La evolución de los humanos está en tus bacterias
Un estudio de la flora intestinal de pigmeos, bantúes y estadounidenses muestra la historia del microbioma
Miguel Ángel Criado
La comparación de la flora intestinal de los pigmeos con la de los bantúes y un grupo de estadounidenses muestra cómo ha sido la evolución del microbioma humano y hasta de los propios humanos. Los primeros, que aún se dedican a la caza, tienen una mayor diversidad bacteriana que sus vecinos, que hace siglos dejaron la selva por la agricultura, y aún más que los occidentales urbanizados. Esta microbiota reducida podría estar relacionada con la mayor incidencia de las llamadas enfermedades de la civilización.
Mientras participaba en una misión científica para estudiar a los gorilas de las tierras bajas (Gorilla gorilla), el ecólogo bacteriano Andrés Gómez y sus colegas dependían de sus rastreadores baka para localizar a los gorilas. Los baka son cazadores recolectores y son uno de los varios pueblos etiquetados como pigmeos. A diferencia de sus vecinos los bantúes, todavía viven en poblados en mitad de las selvas del África ecuatorial. Al científico colombiano, investigador entonces de la Universidad de Minnesota (EE UU) y ahora en el Instituto J. Craig Venter de investigación genómica, le pareció una ocasión única para estudiar la evolución del microbioma humano.
Para ello, recogieron muestras de las heces de una treintena de baka y otros tantos bantúes y las enviaron a EE UU para su caracterización, buscando qué bacterias abundaban más en unos que en otros. Para completar la comparación, los investigadores recurrieron a la base de datos del proyecto Microbioma Humano para obtener un perfil bacteriano de un grupo de estadounidenses. Así tenían una especie de gradiente microbiano, desde los pueblos más tradicionales a los más urbanizados, con el que seguir la evolución de humanos y bacterias.
"El microbioma de los baka es más similar al de los gorilas que al de los occidentales", dice Gómez. Como los gorilas cuando escasea la fruta, estos recolectores consumen grandes cantidades de unas hojas que llaman koko (Gnetum africanum) y varios tubérculos silvestres. Estos vegetales tiene fibras que los humanos no pueden digerir. "Para eso tienen a las bacterias", añade el experto colombiano.
A nivel de filo (una categoría taxonómica) los bantúes y los baka comparten dos grandes grupos de bacterias, pero la ratio de cada una es muy diferente. Así, los bantúes tenían una ratio Firmicutes- Bacteroidetes de 5:1, mientras que en los baka la relación era de 1:1. Al descender al nivel de especie, el estudio, publicado en Cell Reports, muestra que los bantúes comparten más especies de bacterias con la muestra de los occidentales que los baka.
Además, el intestino de los baka alberga una mayor diversidad alfa, término con el que los ecólogos se refieren al número de especies presentes en un ecosistema, en este caso la parte final de aparato digestivo humano. "El microbioma de un cazador recolector, y no solo de los baka, es más diverso que el de un occidental", comenta el investigador colombiano.
Niño baka haciendo una pasta a base de yuca amarga.
Niño baka haciendo una pasta a base de yuca amarga. David Modry
Junto a la mayor diversidad, también está la abundancia relativa de determinados microbios. Así, los baka tiene un gran presencia de Prevotella y Treponoma, grupos de bacterias propias de los rumiantes, animales que saben sacarle toda la chicha a las fibras vegetales. La flora intestinal de una vaca, por ejemplo, está formada en un 80% por Prevotella. Mientras, los bantúes y aún más los occidentales tienen poblaciones reducidas de estas bacterias, pero aumentadas de otras, como las del ácido láctico, lo que indica una dieta rica en azúcares.
¿Porqué esa mayor diversidad en los baka? "Un factor fundamental es la calidad de la dieta, más que la variedad de la dieta", recuerda el bacteriólogo colombiano. La fibra tiene una correlación con la diversidad del microbioma, a más fibra, mayor variedad. "En comunidades en transición hacia la occidentalización como los bantúes y en los occidentales, tanto la diversidad como la presencia de determinadas bacterias es muy reducida", explica Gómez.
