Descubren que las bacterias intestinales evolucionan para digerir los almidones de los alimentos ultraprocesados

Según una investigación realizada por biólogos evolutivos de la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), las bacterias del intestino muestran una rápida adaptación frente a las distintas dietas.

Los científicos identificaron variantes genéticas en ciertos microbios intestinales de regiones industrializadas que facilitan la digestión de los almidones presentes en alimentos ultraprocesados, las cuales se han incorporado a los genomas de algunas especies bacterianas.

El estudio reciente revela que este proceso ocurre de manera diferente en regiones industrializadas y no industrializadas, lo que podría tener consecuencias directas en la salud humana y en la comprensión de la relación entre dieta y microbioma intestinal.

El hallazgo principal indica que las variantes genéticas que permiten a los microbios intestinales digerir almidones industriales, como la maltodextrina, han proliferado en los genomas de ciertas especies bacterianas en zonas industrializadas.

Estos almidones, introducidos en la dieta humana desde la década de 1960, han generado una presión evolutiva significativa, favoreciendo la rápida expansión de genes asociados a su digestión. Los investigadores señalan que la selección natural ha actuado con fuerza para que estos genes se hayan impuesto en tan poco tiempo.

Las diferencias entre regiones industrializadas y no industrializadas resultan notables. Mientras que en las primeras se observa una adaptación prominente a los almidones industriales, en las segundas las bacterias parecen responder a otros factores relacionados con el estilo de vida y la dieta tradicional.

Richard Wolff, estudiante de doctorado y primer autor del estudio, destacó: “El descubrimiento de que la capacidad de digerir nuevos almidones es un objetivo de la selección natural en las bacterias intestinales es interesante, pero encontramos una señal aún más sólida y contundente de que existen diferentes objetivos de selección en muchos genes y especies, tanto en poblaciones industrializadas como no industrializadas”. Wolff subrayó que, aunque se ha identificado el caso de los almidones industriales, probablemente existan muchas otras adaptaciones bacterianas aún por descubrir.

El mecanismo que permite esta rápida adaptación es la transferencia horizontal de genes, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian fragmentos de ADN entre diferentes cepas.

Este mecanismo, conocido por su papel en la resistencia a los antibióticos, se ha revelado ahora como fundamental en la evolución del microbioma intestinal frente a los cambios en la dieta.

Wolff y la autora correspondiente, Nandita Garud, profesora de ecología y biología evolutiva de la UCLA, desarrollaron una estadística que identifica las ubicaciones en el ADN de 30 especies de bacterias intestinales donde los genes han alcanzado una alta frecuencia, o han sido “barridos”, en esa especie.

Garud explicó la complejidad de la diversidad bacteriana: “Diferentes cepas de E. coli, por ejemplo, se han distanciado entre sí tanto como los humanos se han distanciado de los chimpancés, y aun así las consideramos la misma especie. A pesar de esta diversidad, aún existen fragmentos de ADN compartidos en muchos hospedadores: un hilo conductor oculto que conecta nuestros microbiomas”.

El ejemplo concreto de esta adaptación es la expansión de un gen específico en poblaciones de regiones industrializadas, relacionado con la capacidad de digerir la maltodextrina, un derivado del almidón de maíz presente en numerosos alimentos procesados desde hace más de seis décadas.

Wolff señaló que, aunque la señal adaptativa es intensa, todavía no se puede afirmar con certeza si la adaptación se limita a la maltodextrina o abarca una gama más amplia de derivados del almidón. El investigador añadió que podrían existir etapas intermedias en la adaptación bacteriana, desde dietas tradicionales ricas en tubérculos y frutas hasta la actual prevalencia de productos ultraprocesados.

El estudio también plantea interrogantes sobre cómo se comparten estos genes entre individuos humanos, dado que cada persona suele albergar solo unas pocas cepas de la misma especie bacteriana, que permanecen estables durante años.

Garud se preguntó: “Si fragmentos de ADN se transmiten horizontalmente entre diferentes cepas en distintos huéspedes, y estas cepas parecen ser fieles a sus respectivos huéspedes, ¿dónde se recombinan? ¿Cómo se desplazan entre personas individuales para fijarse en una población completa?”. Estas cuestiones abren nuevas líneas de investigación sobre la dinámica de transmisión genética en el microbioma humano.

El avance en la comprensión de la evolución bacteriana intestinal frente a los cambios en la dieta moderna sugiere que la atención a los alimentos que consumimos podría influir de formas más diversas en la salud de lo que se había considerado hasta ahora.