta abordagem é radicalmente diferente de dietas iguais para todos, como a cetogénica ou a paleolítica.

As principais características da plataforma Nutrição 2.0 são:

É 100% orientada por dados e objetiva (química + matemática). Não existe intervenção humana em todo o processo, desde o momento em que as amostras entram no laboratório até à entrega dos resultados e recomendações ao utilizador.

É altamente personalizada. Existem tantas dietas quantos utilizadores. Não existem dietas da moda, e prioriza-se sempre a recomendação personalizada em detrimento da genérica (como “coma mais fibra” ou “reduza o consumo de açúcar”).

O seu objetivo é prevenir ou tratar doenças crónicas e oncológicas, e retardar o envelhecimento.

É um processo de aprendizagem e melhoria contínuas, uma vez que utiliza todos os dados da plataforma para aperfeiçoar os seus algoritmos. Assim, a sua precisão melhora todos os dias.

Partimos dos dados moleculares obtidos a partir das suas amostras biológicas, recolhidas em casa de forma não invasiva, e da informação recolhida através de questionários na aplicação para smartphone. Convertemos depois esses dados em recomendações nutricionais, utilizando testes laboratoriais clinicamente validados e algoritmos matemáticos avançados, desenvolvidos e validados de forma rigorosa por especialistas de renome mundial ao longo de mais de uma década. As suas recomendações nutricionais precisas são determinadas de forma totalmente automatizada e orientada por dados, através destes métodos químicos e matemáticos validados. Não existe necessidade de decisão humana, uma vez que as decisões já foram validadas e incorporadas previamente no sistema, o que torna este sistema altamente escalável a qualquer pessoa no planeta. Além disso, um sistema de Nutrição 2.0 encontra-se em constante aprendizagem e aperfeiçoamento, uma vez que todos os novos dados disponíveis são repetidamente analisados e revalidados. À medida que aumenta o número de pessoas que seguem a Nutrição 2.0, aumenta também a precisão da plataforma.

A Nutrição 2.0 representa um salto significativo em relação às práticas nutricionais atuais, que apresentam limitações importantes, como a forte dependência de estudos populacionais que tratam todos os seres humanos de forma semelhante (considerando apenas a “média” e ignorando a individualidade biológica), a experiência e as convicções pessoais dos nutricionistas, e dietas da moda promovidas sem evidência científica como sendo benéficas para todos (por exemplo, a dieta cetogénica). O conceito de Nutrição 2.0 foi implementado no sistema Viome, e a sua eficácia tem sido demonstrada em diversos estudos.

As práticas nutricionais atuais não têm em conta a sua individualidade bioquímica

A sua história de vida é única, e a sua biologia também o é. É certo que o ADN constitui um ponto de partida, mas o estado atual da sua bioquímica é largamente determinado pela sua expressão genética (RNA), influenciada pelo seu historial nutricional, ambiente e estilo de vida. À medida que escreve os próximos capítulos da sua história, tem muitas escolhas à sua disposição, e certamente pretende que essa história seja a melhor possível. Infelizmente, a Nutrição 1.0 atual não o ajuda a alcançar esse objetivo.

Imagine que apresenta o mesmo conjunto de sintomas a três nutricionistas diferentes. É provável que receba três recomendações nutricionais distintas no que diz respeito a alimentos específicos. Não é assim que deveria funcionar um método científico, o que pensaria da matemática se perguntasse a três matemáticos “quanto é 2+2” e recebesse três respostas diferentes?

Na Nutrição 1.0 atual, cada nutricionista tem uma formação e experiência distintas. Mais importante ainda, as suas recomendações podem não refletir com precisão a sua biologia individual. Os exemplos mais flagrantes são as recomendações para seguir dietas da moda, promovidas por alguns influenciadores e blogues como sendo adequadas para todas as pessoas e todas as condições. Se tal dieta existisse, existiriam evidências científicas e clínicas sólidas que o comprovassem, mas não é o caso. Pedir a todas as pessoas que sigam a mesma dieta da moda é como pedir a todos que pratiquem o mesmo desporto, ou tenham o mesmo passatempo, algo que claramente não é a melhor solução para todos.

