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
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
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
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
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.
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: 2657-261, 1980.
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
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
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.
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.
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).
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.
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
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 2 5 0.8 cup equiv. per 1,000 kcal No Fruit Whole Fruit 3 5 0.4 cup equiv. 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. per 1,000 kcal No Dark Green Vegetables or Beans and Peas Whole Grains 10 1.5 oz equiv. per 1,000 kcal No Whole Grains Dairy 5 10 1.3 cup equiv. per 1,000 kcal No Dairy Total Protein Foods 6 5 2.5 oz equiv. per 1,000 kcal No Protein Foods Seafood and Plant Proteins 6,7 5 0.8 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 10 1.8 oz equiv. per 1,000 kcal 4.3 oz equiv. per 1,000 kcal Sodium 10 1.1 gram per 1,000 kcal 2.0 grams per 1,000 kcal Empty Calories 9 20 19% 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)
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 0-1 5-25 g/giorno (F) 10-50 g/giorno (M) Astemi, >25 g/giorno (F) >50 g/giorno (M)
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
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.
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.
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
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)
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.
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.