Microbiota intestinală, subiect de cercetare pentru următorii 50 de ani
Invitat:
prof. univ. dr. Dan-Cristian Vodnar, membru corespondent al Academiei Române
Autor:
Cătălin Mosoia
Dan-Cristian Vodnar este membru corespondent al Academiei Române (2025) și profesor de Chimie alimentară, Gastronomie moleculară și Biotehnologii alimentare în cadrul Facultății de Știința și Tehnologia Alimentelor, Universitatea de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca. Traiectoria științifică a prof. Vodnar este marcată de repere impresionante, cel mai recent fiind includerea sa în clasamentul internațional „Cercetători de top” – Highly Ranked Scholars 2024, realizat de ScholarGPS i și care recunoaște oamenii de știință cu performanțe notabile în domeniul lor de activitate. Această distincție se acordă cercetătorilor care se regăsesc în top 0,05% la nivel mondial. Mai mult, în urma evaluării activității sale din ultimii cinci ani, Dan-Cristian Vodnar se clasează în clasamentul celor mai citați cercetători la nivel global – top 0,02%, conform analizei Stanford-Elsevier! L-am întâlnit pe prof. Dan-Cristian Vodnar chiar în ziua când Academia Română celebra 159 de ani de la înființare. Acesta a fost evenimentul care a prilejui realizarea interviul pe care vi-l propun în continuare.
„Ca educator și cercetător mi-am dorit să construiesc un grup de cercetare pentru că am fost și sunt conștient că echipele sunt, de fapt, reprezentative. Munca individuală și individualismul îți pot oferi satisfacții, însă la un nivel mult mai mic sau la o intensitate mai mică.”
Cătălin Mosoia: Stimate domnule profesor Dan-Cristian Vodnar, în clasamentul ScholarGPS, domeniul Știința și tehnologia alimentelor, vă aflați pe locul al 25-lea la nivel mondial. Felicitări!
Dan-Cristian Vodnar: Vă mulțumesc pentru invitația la acest dialog, care are loc chiar de Ziua Academiei Române. Vă mărturisesc că trăiesc o mare bucurie, aceea de a fi fost ales membru corespondent al Academiei Române!
Clasamentul ScholarGPS oferă primul sistem complet cantitativ de clasificare a cercetătorilor, a instituțiilor de cercetare, a universităților și a programelor academice la nivel mondial. Acest top oferă profiluri detaliate pentru 30.000.000 de cercetători și 120.000 de instituții de cercetare, printre care 24.000 de universități.
Clasificările sunt realizate în funcție de 14 domenii largi (de exemplu, medicină, inginerie, științe umaniste), 177 discipline (cum ar fi, chirurgie, informatică sau istorie) și peste 350.000 de specializări (știința și tehnologia alimentelor, cancer, inteligență artificială și altele). Alcătuirea acestei ordonări se bazează exclusiv pe date obiective – productivitate (număr de publicații științifice), impact (număr de citări), calitate (indice h) – și nu include factori subiectivi.
Cercetătorii sunt plasați în patru categorii: clasament general (toate domeniile), domeniul de activitate, disciplina și specializarea.
Includerea mea în acest top este un rezultat al muncii în echipă, al colaborărilor academice de calitate și al unui mediu instituțional care susține excelența. La rândul meu, mulțumesc colegilor mei, doctoranzilor și partenerilor de cercetare, precum și Facultății de Știința și Tehnologia Alimentelor din cadrul Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca.
Ca educator și cercetător mi-am dorit să construiesc un grup de cercetare pentru că am fost și sunt conștient că echipele sunt, de fapt, reprezentative. Munca individuală și individualismul îți pot oferi satisfacții, însă la un nivel mult mai mic sau la o intensitate mai mică. În anul 2016, urmare a abilitării pe care am susținut-o în domeniul biotehnologiilor, am început să formez un grup de cercetare. Acesta a fost recompensat cu Premiul „Gheorghe Ionescu-Șișești”, domeniul Biotehnologii, în cadrul Galei cercetării românești 2024, organizate de Ministerul Cercetării, Dezvoltării și Inovării.
Cătălin Mosoia: Spuneți-ne mai multe despre domeniul dumneavoastră de cercetare, știința alimentelor.
