Los microbios intestinales siguieron a los humanos migrando a través de continentes, sugiere un nuevo estudio

El pueblo Hadza es cazadores-recolectores que han vagado por el norte de Tanzania durante miles de años.

El pueblo indígena Tsimane forrajear, pescar y cazar en la Amazonia boliviana, a unas 7.000 millas de distancia.

Puede parecer que estas dos comunidades rurales, separadas por un océano, tienen poco en común. Pero un nuevo estudio muestra que comparten similitudes notables en lo que respecta a las bacterias en sus intestinos.

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Los expertos dicen que el nuevo documento en el diario Naturaleza sugiere que este parentesco microbiano pudo haber tomado forma hace mucho tiempo, antes de que la migración humana separara a los ancestros de estos grupos.

El estudio, que se basó en muestras de heces de ambos grupos, también mostró que los microbiomas Hadza y Tsimane eran marcadamente diferentes de los de la gente de la ciudad, incluso de los que vivían cerca.

Los hallazgos sugieren que algunas cepas de bacterias intestinales han coexistido durante mucho tiempo con los humanos, posiblemente para beneficio mutuo. Es una idea que, según algunos científicos, plantea dudas sobre los impactos de la pérdida de esos microbios en los estilos de vida modernos.

“Si estuviéramos habitados por microbios muy similares durante un largo período de tiempo, esto sugiere que nuestros genomas humanos pueden haber llegado a esperar un cierto conjunto de microbios y funciones”, dice Justin Sonnenburg, profesor de microbiología e inmunología en la Universidad de Stanford y autor principal del estudio. “Cuando comienzas a perder biodiversidad en tu intestino, puede haber grandes problemas a los que tu biología humana debe adaptarse y adaptarse”.

Otros investigadores no afiliados al artículo dicen que la hipótesis es intrigante, pero aún no está probada, y que tal vez haya una razón por la que estos microbios tienden a no aparecer en los intestinos de los habitantes de las ciudades.

“Otra alternativa es que el perfil del microbioma industrializado pueda adaptarse a un estilo de vida industrializado”, afirma Andres Moellerprofesor asociado de biología evolutiva en la Universidad de Princeton. “Desde una perspectiva de salud, ¿es bueno o perjudicial que los humanos industrializados hayan perdido muchos taxones microbianos ancestrales? [groups]? En realidad no lo sabemos”.

Documentar lo que se ha conservado y lo que se ha perdido es un paso para descubrirlo, afirma.

Los microbios hicieron autostop en los humanos migratorios

Sonnenburg ha contrastado previamente los microbiomas de los hadza con los de las personas industrializadas. Él y sus colegas querían comparar estas dos comunidades entre sí. “Viven un estilo de vida que es mucho más similar al estilo de vida que vivieron nuestros antepasados ​​y, por lo tanto, son más hospitalarios con los microbios que se transmitieron de generación en generación a lo largo de la evolución humana”, dice Sonnenburg.

Aún así, la gran superposición fue “sorprendente”, dice. Al comparar el material genético en muestras de heces de docenas de individuos recolectadas por el Proyecto de historia de vida y salud de TsimaneCon análisis previos de la comunidad Hadza, Sonnenburg y sus colegas descubrieron que tenían alrededor de 1200 de las mismas especies bacterianas viviendo en sus intestinos, una superposición de casi el 90%.

En un microbioma intestinal típico, cientos o miles de especies interactúan entre sí, en su mayoría bacterias, junto con algunos hongos y virus. “Los microbios nos ayudan a digerir los alimentos en nuestro intestino, secretando moléculas que se absorben en el torrente sanguíneo”, dice Sonnenburg. “Y nuestra sangre, por supuesto, circula por todo nuestro cuerpo”.

Las bacterias intestinales pueden influir en el estado de ánimo, el comportamiento y la respuesta del cuerpo a las infecciones, afectando partes fundamentales de la biología y la salud, añade.

Los microbiomas son dinámicos, lo que significa que también pueden cambiar rápidamente, según los alimentos que comemos y los medicamentos que tomamos.

Por eso es sorprendente que los hadza y los tsimane (comunidades aisladas que viven muy alejadas y comen vegetales, pescados y carnes diferentes) tengan bacterias intestinales que son muy parecidas, dice Sonnenburg.

Él y sus colegas creen que el perfil microbiano compartido de los pueblos Hadza y Tsimane se remonta a sus ancestros comunes en África, antes de que algunos de esos humanos dejó el continenteatravesó Eurasia y cruzó un puente terrestre que una vez unió Rusia con Alaska, y finalmente se instaló en la Amazonia boliviana. Posteriormente, cuando el nivel del mar subió, el puente terrestre desapareció.

