Strategie per l analisi

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Florindo Spina
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1 Strategie per l analisi dei dati nutrizionali Claudia Agnoli Unità di Epidemiologia e Prevenzione Dipartimento di Medicina Predittiva e per la Prevenzione Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori - Milano "Strumenti di Sorveglianza Nutrizionale: luci ed ombre" 28 Novembre 2014, Bologna

Prevenzione Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori - Milano

2 L esposizione DIETA La dieta umana è un esposizione piuttosto complessa: ognuno di noi è esposto, ogni giorno, ad un complesso insieme di variabili che interagiscono tra loro. Questa complessità rende piuttosto difficoltoso lo studio della dieta e la valutazione dei suoi effetti sulla salute

3 Come studiare la dieta La dieta può essere descritta e analizzata prendendo in considerazione le seguenti variabili ottenute dagli strumenti di analisi nutrizionale: PATTERN ALIMENTI NUTRIENTI

4 Analisi basata sui nutrienti Macronutrienti Consumo di grassi Micronutrienti Vitamine e minerali Indici basati sull effetto biologico di alcune componenti della dieta: Indice Glicemico Capacità Antiossidante Totale

basati sull effetto biologico di alcune componenti

5 Analisi basata sui nutrienti Consumo di folati e tumore della mammella Alcuni studi prospettici che hanno valutato la relazione tra consumo di folati e rischio di tumore della mammella hanno trovato una relazione inversa. Indice glicemico e tumore del colon-retto Alcuni studi prospettici che hanno valutato la relazione tra indice glicemico della dieta e rischio di tumore del colon-retto hanno trovato una relazione diretta.

6 Analisi basata sugli alimenti Consumo di pesce e malattie coronariche Minor incidenza di malattie coronariche nelle popolazioni che consumano elevate quantità di pesce, es. Eschimesi. Am. J. Clin. Nutr. 333: , 1980.

coronariche nelle popolazioni che consumano elevate

7 Analisi basata sui nutrienti Vantaggi e Svantaggi Permette di formulare ipotesi sui possibili meccanismi che legano dieta e malattia Folati e tumore della mammella ciclo del C1 GI e tumore del colon-retto regolazione dei livelli di insulina/igf1 Non tiene conto delle interazioni tra i componenti degli alimenti

della mammella ciclo del C1 GI e tumore del colon-retto regolazione dei

8 Analisi basata sugli alimenti Vantaggi e Svantaggi Preferibile quando non si ha un ipotesi ben definita sulla relazione dieta-malattia metodo esplorativo per formulare ipotesi pesce e CHD: effetto protettivo degli omega-3 contro aterosclerosi e trombosi Più facile da mettere in relazione alle raccomandazioni Se un nutriente è distribuito in piccole quantità in diversi alimenti si potrebbe non trovare alcuna relazione tra il consumo di un alimento e la malattia

contro aterosclerosi e trombosi Più facile da mettere in relazione alle raccomandazioni Se un nutriente è

9 I pattern alimentari tenendo conto degli effetti cumulativi e interattivi dei componenti della dieta rispecchiando le reali preferenze alimentari e sono particolarmente utili in epidemiologia nutrizionale quando diversi componenti alimentari potrebbero svolgere un ruolo nell insorgenza di una malattia.

sono particolarmente utili in epidemiologia nutrizionale quando diversi

10 Perché studiare la dieta con i pattern alimentari? 1. Le persone non mangiano singoli nutrienti o alimenti, ma una vasta gamma di alimenti con complesse combinazioni di nutrienti. 2. L alta correlazione tra alcuni nutrienti rende difficile esaminare i loro effetti separati. 3. L effetto di un singolo nutriente potrebbe essere troppo piccolo per essere rilevato.