Dan-Cristian Vodnar: Ingineria produselor alimentare, știința alimentelor, este parte din domeniul agricol. Sunt inginer de industrie alimentară, ca diplomă de licență, iar doctoratele pe care le coordonez sunt din domeniul biotehnologiilor alimentare. Predau mai multe cursuri: „Chimia alimentelor” studenților din anul I, „Biotehnologii alimentare” studenților din anul III, iar studenților de la master le predau „Gastronomie moleculară”. Așadar, domeniul meu de cercetare este știința alimentelor, care se integrează în Secția de științe agricole și silvice din cadrul Academiei Române.
„Prin alimente și alimentație s-ar putea evita unele probleme de sănătate dacă am putea înțelege și am acorda timp alimentației și modelului nostru alimentar.”
„Cred cu tărie că următorul pas important care se va face în zona medicală va fi înțelegerea foarte bună a rolului microorganismelor cu care trăim zilnic și care formează microbiota organismelor noastre.”
Cătălin Mosoia: În centrul atenției domeniului dumneavoastră de cercetare sunt alimentele; în linii mari, acestea pot fi definite drept produse în stare naturală ori prelucrate, care servesc drept hrană. Extrapolând într-o direcție de mare interes, cât de mare este distanța dintre aliment și medicament?
Dan-Cristian Vodnar: Gândind o medicină care să ne protejeze, ne putem centra pe alimente pentru că, cel puțin teoretic, avem trei mese pe zi la care se adaugă gustări. Astfel, alimentele sunt produse cu care intrăm în contact de cel puțin trei ori pe zi. Chiar Hipocrate susținea că alimentul este un medicament pentru noi. Prin alimente și alimentație s-ar putea evita unele probleme de sănătate dacă am putea înțelege și am acorda timp alimentației și modelului nostru alimentar.
Cătălin Mosoia: Natura ne întinde o mână prin materia primă pe care ne-o pune la dispoziție. De ce să nu ne și vindecăm de posibile afecțiuni prin alimentație? În loc de a lua un medicament la o anumită oră să luăm o gustare.
Dan-Cristian Vodnar: Din perspectiva științei alimentelor important este să înțelegem chimia, fizica și biologia alimentului. Tot atât de important este să înțelegem procesele și tehnologiile prin care trece un aliment.
Cred că ar trebui să ne imaginăm materia primă ca pe o haină curată sau nouă – calitatea acesteia se pierde după fiecare spălare. La fel se întâmplă și cu un aliment sau cu o materie primă. În momentul în care materia primă trece prin procese tehnologice, în cele din urmă ea este văduvită de micronutrienți, foarte importanți pentru susținerea sănătății organismului nostru. De cele mai multe ori rămân macronutrienții, dar nu mai rămân suficiente fibre, vitamine și minerale, pentru că se pierd pe parcurs. Astfel, un aliment procesat ajunge, în cele din urmă, un aliment ultraprocesat, un aliment care nu susține sănătatea. Atunci ar trebui să știm cum să intervenim cu suplimente alimentare.
Din ce în ce mai mult se pune accent pe alimente, pe calitatea lor și pe nutrienții care provin din alimentație. Cred cu tărie că următorul pas important care se va face în zona medicală va fi înțelegerea foarte bună a rolului microorganismelor cu care trăim zilnic și care formează microbiota organismelor noastre.
La nivel intestinal, noi avem trilioane de microorganisme, care formează microbiota intestinală. Cred că viitorul în diagnosticarea unor boli și luarea unor măsuri pentru tratamente va fi înțelegerea microbiotei intestinale, care este formată din aproximativ 85% bacterii bune, restul fiind rele; acestea sunt implicate în senzația de foame, în senzația de apetit, ba mai mult, studiile actuale și cele pe care le dezvoltăm noi la nivelul laboratorului ne demonstrează concret că există o axă bidirecțională și o comunicare între creier-intestin-microbiotă-nutrienți și că bacteriile probiotice acționează ca psihobiotice și nutribiotice.
De exemplu: atunci când ne doare capul luăm un antiinflamator care ajunge în intestin, din intestin intră în circulația sistemică și ajunge la nivelul creierului reducând rapid durerea. Comunicarea între intestin, creier și microbiotă este din ce în ce mai importantă.
Revenind la alimente, acestea influențează starea de bine a microorganismelor. Sunt studii care ne indică faptul că ar trebui să consumăm cel puțin 35 de grame de prebiotice în fiecare zi. Prebioticele reprezintă hrană pentru bacteriile probiotice, adică bacteriile bune din intestin, iar aceste prebiotice sunt fibrele pe care le putem obține din legume, fructe dar și din pâine integrală.
Este foarte important ca înainte de a-ți corecta microbiota intestinală, să oferi bacteriilor bune hrană potrivită. Iar hrana potrivită provine din alimentele pe care noi le ingerăm în fiecare zi.
