| Date: |
2025 |
| Abstract: |
El microbioma intestinal humà és un biomarcador dinàmic influenciat per la dieta, l'estil de vida i els factors ambientals. Esta tesi doctoral, basada en el reclutament longitudinal de 1. 017 voluntaris sans espanyols i l'ús de seqüenciació metagenómica shotgun, representa un dels estudis més amplis a Espanya que exploren la relació entre la dieta i el microbioma a nivell funcional i d'espècies. L'estudi demostra que seguir dietes diverses i d'alta qualitat, riques en verdures, fruites, llegums, cereals integrals, fruita seca i llavors, es van correlacionar amb una major diversitat bacteriana i un perfil microbià distint a l'associat amb malalties inflamatòries intestinals. Este patró dietètic es relaciona amb un augment d'espècies bacterianes beneficioses com Akkermansia muciniphila, reconeguda per les seues propietats metabòliques protectores, al mateix temps que reduïx l'abundància d'espècies com Flavonifractor plautii, un bacteri degradador de flavonoides vinculada a una dieta de baixa qualitat, i Ruminococcus torques, un bacteri degradador de mucina que pot comprometre la barrera intestinal. L'anàlisi multifactorial va revelar que, més enllà de la dieta, factors com el tabaquisme, un major índex de massa corporal, residir a la regió mediterrània i freqüència de deposicions extremes es van associar amb una reducció en la diversitat bacteriana. Per contra, una major edat es va correlacionar tant amb millors hàbits dietètics com amb una major diversitat microbiana, i les dones van mostrar patrons dietètics més saludables. Malgrat la tradició mediterrània present a Espanya, l'adherència a la dieta mediterrània tradicional va ser baixa (puntuació mitjana del aMED: 4. 0/9. 0), la qual cosa reflectix una transició progressiva cap a patrons occidentals. Només es van complir tres dels dotze objectius dietètics proposats per la Global Burden of Disease Study: consum de verdures, fruites i fibra. L'exploració del micobioma mitjançant protocols d'enriquiment va mostrar associacions limitades amb patrons dietètics i bacterians, identificant Saccharomyces cerevisiae com l'espècie fúngica més prevalent. La culturómica no dirigida en mostres seleccionades va permetre aïllar 27 espècies bacterianes diferents, incloses Bifidobacterium animalis i Bacteroides uniformis. Encara que es requerix una major optimització per a espècies extremadament sensibles a l'oxigen com Faecalibacterium prausnitzii, esta tècnica recolza futurs estudis mecanístics. Este projecte també va integrar la ciència ciutadana mitjançant informes personalitzats i difusió en accés obert, fomentant el compromís de la ciutadania i la democratització del coneixement científic. En conjunt, estes troballes posen de manifest la necessitat d'enfocaments holístics i personalitzats que integren la dieta, l'estil de vida i el context individual en la investigació del microbioma. |
| Abstract: |
El microbioma intestinal humano es un biomarcador dinámico influenciado por la dieta, el estilo de vida y los factores ambientales. Esta tesis doctoral, basada en el reclutamiento longitudinal de 1. 017 voluntarios sanos españoles y el empleo de secuenciación metagenómica shotgun, representa uno de los estudios más amplios en España que exploran la relación entre la dieta y el microbioma a nivel funcional y de especies. El estudio demuestra que seguir dietas diversas y de alta calidad, ricas en verduras, frutas, legumbres, cereales integrales, frutos secos y semillas, se correlacionaron con una mayor diversidad bacteriana y un perfil microbiano distinto al asociado con enfermedades inflamatorias intestinales. Este patrón dietético se relaciona con un aumento de especies bacterianas beneficiosas como Akkermansia muciniphila, reconocida por sus propiedades metabólicas protectoras, al tiempo que reduce la abundancia de especies como Flavonifractor plautii, una bacteria degradadora de flavonoides vinculada a una dieta de baja calidad, y Ruminococcus torques, una bacteria degradadora de mucina que puede comprometer la barrera intestinal. El análisis multifactorial reveló que, más allá de la dieta, factores como el tabaquismo, un mayor índice de masa corporal, residir en la región mediterránea y frecuencia de deposiciones extremas se asociaron con una reducción en la diversidad bacteriana. Por el contrario, una mayor edad se correlacionó tanto con mejores hábitos dietéticos como con una mayor diversidad microbiana, y las mujeres mostraron patrones dietéticos más saludables. A pesar de la tradición mediterránea presente en España, la adherencia a la dieta mediterránea tradicional fue baja (puntuación mediana del aMED: 4. 