Las bacterias intestinales han evolucionado rápidamente para digerir los almidones de los alimentos ultraprocesados

Las conclusiones del estudio, publicado en Nature, analizaron los genomas de casi tres docenas de especies de bacterias intestinales utilizando datos de todo el mundo e identificaron un proceso denominado transferencia horizontal de genes, en el que las bacterias transfieren ADN de una cepa a otra, como el mecanismo de esta rápida evolución. La transferencia horizontal de genes ya se había identificado anteriormente como el mecanismo que permite a las bacterias evolucionar con tanta rapidez hacia la resistencia a los antibióticos, pero la prevalencia de este proceso en los microbios intestinales era relativamente desconocida hasta ahora.

"El descubrimiento de que la capacidad de digerir nuevos almidones es un objetivo de la selección natural en las bacterias intestinales es interesante, pero hemos encontrado una señal aún más sólida y fuerte de que hay diferentes objetivos de selección en muchos genes y muchas especies en poblaciones industrializadas y no industrializadas", dijo Richard Wolff, estudiante de doctorado de la UCLA y primer autor del artículo. "¿A qué responden los microbiomas intestinales de las poblaciones industrializadas? Hemos elegido un ejemplo con estos almidones, pero es probable que haya muchas posibilidades con las que aún no hemos lidiado."

Wolff y Nandita Garud, profesora de Ecología y Biología Evolutiva de la UCLA, desarrollaron una estadística novedosa que identifica lugares en el ADN de 30 especies de bacterias intestinales en los que los genes han aumentado su frecuencia, o "barrido", en esa especie. La estadística busca minúsculas regiones de homogeneidad en un contexto de inmensa diversidad que separa distintas cepas de la misma especie.

"Las distintas cepas de E. coli , por ejemplo, han divergido entre sí tanto como los humanos han divergido de los chimpancés, y sin embargo las llamamos la misma especie. A pesar de esta diversidad, muchos huéspedes comparten fragmentos de ADN, un hilo oculto que conecta nuestros microbiomas", explica Garud.

Al parecer, se seleccionaron genes diferentes en las poblaciones industrializadas y en las no industrializadas, y un gen en particular sólo se barrió en las poblaciones industrializadas. Ese gen está asociado a la capacidad de digerir la maltodextrina, que se fabrica a partir del almidón de maíz y se utiliza en los alimentos procesados desde la década de 1960.

"Vimos la señal adaptativa con mucha fuerza, pero aún no podemos decir con seguridad si se está especializando en maltodextrina o en una clase más amplia de derivados del almidón. Podría haber pasos intermedios a medida que la bacteria se adapta a las distintas fuentes de almidón", explica Wolff. "Hay muchos pasos intermedios entre una dieta a base de yuca y fruta del pan y una dieta a base de Hot Cheetos o algo parecido".

Las bacterias pueden absorber ADN de su entorno de muchas formas distintas: Pueden comerlo; pueden ser infectadas por un virus que transporta ADN entre ellas; y puede transmitirse cuando las bacterias se agrupan y forman un puente que les permite moverse entre ellas.

Pero los seres humanos sólo tienen unas pocas cepas de la misma especie de bacterias intestinales, y estas cepas suelen permanecer con cada persona durante muchos años. Así que la omnipresencia de la adaptación recién descubierta plantea una pregunta: ¿Cómo llegan a compartirse fragmentos de ADN entre los seres humanos?

"Cada persona puede tener un par de cepas distintas de E. coli", explica Garud. "Si los fragmentos de ADN se transmiten horizontalmente a través de diferentes cepas en diferentes huéspedes, y estas cepas aparentemente son fieles a sus respectivos huéspedes, ¿dónde se recombinan? ¿Cómo se mueven entre individuos individuales para fijarse en toda una población?".

Aunque la respuesta surgirá con futuras investigaciones, el descubrimiento de que las bacterias intestinales evolucionan rápidamente en respuesta a diferentes dietas, y la posibilidad de que los nuevos almidones ejerzan una fuerte presión evolutiva sobre ellas, sugieren que una cuidadosa atención a lo que comemos podría desempeñar un papel más variado de lo que pensamos en la promoción de una buena salud.