Bacterias en la máquina del tiempo
El estudio de los baka se suma a otras investigaciones de comunidades tradicionales como la de los hadza en Tanzania, pueblos de Papúa Nueva Guinea, los indios mayoruna de la selva peruana o los yanomami. Aunque con algunas diferencias, estos grupos comparten un determinado perfil bacteriano muy diferente al de los occidentales. Si los primeros humanos vivían y comían como hoy viven y comen estas comunidades, su estudio permite el estudio de la evolución humana.
Los agricultores bantúes tienen un perfil bacteriano más cercano al de los estadounidenses
"Entender el microbioma de grupos aislados con mínima exposición al estilo de vida occidental (acceso a medicina avanzada, uso de antibióticos, dieta rica en grasas y azúcares) es como tener una maquina del tiempo: nos permite entender cómo era nuestro microbioma antes de que todos estos factores lo modificaran", dice el profesor de la Escuela Icahn de Medicina del hospital Monte Sinaí de Nueva York, José Clemente.
Este científico español participó en la caracterización del microbioma de un grupo de indios yanomami que nunca habían tenido contacto con el hombre blanco. Para el, "los estudios de microbioma en grupos tradicionales nos dan una idea de todo lo que hemos perdido durante el desarrollo de nuestra sociedad".
Pero además del dónde venimos, las bacterias de los baka y otros pueblos pueden ayudar a la ciencia en su lucha contra la enfermedad. Como dice Clemente: "En las sociedades occidentales disfrutamos de una expectativa de vida enormemente superior a la de nuestros antecesores, pero al mismo tiempo sufrimos enfermedades que ellos no sufrían. ¿Puede estar la clave de estas dolencias en esas bacterias que hemos perdido? Identificar dichas bacterias y entender sus efectos en el cuerpo humano es el primer paso para desarrollar terapias basadas en la restauración bacteriana".
La comparación de la flora intestinal de los pigmeos con la de los bantúes y un grupo de estadounidenses muestra cómo ha sido la evolución del microbioma humano y hasta de los propios humanos. Los primeros, que aún se dedican a la caza, tienen una mayor diversidad bacteriana que sus vecinos, que hace siglos dejaron la selva por la agricultura, y aún más que los occidentales urbanizados. Esta microbiota reducida podría estar relacionada con la mayor incidencia de las llamadas enfermedades de la civilización.
Mientras participaba en una misión científica para estudiar a los gorilas de las tierras bajas (Gorilla gorilla), el ecólogo bacteriano Andrés Gómez y sus colegas dependían de sus rastreadores baka para localizar a los gorilas. Los baka son cazadores recolectores y son uno de los varios pueblos etiquetados como pigmeos. A diferencia de sus vecinos los bantúes, todavía viven en poblados en mitad de las selvas del África ecuatorial. Al científico colombiano, investigador entonces de la Universidad de Minnesota (EE UU) y ahora en el Instituto J. Craig Venter de investigación genómica, le pareció una ocasión única para estudiar la evolución del microbioma humano.
Para ello, recogieron muestras de las heces de una treintena de baka y otros tantos bantúes y las enviaron a EE UU para su caracterización, buscando qué bacterias abundaban más en unos que en otros. Para completar la comparación, los investigadores recurrieron a la base de datos del proyecto Microbioma Humano para obtener un perfil bacteriano de un grupo de estadounidenses. Así tenían una especie de gradiente microbiano, desde los pueblos más tradicionales a los más urbanizados, con el que seguir la evolución de humanos y bacterias.
"El microbioma de los baka es más similar al de los gorilas que al de los occidentales", dice Gómez. Como los gorilas cuando escasea la fruta, estos recolectores consumen grandes cantidades de unas hojas que llaman koko (Gnetum africanum) y varios tubérculos silvestres. Estos vegetales tiene fibras que los humanos no pueden digerir. "Para eso tienen a las bacterias", añade el experto colombiano.
