Personalisierte Ernährungsempfehlungen zur Bekämpfung von Adipositas und Diabetes erarbeiten
Bei der großen Vielfalt an Lebensmitteln, die heute angeboten werden, kann es für einzelne Menschen schwierig sein zu wissen, was er am besten essen soll. Die Wahl der Lebensmittel, insbesondere in der frühen Kindheit, kann einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung von Krankheiten wie Diabetes und Adipositas haben. Personalisierte Ernährung ist ein neuer Bereich, in dem Ernährungsempfehlungen auf die individuellen genetischen, metabolischen, mikrobiologischen und lebensstilbedingten Faktoren einer Person zugeschnitten werden. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts NUTRISHIELD erarbeiteten die Forschenden einen innovativen Rahmen, der den Menschen helfen soll, bessere Ernährungsentscheidungen zu treffen, einschließlich einer Plattform, die auf einem neuartigen Algorithmus basiert. NUTRISHIELD konzentrierte sich auf junge Menschen mit Adipositas und/oder Diabetes, Mütter von Frühgeborenen und Grundschulkinder. „In Zukunft könnte der NUTRISHIELD-Algorithmus personalisierte Ernährungsempfehlungen auf der Grundlage des spezifischen Genom- und Darmmikrobiomprofils jedes einzelnen Kindes geben“, erklärt Miltos Vasileiadis, Geschäftsentwickler bei Alpes Lasers und leitender Forscher des Projekts NUTRISHIELD. „Dies wird die personalisierte Dimension des Ansatzes verstärken und die Chancen auf eine therapeutische Wirkung erhöhen“, fügt er hinzu.
Innovative klinische Studien
Im Rahmen des Projekts NUTRISHIELD wurde eine Reihe von experimentellen Bewertungen durchgeführt, um die für die Entwicklung der Plattform erforderlichen Daten zu erfassen. In der ersten klinischen Studie sammelte das Team Daten von drei Kinderkohorten mit Adipositas und/oder Diabetes. Sie analysierten Urin-, Kot- und Blutproben, um die Zusammensetzung des Mikrobioms und den Grad der Darmentzündung zu ermitteln – Biomarker für die Integrität der Darmbarriere. Die zweite Studie konzentrierte sich auf stillende Mütter und ihre Frühgeborenen, um die Auswirkungen der mütterlichen Ernährung auf die Zusammensetzung der Muttermilch und die Auswirkungen auf den Gesundheitszustand der Frühgeborenen zu untersuchen. „Die Probenanalyse wurde mit modernsten Laborverfahren in Kombination mit neu entwickelten, laserbasierten Werkzeugen durchgeführt“, sagt Vasileiadis. „Eine der Erfolgsgeschichten dieses Projekts ist der Einsatz der Infrarot-Laserspektroskopie zur Quantifizierung spezifischer Proteinunterfraktionen in der menschlichen Milch.“ In einer dritten Studie wurde der Zusammenhang zwischen Ernährung, Darmstoffwechsel und der neuronalen Entwicklung des räumlichen Denkens bei Grundschulkindern analysiert. Dazu wurden neue Instrumente wie die Atemanalyse eingesetzt, die detaillierte Informationen über den Darmstoffwechsel bieten können.
Beratung in Ernährungsfragen
Die Ernährungswissenschaftlerin des Teams analysierte die Ernährung von diabetischen und fettleibigen Kindern und entwickelte mithilfe des NUTRISHIELD-Ansatzes eine personalisierte Ernährungsempfehlung zur Verbesserung der Ernährungsgewohnheiten, die ein gesundes Darmmikrobiom fördern. Das Projekt gibt zudem Aufschluss darüber, wie sich bestimmte Vitamine im ersten Monat nach der Geburt entwickeln, möglicherweise im Zusammenhang mit den Bedürfnissen des Säuglings und der Entwicklung seiner Stoffwechselfähigkeiten. Eine weitere wichtige Entwicklung war die Erstellung eines Profils von Bifidobacterium, einer wichtigen Darmmikrobe, bei Frühgeborenen und Kontrollkindern. „Wir haben eindeutige Tendenzen dafür ermittelt, was ein ‚gesundes Bifidobakterium-Gleichgewicht‘ bei Neugeborenen in jeder Phase ihres frühen Lebens ausmacht“, so Vasileiadis.
Entwicklung der NUTRISHIELD-Plattform
Projektintern schuf das Team eine NUTRISHIELD-Plattform, die eine personalisierte Ernährungsberatung bietet und aus drei miteinander verbundenen Instrumenten besteht. Das NUTRISHIELD-Dashboard sammelt und analysiert Ernährungsinformationen mit einem Algorithmus und richtet sich an Personen im Bereich Ernährungswissenschaft und anderer Fachkräfte im Gesundheitswesen. Die NUTRISHIELD Clinical Trial App (CTA) ist ein maßgeschneidertes Instrument, das von Fachkräften im Gesundheitswesen genutzt wird, um alle notwendigen Informationen von den Erkrankten zu sammeln, hauptsächlich in Form von Fragebögen. Die NUTRISHIELD-App kann auf einem Smartphone ausgeführt werden und motiviert Nutzende, den Ernährungsplan zu befolgen. „Dies ist ein effizienter und unterhaltsamer Weg, einem Kind einen personalisierten Ernährungsplan zu erstellen,“ sagt Vasileiadis.
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