Una nueva investigación plantea que nuestros genes dan forma a nuestras bacterias intestinales

Nuestro microbioma intestinal, la “selva tropical” en constante cambio de bacterias que viven en nuestros intestinos, se ve afectado principalmente por el estilo de vida, incluido lo que comemos o los medicamentos que tomamos, según muestran la mayoría de los estudios.

Pero un estudio de la Universidad de Notre Dame ha encontrado un componente genético mucho mayor en juego de lo que se conocía.

En el estudio, publicado recientemente en Science, los investigadores descubrieron que la mayoría de las bacterias en el microbioma intestinal son hereditarias después de observar más de 16,000 perfiles de microbioma intestinal recolectados durante 14 años de una población de babuinos largamente estudiada en el Parque Nacional Amboseli de Kenia. Sin embargo, esta heredabilidad cambia con el tiempo, a lo largo de las estaciones y con la edad. El equipo también descubrió que varios de los rasgos del microbioma heredables en los babuinos también lo son en los humanos.

“El medio ambiente juega un papel más importante en la configuración del microbioma que sus genes, pero lo que hace este estudio es alejarnos de la idea de que los genes desempeñan un papel muy pequeño en el microbioma y pasar a la idea de que los genes desempeñan un papel omnipresente, aunque pequeño”, dijo Elizabeth Archie, profesora del Departamento de Ciencias Biológicas e investigadora principal del estudio que también está afiliada al Instituto Eck para la Salud Global y la Iniciativa de Cambio Ambiental.

El microbioma intestinal realiza varias funciones. Además de ayudar con la digestión de los alimentos, crea vitaminas esenciales y ayuda a entrenar el sistema inmunológico. Esta nueva investigación es la primera en mostrar una conexión definitiva con la heredabilidad.

Estudios previos sobre el microbioma intestinal en humanos mostraron que solo del 5 al 13 por ciento de los microbios eran hereditarios, pero Archie y el equipo de investigación plantearon la hipótesis de que el bajo número se debió a un enfoque de “instantánea” para estudiar el microbioma intestinal: todos los estudios anteriores solo midieron microbiomas en punto en el tiempo.

En su estudio, los investigadores utilizaron muestras fecales de 585 babuinos salvajes de Amboseli, por lo general con más de 20 muestras por animal. Los perfiles de microbioma de las muestras mostraron variaciones en la dieta de los babuinos entre las estaciones húmeda y seca. Las muestras recolectadas incluyeron información detallada sobre el hospedador, incluidos descendientes conocidos, datos sobre condiciones ambientales, comportamiento social, demografía y dieta a nivel de grupo en el momento de la recolección.

El equipo de investigación descubrió que el 97 por ciento de los rasgos del microbioma, incluida la diversidad general y la abundancia de microbios individuales, eran significativamente hereditarios. Sin embargo, el porcentaje de heredabilidad parece mucho más bajo, hasta solo el 5 por ciento, cuando las muestras se analizan en un solo punto en el tiempo, como se hace en humanos. Esto enfatiza la importancia de estudiar muestras del mismo anfitrión a lo largo del tiempo.

“Esto realmente sugiere que en el trabajo con humanos, parte de la razón por la que los investigadores no han encontrado que la heredabilidad sea heredable es porque en los humanos no tienen una década y media de muestras fecales en el congelador, y no tienen todo el hospedador inicial información (individual) que necesitan para desentrañar estos detalles”, dijo Archie.

El equipo encontró evidencia de que los factores ambientales influyen en la heredabilidad de los rasgos en el microbioma intestinal. La heredabilidad del microbioma fue típicamente un 48 por ciento más alta en la estación seca que en la húmeda, lo que puede explicarse por la dieta más diversa de los babuinos durante la temporada de lluvias. La heredabilidad también aumentó con la edad, según el estudio.

Debido a que la investigación también mostró el impacto significativo del medio ambiente en los microbiomas intestinales en los babuinos, sus hallazgos coincidieron con estudios previos que muestran que los efectos ambientales en la variación del microbioma intestinal juegan un papel más importante que los efectos genéticos aditivos. Combinado con su descubrimiento del componente genético, el equipo planea perfeccionar su comprensión de los factores ambientales involucrados.

Saber que los genes del microbioma intestinal son hereditarios abre la puerta a la identificación de microbios en el futuro que son moldeados por la genética. En el futuro, las terapias podrían adaptarse a las personas en función de la composición genética de su microbioma intestinal.

El Proyecto Amboseli Baboon, iniciado en 1971, es uno de los estudios de primates salvajes más antiguos del mundo. Centrado en el babuino de la sabana, el proyecto se encuentra en el ecosistema de Amboseli de África oriental, al norte del monte Kilimanjaro. Los equipos de investigación han rastreado a cientos de babuinos en varios grupos sociales a lo largo de toda su vida. Actualmente, los investigadores monitorean alrededor de 300 animales, pero han acumulado información sobre el historial de vida de más de 1,500 animales.

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