11 Tipologie di pattern alimentari 1. Pattern a priori (score-indici di qualità della dieta): costituiti da variabili nutrizionali (alimenti e/o nutrienti), considerati rilevanti per la salute o all interno di una specifica cultura, quantificati e sommati per fornire una misura complessiva della qualità della dieta. 2. Pattern a posteriori: ricavati dalla modellazione statistica dei dati tramite tecniche statistiche che associano tra loro variabili nutrizionali correlate (analisi fattoriale) o suddividono i soggetti dello studio in gruppi basati sui loro consumi alimentari (analisi dei cluster).

salute o all interno di una specifica cultura, quantificati e sommati per fornire una misura complessiva della qualità della dieta. 2.

12 Tipologie di pattern alimentari 3. Approccio ibrido : guidato da una combinazione di conoscenze a priori e dai dati dello studio. Es. Reduced rank regression (RRR): individua le combinazioni di alimenti che meglio spiegano una serie di variabili (nutrienti o biomarker) associate ad una malattia.

13 Tipologie di pattern alimentari Metodi per ricavare i pattern alimentari Approccio a priori Approccio a posteriori Indici della qualità della dieta Reduced Rank Regression Analisi fattoriale Analisi dei cluster

posteriori Indici della qualità della dieta Reduced

14 Esempi di pattern a priori: Adequacy: Component Healthy Eating Index 2010 Riflette l aderenza alle Dietary Guidelines for Americans 2010 e comprende 12 componenti con score complessivo da 0 a 100. Maximum points Standard for maximum score Standard for minimum score of zero Total Fruit cup equiv. per 1,000 kcal No Fruit Whole Fruit cup equiv. per 1,000 kcal No Whole Fruit Total Vegetables cup equiv. per 1,000 kcal No Vegetables Greens and Beans cup equiv. per 1,000 kcal No Dark Green Vegetables or Beans and Peas Whole Grains oz equiv. per 1,000 kcal No Whole Grains Dairy cup equiv. per 1,000 kcal No Dairy Total Protein Foods oz equiv. per 1,000 kcal No Protein Foods Seafood and Plant Proteins 6, oz equiv. per 1,000 kcal No Seafood or Plant Proteins Fatty Acids 8 10 (PUFAs + MUFAs)/SFAs >2.5 (PUFAs + MUFAs)/SFAs <1.2 Moderation: Refined Grains oz equiv. per 1,000 kcal 4.3 oz equiv. per 1,000 kcal Sodium gram per 1,000 kcal 2.0 grams per 1,000 kcal Empty Calories % of energy 50% of energy 1: Intakes between the minimum and maximum standards are scored proportionately. 2: Includes fruit juice. 3: Includes all forms except juice. 4: Includes any beans and peas not counted as Total Protein Foods. 5: Includes all milk products, such as fluid milk, yogurt, and cheese, and fortified soy beverages. 6: Beans and peas are included here (and not with vegetables) when the Total Protein Foods standard is otherwise not met. 7: Includes seafood, nuts, seeds, soy products (other than beverages) as well as beans and peas counted as Total Protein Foods. 8: Ratio of poly- and monounsaturated fatty acids to saturated fatty acids. 9: Calories from solid fats, alcohol, and added sugars; threshold for counting alcohol is >13 grams/1000 kcal. Printer-friendly version of this table (opens in a new window)

per 1,000 kcal No Whole Fruit Total Vegetables 4 5 1.1 cup equiv. per 1,000 kcal No Vegetables Greens and Beans 4 5 0.2 cup equiv.

15 Esempi di pattern a priori: Mediterranean Diet Score Riflette l aderenza alla dieta mediterranea tradizionale e comprende 9 componenti con score complessivo da 0 a 9. Componenti del Mediterranean Diet Score e punteggio Range Punteggio massimo Punteggio minimo VERDURE 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana LEGUMI 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana FRUTTA FRESCA E OLEOSA 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana CEREALI 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana PESCE 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana RAPPORTO MUFA/SFA 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana LATTICINI 0-1 Sotto la mediana Sopra la mediana CARNE E INSACCATI 0-1 Sotto la mediana Sopra la mediana ALCOL g/giorno (F) g/giorno (M) Astemi, >25 g/giorno (F) >50 g/giorno (M)