0/9. 0), lo que refleja una transición progresiva hacia patrones occidentales. Solo se cumplieron tres de los doce objetivos dietéticos propuestos por la Global Burden of Disease Study: consumo de verduras, frutas y fibra. La exploración del micobioma mediante protocolos de enriquecimiento mostró asociaciones limitadas con patrones dietéticos y bacterianos, identificando Saccharomyces cerevisiae como la especie fúngica más prevalente. La culturómica no dirigida en muestras seleccionadas permitió aislar 27 especies bacterianas diferentes, incluidas Bifidobacterium animalis y Bacteroides uniformis. Aunque se requiere una mayor optimización para especies extremadamente sensibles al oxígeno como Faecalibacterium prausnitzii, esta técnica respalda futuros estudios mecanísticos. Este proyecto también integró la ciencia ciudadana mediante informes personalizados y difusión en acceso abierto, fomentando el compromiso de la ciudadanía y la democratización del conocimiento científico. En conjunto, estos hallazgos ponen de manifiesto la necesidad de enfoques holísticos y personalizados que integren la dieta, el estilo de vida y el contexto individual en la investigación del microbioma. |
| Abstract: |
The human gut microbiome is a dynamic biomarker shaped by diet, lifestyle, and environmental factors. This doctoral research, based on the longitudinal recruitment of 1,017 healthy Spanish volunteers and the use of shotgun metagenomic sequencing, represents one of the largest studies in Spain exploring the diet-microbiome relationship at functional and species levels. The study demonstrates that adhering to diverse, high-quality diets, rich in vegetables, fruits, legumes, whole grains, nuts, and seeds, correlated with increased bacterial diversity and a microbiome profile distinct from that associated with inflammatory bowel diseases. This dietary pattern correlates with increased beneficial bacterial species such as Akkermansia muciniphila, recognized for its protective metabolic properties, while simultaneously reducing the abundance of species like Flavonifractor plautii, a flavonoid-degrading bacterium linked to poor dietary quality, and Ruminococcus torques, a mucin-degrading bacterium that can compromise the intestinal barrier. Multifactorial analysis revealed that beyond diet, factors such as smoking, higher body mass index, residence in the Mediterranean region, and infrequent bowel movements were associated with reduced bacterial diversity. Conversely, older age correlated with both better dietary habits and greater microbial diversity, and women exhibit healthier dietary patters. Despite Spain's Mediterranean tradition, adherence to the traditional Mediterranean diet, was low (median aMED score: 4. 0/ 9. 0), reflecting a gradual transition toward Western patterns. Only three of twelve Global Burden of Disease Study dietary targets were met: vegetables, fruits, and fiber intake. Mycobiome exploration through enrichment protocols showed limited associations with dietary and bacterial patterns, identifying Saccharomyces cerevisiae as the most prevalent fungal species. Non-targeted culturomics on selected samples isolated 27 different bacterial species, including Bifidobacterium animalis and Bacteroides uniformis. While optimization is required for extremely oxygen-sensitive species such as Faecalibacterium prausnitzii, this technique supports future mechanistic studies. This work also integrated citizen science through personalized reports and open-access reporting, enhancing public engagement and democratization of scientific knowledge. Overall, these findings underscore the need for holistic, personalized approaches that integrate diet, lifestyle, and an individual context in microbiome research. |
| Abstract: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Medicina. |
| Rights: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Language: |
Anglès |
| Series: |
Programa de Doctorat en Medicina |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Subject: |
Microbiota ;
Microbiome ;
Dieta ;
Diet ;
Ciències de la Salut |
guest ::