A nivel de filo (una categoría taxonómica) los bantúes y los baka comparten dos grandes grupos de bacterias, pero la ratio de cada una es muy diferente. Así, los bantúes tenían una ratio Firmicutes- Bacteroidetes de 5:1, mientras que en los baka la relación era de 1:1. Al descender al nivel de especie, el estudio, publicado en Cell Reports, muestra que los bantúes comparten más especies de bacterias con la muestra de los occidentales que los baka.
Además, el intestino de los baka alberga una mayor diversidad alfa, término con el que los ecólogos se refieren al número de especies presentes en un ecosistema, en este caso la parte final de aparato digestivo humano. "El microbioma de un cazador recolector, y no solo de los baka, es más diverso que el de un occidental", comenta el investigador colombiano.
Niño baka haciendo una pasta a base de yuca amarga.
Niño baka haciendo una pasta a base de yuca amarga. David Modry
Junto a la mayor diversidad, también está la abundancia relativa de determinados microbios. Así, los baka tiene un gran presencia de Prevotella y Treponoma, grupos de bacterias propias de los rumiantes, animales que saben sacarle toda la chicha a las fibras vegetales. La flora intestinal de una vaca, por ejemplo, está formada en un 80% por Prevotella. Mientras, los bantúes y aún más los occidentales tienen poblaciones reducidas de estas bacterias, pero aumentadas de otras, como las del ácido láctico, lo que indica una dieta rica en azúcares.
¿Porqué esa mayor diversidad en los baka? "Un factor fundamental es la calidad de la dieta, más que la variedad de la dieta", recuerda el bacteriólogo colombiano. La fibra tiene una correlación con la diversidad del microbioma, a más fibra, mayor variedad. "En comunidades en transición hacia la occidentalización como los bantúes y en los occidentales, tanto la diversidad como la presencia de determinadas bacterias es muy reducida", explica Gómez.
Bacterias en la máquina del tiempo
El estudio de los baka se suma a otras investigaciones de comunidades tradicionales como la de los hadza en Tanzania, pueblos de Papúa Nueva Guinea, los indios mayoruna de la selva peruana o los yanomami. Aunque con algunas diferencias, estos grupos comparten un determinado perfil bacteriano muy diferente al de los occidentales. Si los primeros humanos vivían y comían como hoy viven y comen estas comunidades, su estudio permite el estudio de la evolución humana.
Los agricultores bantúes tienen un perfil bacteriano más cercano al de los estadounidenses
"Entender el microbioma de grupos aislados con mínima exposición al estilo de vida occidental (acceso a medicina avanzada, uso de antibióticos, dieta rica en grasas y azúcares) es como tener una maquina del tiempo: nos permite entender cómo era nuestro microbioma antes de que todos estos factores lo modificaran", dice el profesor de la Escuela Icahn de Medicina del hospital Monte Sinaí de Nueva York, José Clemente.
Este científico español participó en la caracterización del microbioma de un grupo de indios yanomami que nunca habían tenido contacto con el hombre blanco. Para el, "los estudios de microbioma en grupos tradicionales nos dan una idea de todo lo que hemos perdido durante el desarrollo de nuestra sociedad".
Pero además del dónde venimos, las bacterias de los baka y otros pueblos pueden ayudar a la ciencia en su lucha contra la enfermedad. Como dice Clemente: "En las sociedades occidentales disfrutamos de una expectativa de vida enormemente superior a la de nuestros antecesores, pero al mismo tiempo sufrimos enfermedades que ellos no sufrían. ¿Puede estar la clave de estas dolencias en esas bacterias que hemos perdido? Identificar dichas bacterias y entender sus efectos en el cuerpo humano es el primer paso para desarrollar terapias basadas en la restauración bacteriana".