FRUTTA FRESCA E OLEOSA 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana CEREALI 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana PESCE 0-1 Sopra la mediana Sotto la mediana RAPPORTO MUFA/SFA 0-1 Sopra la

16 Vantaggi dei pattern a priori Semplici da calcolare Facilmente riproducibili e confrontabili Solitamente associati ad aspetti della salute Possono essere formulati per studiare l effetto della dieta su specifiche patologie

associati ad aspetti della salute Possono essere

17 Svantaggi dei pattern a priori Non sempre tengono conto dei consumi agli estremi della distribuzione (es. sopra vs sotto la mediana) dei componenti Soggettivi nella scelta dei componenti e nella quantificazione Non sempre tengono conto delle correlazioni tra i fattori della dieta e delle interazioni tra nutrienti Non necessariamente descrivono un pattern realmente presente nella popolazione Limitati alle conoscenze attuali relativamente agli effetti della dieta sulla salute.

tengono conto delle correlazioni tra i fattori della dieta e delle interazioni tra nutrienti Non necessariamente

18 Esempi di pattern a posteriori Studio prospettico ORDET (analisi fattoriale) (Sieri, Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2004; Sant, Int J Cancer 2007) Salad vegetables: verdura cruda e olio d oliva; Western: patate, carne rossa, uova e burro; Canteen: pasta e sugo di pomodoro; Prudent: verdura cotta, legumi, pesce, scarso consumo di alcolici. Studio prospettico EPIC Italy - Elderly (analisi fattoriale) (Masala, Br J Nur 2007) Prudent: verdura cotta, legumi e olio di semi; Pasta & Meat: pasta e cereali, sugo di pomodoro, carne rossa e lavorata, grassi animali, pane e vino; Olive oil & Salad: olio d oliva, verdura cruda, zuppe e carne bianca; Sweet & Dairy: zuccheri aggiunti, dolci, caffè, uova, burro e latte.

Studio prospettico EPIC Italy - Elderly (analisi fattoriale) (Masala, Br J Nur 2007) Prudent: verdura cotta, legumi e olio di semi; Pasta & Meat: pasta e cereali, sugo di

19 Vantaggi dei pattern a posteriori Tengono conto delle interazioni biologiche tra nutrienti Descrivono le reali abitudini alimentari Meno influenzati dalle conoscenze a priori sulla relazione tra dieta e salute

Descrivono le reali abitudini alimentari Meno

20 Svantaggi dei pattern a posteriori Non sempre rappresentano abitudini salutari vs non salutari Non necessariamente appropriati per studiare la relazione tra la dieta e una specifica patologia Dati limitati sulla riproducibilità e validità Soggettivi nelle scelte analitiche (raggruppamento delle variabili, trattamento delle variabili, separazione tra maschi e femmine, aggiustamento per energia, selezione della soluzione finale)

sulla riproducibilità e validità Soggettivi nelle scelte analitiche (raggruppamento delle variabili,

21 Quali sono i limiti di un analisi basata sui pattern? Formulare il pattern più adatto per studiare la relazione dieta-stato di salute può essere difficile. Poiché contengono diversi nutrienti che possono interagire tra loro, non sono informativi sui meccanismi biologici sottostanti alla relazione dieta-malattia. Possono variare in base all etnia, il sesso e lo stato socio-economico, perciò i risultati devono essere replicati in diverse popolazioni. A causa dei cambiamenti nelle preferenze, nella disponibilità degli alimenti e nelle conoscenze scientifiche, il loro significato può cambiare nel tempo.

22 Conclusioni Non esiste un metodo ottimale per rappresentare la dieta negli studi epidemiologici. La scelta dipende dalle ipotesi di studio e dai dati alimentari disponibili. Analisi a livello di nutrienti, alimenti e pattern sono metodi complementari e integrabili per ottenere la miglior informazione possibile sulla relazione tra dieta e stato di salute.

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