Aunque la dieta es un determinante sustancial del microbioma intestinal humano, la interacción entre alimentos específicos y la estructura de la comunidad microbiana sigue siendo poco comprendido. El café es una bebida de consumo habitual con beneficios metabólicos y de salud establecidos. Anteriormente descubrimos que el café es, entre más de 150 artículos, el alimento que muestra la mayor correlación con componentes del microbioma. Llevamos a cabo un estudio multicohorte, un análisis de poblaciones de EE. UU. y Reino Unido con información dietética detallada de un total de 22,867 participantes, que luego integramos con datos públicos de 211 cohortes (N = 54.198). El vínculo entre el consumo de café y El microbioma era altamente reproducible en diferentes poblaciones (área bajo la curva de 0,89), impulsado en gran medida por la presencia y abundancia de la especie Lawsonibacter asaccharolyticus. Utilizando experimentos in vitro, demostramos que el café puede estimular el crecimiento de L. asaccharolyticus. La metabolómica en 438 muestras identificó varios metabolitos enriquecidos entre los consumidores de café, con ácido quínico y sus potenciales derivados asociado con café y L. asaccharolyticus. Este estudio revela un vínculo metabólico entre un microorganismo intestinal específico y un alimento específico, artículo, que proporciona un marco para la comprensión de la dieta microbiana y respuestas a nivel bioquímico.

El café se consume en casi todo el mundo y se ha demostrado que ejerce efectos beneficiosos para la salud humana, incluida la reducción de todas las causas de mortalidad específica por enfermedades cardiovasculares, riesgos de diabetes tipo 2, enfermedad del hígado graso no alcohólico y cáncer, así como otras enfermedades. La epidemiología nutricional del café es única porque típicamente es consumido todos los días o no consumido en absoluto y, por lo tanto, se informa con alta precisión. Combinado con su composición química única, esto hace del café un excelente modelo para desentrañar los procesos metabólicos mediante el cual el microbioma intestinal responde a los componentes de la dieta. Los beneficios del café pueden atribuirse a algunos de sus polifenoles componentes que incluyen ácido clorogénico, el éster cafeico de ácido quínico y N-metilpiridio, un derivado de la trigonelina en el intestino. El microbioma está involucrado en el metabolismo del café y potencialmente media sus efectos sobre la salud. Un pequeño estudio mostró un aumento en Bacteroides, Porphyromonas y Prevotella entre los consumidores de café en una cohorte de 147 individuos sanos mediante PCR cuantitativa. De manera similar, la secuenciación del amplicón del gen 16S rRNA de los microbiomas de la mucosa colónica de 34 participantes sanos mostraron mayor diversidad alfa y aumento de los géneros Faecalibacterium y Alistipes en respuesta a la cafeína. En apoyo de la singularidad de la interacción del café con el microbioma intestinal, en nuestro ZOE inicial personalizado, respuestas a la metagenómica del ensayo de composición dietética (PREDICT 1) estudio demostró que el consumo de café tenía, entre más de 150 alimentos ítems, la correlación más alta con la composición del microbioma intestinal en ~1.000 individuos.

En este estudio, llevamos a cabo la investigación más grande hasta el momento el vínculo del microbioma intestinal humano con el consumo de café aprovechando las cohortes ZOE PREDICT, el Mind-Body Study (MBS) y el estudio de validación del estilo de vida de los hombres (MLVS). Juntos analizamos más de 22.000 muestras metagenómicas de participantes que proporcionaron informes detallados sobre el consumo de café a largo plazo. Esto mostró una estrecha interacción entre el café y un miembro específico del microbioma, el Lawsonibacter asaccharolyticus, que fue aislada recientemente de heces humanas. Comprobamos que crece mejor in vitro cuando los medios se complementan con café. Al analizar los metabolomas plasmáticos articulares, mostramos un aumento en sangre dependiente de L. asaccharolyticus de niveles de ácido quínico, trigonelina y cafeína, además de otras moléculas no caracterizadas, entre los bebedores de café en comparación con los no bebedores.

Este trabajo ayuda a desentrañar el papel del microbioma humano en el metabolismo del café y muestra el potencial para futuros estudios de microbioma en factores dietéticos individuales.

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Coffee consumption is associated with intestinal Lawsonibacter asaccharolyticus abundance and prevalence across multiple cohorts