Embora exista forte evidência epidemiológica e molecular de que a alimentação humana contribui significativamente para o início e progressão de muitas doenças crónicas e oncológicas, o aconselhamento dietético tem-se revelado controverso e polarizado. As publicações científicas contradizem-se frequentemente entre si, com um estudo a demonstrar benefícios para a saúde enquanto outro sugere potenciais riscos, relativamente aos mesmos alimentos ou dietas. Seguem-se alguns exemplos:

Um extenso estudo epidemiológico[3] indica que o consumo diário de sumo de fruta aumenta significativamente as taxas de cancro. Outros estudos indicam que o consumo diário de fruta ou sumo de fruta é saudável[4][5].

O consumo de lacticínios tem gerado afirmações contraditórias, com evidência que associa este consumo a uma maior incidência de determinados cancros e doenças crónicas, outros estudos que não demonstram tal correlação, e ainda outros que demonstram benefícios significativos[6][7][8].

Do mesmo modo, publicações recentes apresentam dados contraditórios sobre os efeitos das gorduras saturadas nas doenças cardiovasculares e metabólicas[9][10].

As carnes vermelhas têm sido promovidas como fontes saudáveis de nutrientes essenciais, como a vitamina B12 e a proteína alimentar, demonstrando mesmo trazer benefícios para a saúde; no entanto, existe forte evidência epidemiológica e mecanística de que a carne vermelha pode ser responsável pelo aumento de doenças inflamatórias e oncológicas[11][12][13].

Para complicar ainda mais a situação, as diretrizes atuais relativas a alimentos e suplementos são influenciadas pela indústria alimentar, que promove o aumento do consumo de açúcares, alimentos altamente processados, lacticínios e carne. O vasto conjunto de informação contraditória sobre alimentação e suplementação deu origem à criação de centenas de dietas, cada uma reivindicando benefícios para a saúde. No que diz respeito aos dados científicos, a grande maioria da investigação sobre alimentação e suplementação não tem em conta a contribuição específica e única do microbioma intestinal de cada indivíduo, apesar de existir bastante evidência que demonstra o seu impacto significativo. As diretrizes nutricionais fornecidas pelo USDA são iguais para todas as pessoas e baseiam-se em médias populacionais. Estas diretrizes também não têm em conta preferências pessoais, intolerâncias alimentares ou alergias alimentares.

De forma particularmente relevante, existe evidência científica recente e sólida de que a genética humana desempenha um papel secundário, sendo o microbioma intestinal o principal responsável pelos efeitos da nutrição na saúde humana[14][15]. Isto foi demonstrado num extenso estudo com gémeos, relativo a parâmetros de doença metabólica[16]. Este estudo observou uma grande variabilidade interindividual nas respostas pós-prandiais de triglicéridos, glicose e insulina no sangue, perante refeições idênticas. É evidente que o microbioma intestinal não só influencia a forma como os alimentos são digeridos, como também converte muitos dos ingredientes moleculares presentes nos alimentos em metabolitos secundários benéficos ou prejudiciais, com efeitos profundos em funções fisiológicas humanas, como a produção de neurotransmissores, a ativação e desativação do sistema imunitário (inflamação), a tolerância imunitária e o metabolismo dos hidratos de carbono.

A plataforma Nutrição 2.0 da Viome

A Viome desenvolveu uma abordagem orientada por dados para recomendações personalizadas de alimentação e suplementação, alimentada por inteligência artificial e por dados moleculares individualizados do microbioma humano, do hospedeiro humano (você) e das interações entre ambos. O processo tem início com uma análise transcriptómica clinicamente validada de amostras de fezes, sangue e/ou saliva de cada pessoa[17][18][19]. Este método mede as funções bioquímicas (“química”) de todos os microrganismos, dos seus genes e dos genes humanos, interagindo em conjunto como um único superorganismo, com o objetivo de manter a saúde humana. Estes dados químicos, combinados com os dados dos questionários, são convertidos em recomendações nutricionais personalizadas (alimentos e suplementos), através de algoritmos matemáticos (“matemática”) derivados do vasto volume de dados que a Viome tem vindo a reunir e continua a gerar. Os algoritmos utilizam aprendizagem automática, bem como lógica desenvolvida a partir de estudos clínicos de investigação e conhecimento especializado[1]. Este processo é descrito com maior detalhe noutro artigo do blog.