“Una vez que desapareció el puente terrestre, tuvimos una idea clara de que iba a ser muy difícil para ellos intercambiar bacterias intestinales a través de los medios tradicionales de contacto humano”, dice Estoy bienbiofísico teórico de Stanford y coautor del estudio.

Utilizando técnicas de datación basadas en las tasas de cambio de las bacterias, determinaron que, en promedio, las cepas microbianas probablemente compartieron un ancestro común hace unos 17.000 años, y algunas datan de mucho más atrás. “Esto es consistente con la idea de que estas poblaciones en América del Sur, África y probablemente en otras partes del mundo no sólo están adquiriendo microbios de su entorno que coinciden con su estilo de vida, sino que también los transmiten a lo largo de generaciones”, dice Sonnenburg.

Otros investigadores coinciden en que los hallazgos respaldan el concepto de que grandes franjas del microbioma intestinal migraron con los humanos y probablemente también evolucionaron con ellos.

“Si las bacterias y los humanos compartieran una historia durante muchas, muchas generaciones, habría más posibilidades de selección”, afirma Taichi Suzukiprofesor asistente de la Universidad Estatal de Arizona no afiliado a este artículo, que realiza investigaciones sobre el microbioma. “Esperaríamos más dependencias potenciales entre [the co-evolved] microbios intestinales y nuestro propio genoma, básicamente”.

Cómo se desarrolla el microbioma

Los bebés nacen con un microbioma en blanco y comienzan a adquirir bacterias intestinales de inmediato.

“Primero obtenemos nuestros microbios del canal vaginal de nuestra madre, de la piel de nuestra madre”, dice Suzuki del estado de Arizona. “Luego, a medida que nos desarrollamos, obtenemos microbios principalmente de otros individuos del hogar y de la comunidad”.

Esta transmisión de persona a persona ocurre a través de la ruta fecal-oral: la ingestión de partículas microscópicas de excremento en el aire y el polvo, y cumple la importante función de transmitir microbios que son específicos de los humanos, dice Moeller de Princeton. “Algo que podría hacer que esto sea menos desagradable es darse cuenta de lo pequeñas que son estas cosas”, dice, “Miden una micra o menos de largo y, en principio, sólo se necesita una célula para fundar una nueva población”.

El intestino también recoge microbios generalistas que existen en el medio ambiente al ingerir alimentos, tierra y agua, dice Moeller. Por ejemplo, Escherichia coli – una bacteria que se encuentra en muchos lugares y prospera en los cuerpos de los humanos y de muchos animales.

Algunos investigadores plantean la hipótesis de que los microbios que han coevolucionado con los humanos pueden ayudar a proteger la salud humana, o al menos causar menos daño. Por ejemplo, en un estudio de caso, aquellos con ascendencia africana Se ha descubierto que tienen un riesgo mucho menor de enfermarse gravemente a causa de una cepa africana de H. pyloripresumiblemente porque sus genomas se desarrollaron junto con las bacterias, en comparación con los de otros ancestros que son susceptibles a desarrollar un cáncer de estómago mortal. Es un ejemplo que muestra los daños potenciales de una falta de coincidencia entre los microbios intestinales y el genoma humano, dice Suzuki.

Según el artículo, alrededor del 60% de los microbios intestinales que comparten los pueblos Hadza y Tsimane son raros o están ausentes en los intestinos de las personas que viven vidas modernas e industrializadas. “Es muy poco probable que los microbios que habitan en mi intestino sean los microbios que mis tatarabuelos transmitieron de generación en generación”, dice Sonnenburg, coautor de Stanford. “Es mucho más probable que sean producto de mi estilo de vida actual y de las personas con las que he interactuado localmente”.

Él cree que perder estos microbios ancestrales puede estar dañando la salud humana. Si bien probar la causalidad es complicado, “muchas de las flechas apuntan en la misma dirección: que nuestro microbioma moderno ha cambiado de maneras que pueden estar propagando la inflamación, pueden no ser saludables para nosotros y conducir a enfermedades inflamatorias”, dice Sonnenburg.

Se necesitará mucho trabajo científico para probar o refutar la teoría. “Con respecto a las preguntas evolutivas como, ¿cuál de [these] ¿Con qué microbios hemos coevolucionado? ¿Cuáles hemos perdido que sería beneficioso recuperar? Todavía es temprano para esa línea de preguntas”, dice Moeller de Princeton.

Aun así, añade, determinar qué bacterias intestinales han estado con los humanos durante mucho tiempo ayuda a avanzar en este campo.