Cătălin Mosoia: Care este perspectiva dumneavoastră asupra acestor investigații?
Dan-Cristian Vodnar: Este o direcție de cercetare pe care o dezvolt pe două componente.
Împreună cu drd. Anita Varvara încercăm să maximizăm absorbția de magneziu la nivelul intestinului gros. Atunci când mâncăm, alimentele trec prin cavitatea bucală, se formează o pastă, acționează primele enzime, trec prin esofag, ajung în stomac, apoi în intestinul subțire unde are loc cea mai mare absorbție de nutrienți. Iar ceea ce nu se absoarbe în intestinul subțire ajunge în intestinul gros, unde se află bacteriile probiotice. Aceste bacterii probiotice au capacitatea de a internaliza uneori chiar magneziul și de a-l livra în ultima parte a intestinului gros și aici există posibilitatea de absorbție a magneziului. Lucrăm pe nutribiotice, adică bacterii probiotice implicate în absorbția și eliberarea unor micronutrienți, printre care vitamina B12 și magneziu.
A doua componentă a investigațiilor noastre se referă la o altă categorie de bacterii, numite psihobiotice. Aceste cercetări sunt realizate împreună cu drd. Ana-Maria Cocean. Psihobioticele sunt bacterii care intervin în medierea depresiei și a anxietății. 90% dintre receptorii de serotonină sunt dispuși la nivelul aparatului digestiv și există posibilitatea de producere a serotoninei la nivelul intestinului (numită serotonină periferică). Întrucât creierul și intestinul sunt legate printr-un nerv (nervul vag), receptorii de pe acest nerv captează serotonina și se transformă în semnale electrice, care sunt transmise spre creier. Astfel, serotonina periferică ne poate influența dispoziția, stările noastre emoționale. Pe această direcție de cercetare, împreună cu Universitatea de Medicină și Farmacie din Cluj-Napoca, realizăm teste pe șoareci și ne-am bucura să ajungem și la studii clinice. Suntem pe drumul cel bun pentru că avem semnale încurajatoare. Cred cu tărie în puterea științei alimentelor de a combina și de a înțelege fiecare aliment.
„Analizele nutrigenetice evaluează genele implicate în metabolismul nutrienților și răspunsul organismului la alimentație, oferind informații pentru a personaliza dieta și stilul de viață. Acestea pot ajuta la identificarea intoleranțelor alimentare, a predispoziției la anumite boli metabolice și a răspunsului la exerciții fizice. Astfel se poate clădi un model alimentar personalizat.”
Cătălin Mosoia: Așa cum vorbim despre medicină personalizată s-ar putea vorbi de alimentație personalizată?
Dan-Cristian Vodnar: Cred că lucrul acesta deja se întâmplă. Consumatorii care sunt extrem de atenți la modul și la modelul lor alimentar au posibilitatea de a opta pentru diverse analize nutrigenetice. Analizele nutrigenetice evaluează genele implicate în metabolismul nutrienților și răspunsul organismului la alimentație, oferind informații pentru a personaliza dieta și stilul de viață. Acestea pot ajuta la identificarea intoleranțelor alimentare, a predispoziției la anumite boli metabolice și a răspunsului la exerciții fizice. Astfel se poate clădi un model alimentar personalizat.
Cătălin Mosoia: Care este stadiul acestor cercetări în lume?
Dan-Cristian Vodnar: Cred că studiul microbiotei intestinale va reprezenta pentru următorii 50 de ani un subiect foarte important de cercetare la nivelul umanității. Deocamdată, sunt cercetări fundamentale, exploratorii, unele dintre investigații se fac pe subiecți umani, dar rezultatele trebuie certificate și validării de către comunitatea științifică din acest domeniu.
Cătălin Mosoia: Câte persoane lucrează în grupul dumneavoastră de cercetare?
Dan-Cristian Vodnar: Sunt 15 suflete tinere cu care împărtășesc fiecare ipoteză științifică. Sunt cadre didactice, cercetători, doctoranzi, masteranzi și voluntari. Referitor la generația de tineri cu care lucrez, îmi place foarte mult să exersez cu ei gândirea critică. Fiecare ipoteză științifică, dacă este enunțată corect, va avea o demonstrație, uneori cu rezultate care pot fi anticipate, alteori cu rezultate surprinzătoare.
București, 4 aprilie 2025
Note
i ScholarGPS® este o platformă electronică care analizează activitatea academică din întreaga lume, https://scholargps.com/about.