Os avanços tecnológicos em genómica e biologia computacional tornaram possível uma mudança de paradigma na ciência da alimentação e da suplementação. Cada alimento pode agora ser encarado como um contentor de ingredientes moleculares (ou seja, micronutrientes), em vez de um material homogéneo, simplesmente bom ou mau para a saúde humana. A maior parte do aconselhamento nutricional é feita com base em grupos alimentares genéricos, nutrientes, ervas aromáticas, especiarias ou mesmo suplementos. No entanto, a ciência da nutrição está a evoluir numa direção de precisão. Por isso, é necessário identificar e quantificar as funções metabólicas do microbioma único de cada pessoa, de modo a “prescrever” alimentos específicos que contenham micronutrientes convertidos, pelo microbioma intestinal individual, em metabolitos secundários benéficos. É igualmente necessário quantificar as funções microbianas, para que cada pessoa possa evitar alimentos cujos micronutrientes sejam convertidos, pelo seu microbioma intestinal, em metabolitos secundários prejudiciais, associados a doença.

A figura seguinte apresenta uma visão geral do sistema de recomendação alimentar da Viome, que incorpora estes princípios. É elaborada uma ontologia alimentar, com informação precisa sobre cada alimento base. Os macronutrientes de cada alimento são utilizados para determinar com precisão a resposta glicémica desse alimento em cada indivíduo, através de um algoritmo de aprendizagem automática[27]. Os micronutrientes de cada alimento são avaliados no contexto de um conjunto de atividades de vias metabólicas, como a produção de butirato, a eliminação de oxalatos, a produção de sulfureto, entre outras, cada uma delas calculada com base no microbioma individual, conforme descrito noutro artigo do blog. Toda esta informação é utilizada para determinar se cada alimento constitui um superalimento, um alimento de consumo livre, um alimento a minimizar, ou um alimento a evitar, para essa pessoa em particular. Um método semelhante é utilizado também para os ingredientes de suplementação.

Para além das abordagens que recorrem a metabolitos microbianos conhecidos e aos respetivos precursores de micronutrientes, é necessário aplicar modelos de aprendizagem automática, desenvolvidos a partir de grandes estudos clínicos, à análise do microbioma intestinal de cada pessoa, de forma a orientar a melhor escolha de alimentos e suplementos. Este tipo de modelos já foi desenvolvido para a personalização de alimentos ricos em hidratos de carbono[20]. Estas escolhas alimentares, orientadas por dados, permitem minimizar os níveis de glicose no sangue. Para além do microbioma humano, é igualmente necessário integrar a análise da expressão génica humana na visão de biologia de sistemas do organismo, de forma a compreender as interações em rede entre os ingredientes moleculares da alimentação, o microbioma e a fisiologia humana. Esta compreensão é fundamental, uma vez que a expressão génica humana, seja ela modulada por fatores genéticos, alimentares, de suplementação, microbianos ou outros fatores ambientais, está diretamente relacionada com o início e a progressão de doenças crónicas.

Será que a Nutrição 2.0 funciona?

Dispomos de dados preliminares que indicam que a Nutrição 2.0 é capaz de reduzir sinais e sintomas de diversas condições gastrointestinais e do humor. Estes resultados foram publicados em dois pré-prints, encontrando-se atualmente em processo de revisão por pares[1][2].

Os sintomas gastrointestinais, como o desconforto abdominal, a diarreia ou a obstipação, afetam entre 10 a 15% dos americanos[21]. Foram desenvolvidos questionários validados clinicamente, como o Rome IV e o Índice de Gravidade de Sintomas do SII (IBS-SSS), utilizados como padrão de referência na avaliação da gravidade dos sintomas gastrointestinais[22]. O IBS-SSS é uma pontuação composta que inclui o desconforto abdominal, o número de dias com desconforto abdominal, o inchaço ou distensão abdominal, a satisfação com os hábitos intestinais e a qualidade de vida. Cada medida é classificada numa escala de 0 a 100, sendo a pontuação total compreendida entre 0 e 500, classificada como ligeira (75 a 174), moderada (175 a 299) ou grave (300 a 500). Realizámos um estudo clínico com mais de 100 participantes com sintomas ligeiros, moderados ou graves (ou seja, com pontuação IBS-SSS de pelo menos 75) no momento inicial. Após uma média de aproximadamente 7 meses a seguir o programa Nutrição 2.0 da Viome, observámos melhorias nas categorias do IBS-SSS, conforme demonstrado na figura (A), com uma melhoria média de quase 40% nos casos graves, e superior a 50% nos casos ligeiros e moderados. Uma alteração de 15% no IBS-SSS é considerada clinicamente significativa.

As perturbações do humor são altamente prevalentes, afetando quase 20% dos americanos. Realizámos dois estudos sobre perturbações do humor. No primeiro, utilizámos o questionário GAD-7, clinicamente validado, com cada pergunta pontuada de 0 a 3 pontos, perfazendo uma pontuação máxima total de 21. Uma pontuação GAD-7 entre 5 e 9 corresponde a sintomas ligeiros, entre 10 e 14 a sintomas moderados, e entre 15 e 21 a sintomas graves[23]. Num dos nossos estudos, quase 500 participantes com pontuação GAD-7 igual ou superior a 5 seguiram o programa Nutrição 2.0 da Viome, durante um período médio de aproximadamente 7 meses. As melhorias observadas encontram-se representadas na figura (B) acima, com uma melhoria média de 16,9%. No segundo estudo sobre o humor, utilizámos o questionário clinicamente validado PHQ-9, com pontuações entre 0 e 27. Uma pontuação superior a 10 corresponde a sintomas ligeiros, superior a 15 a sintomas moderados, e superior a 20 a sintomas graves[24]. Neste estudo, 86 participantes com perturbação do humor ligeira, moderada ou grave no momento inicial receberam suplementação de precisão, no âmbito da sua intervenção de Nutrição 2.0, durante um período médio de 6 meses. As melhorias observadas após a intervenção nutricional da Viome encontram-se representadas na figura (C) acima, com uma melhoria média de 22,9%.

Reconhecemos que a forma ideal de avaliar estas melhorias passa por controlar variáveis como a idade, o sexo, a duração da intervenção e outros fatores, tipicamente através da comparação entre um grupo de intervenção e um grupo de controlo. De facto, dois dos estudos mencionados foram controlados, o estudo sobre perturbações do humor, com um grupo de controlo sem suplementação de precisão, e o estudo relativo ao IBS-SSS, com um grupo de controlo com baixa adesão ao programa Nutrição 2.0. No estudo sobre perturbações do humor, uma proporção mais elevada de participantes que seguiram o programa de suplementação de precisão da Nutrição 2.0 apresentou melhoria dos sintomas (avaliada através das categorias do PHQ-9), em comparação com os participantes que não seguiram as recomendações alimentares da Viome (77,3% face a 20,8%). No estudo relativo ao IBS-SSS, os participantes que aderiram ao programa Nutrição 2.0 registaram uma melhoria de 30% superior na sua pontuação de risco, em comparação com os que não aderiram ao programa. Os detalhes destes estudos ultrapassam o âmbito deste artigo, encontrando-se atualmente em avaliação em revistas científicas com revisão por pares.

Em conclusão

A Nutrição 2.0 representa um novo paradigma nas ciências da nutrição, que utiliza os dados moleculares de cada pessoa para calcular recomendações nutricionais altamente personalizadas e precisas, capazes de ajustar a fisiologia individual de forma a manter a saúde. Trata-se de uma plataforma sofisticada que:

Analisa amostras humanas (tipicamente fezes, sangue e saliva), recorrendo a tecnologia de sequenciação de RNA de última geração (também designada por metatranscriptómica), de forma a produzir dados altamente precisos sobre a atividade (expressão) dos genes humanos e microbianos[18][19][26]. A estes dados chamamos “química”, uma vez que se referem às funções químicas dos genes.

Utiliza algoritmos de aprendizagem automática (ou seja, equações matemáticas), que transformam os dados químicos em recomendações nutricionais altamente personalizadas para cada pessoa. É a isto que chamamos “matemática”. Estas transformações são objetivas, automatizadas, e assentam no conhecimento adquirido a partir de um conjunto de dados muito extenso e de múltiplos estudos clínicos de grande dimensão[27].

A plataforma Nutrição 2.0 da Viome está hoje disponível para todos, a grande escala.

Referências:

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