Residentes Urbanos Están Perdiendo la Capacidad de Digerir Fibra Vegetal

"Estos hallazgos colectivamente implican un declive de estas especies en el intestino humano, probablemente influenciado por el cambio hacia estilos de vida occidentalizados"

- Sarah Moraïs, microbióloga de la Universidad Ben-Gurión del Néguev.

19/3/2024

En un giro inesperado, los investigadores han descubierto que los humanos urbanizados están perdiendo gradualmente su capacidad para digerir las plantas debido a la disminución en su ingesta de fibra. Un equipo internacional de científicos, liderado por la microbióloga Sarah Moraïs, ha identificado microbios desconocidos hasta ahora en el intestino humano que son capaces de descomponer la celulosa, el compuesto orgánico más abundante en la Tierra y principal componente de la pared celular de las plantas.

Históricamente, se pensaba que los humanos no podían descomponer la celulosa de manera similar a otros mamíferos como vacas y ovejas. Sin embargo, descubrimientos recientes, incluyendo este estudio, han encontrado bacterias en el intestino humano con genes que les permiten digerir estas fibras. Los resultados indican que la diversidad microbiana en nuestros intestinos es mayor de lo que se pensaba, compartiendo características con animales de pastoreo.

El análisis exhaustivo de muestras fecales de humanos de diferentes épocas y regiones ha revelado la presencia de varias especies de microbios que consumen celulosa, previamente no detectadas. Estos microorganismos pertenecen al género Ruminococcus, algunos asociados con mamíferos que rumian y otros exclusivos de humanos y primates. La investigación ha mostrado que estos microbios eran abundantes en muestras de sociedades cazadoras-recolectoras, rurales y de humanos antiguos, pero son raros en las poblaciones modernas industrializadas.

Algo Curioso

La investigación sobre la microbiota intestinal ha revelado que algunos microbios capaces de degradar la celulosa en el intestino humano pueden haber sido heredados de los rumiantes con los que nuestros ancestros convivieron, lo que sugiere que la domesticación de animales tuvo un impacto duradero en nuestra biología interna.

Impacto de la Dieta Moderna en la Microbiota Intestinal

La investigación reveló que las sociedades urbanizadas tienen una biodiversidad microbiana intestinal significativamente menor comparada con sus contrapartes rurales y ancestrales. Este estudio ha identificado específicamente bacterias del género Ruminococcus, como Candidatus Ruminococcus primaciens, Ruminococcus hominiciens, y Ruminococcus ruminiciens, que poseen sistemas multienzimáticos capaces de descomponer celulosa cristalina. Estos microorganismos no solo son fundamentales para la salud del microbioma intestinal sino que también juegan un papel crucial en la digestión de la celulosa, un componente esencial de la fibra dietética.

Las especies de Ruminococcus identificadas muestran una clara preferencia de hospedaje y adaptación continua a sus respectivos ambientes intestinales. Por ejemplo, R. hominiciens está principalmente asociado con humanos y grandes simios, mientras que R. primaciens se encuentra predominantemente en primates no humanos y poblaciones humanas antiguas. Esta adaptación específica de hospedero sugiere una evolución dirigida y especializada de estas bacterias en respuesta a las dietas y estilos de vida de sus anfitriones.

Los resultados de este estudio subrayan la importancia de la diversidad dietética, particularmente en lo que respecta al consumo de fibra. Se encontró que la ingesta de fibra es considerablemente alta entre las comunidades de cazadores-recolectores, como los Hadza, mientras que las poblaciones rurales consumen menos fibra y las sociedades industrializadas presentan el menor consumo. La correlación entre los estilos de vida modernos y la disminución de la fibra en la dieta resalta una preocupante tendencia hacia la pérdida de microbios cruciales para nuestra salud metabólica.

La presencia de bacterias celulolíticas en el intestino humano tiene implicaciones profundas para entender la coevolución dinámica entre humanos y sus microbiomas a lo largo del tiempo. El estudio sugiere que estas bacterias, una vez abundantes en nuestros ancestros, han disminuido en las poblaciones modernas debido a cambios en la dieta y el estilo de vida. Específicamente, las especies de Ruminococcus que pueden degradar celulosa estaban presentes en una alta prevalencia en poblaciones humanas antiguas y en comunidades de cazadores-recolectores, lo que indica una correlación entre la dieta rica en fibra y la diversidad microbiana intestinal.

Consecuencias de la Pérdida Microbiana: Un Enfoque Científico

Los investigadores han observado que las cepas de Ruminococcus en humanos modernos han adquirido genes que les permiten degradar las fibras específicas de plantas monocotiledóneas como el maíz, el arroz y el trigo, lo cual refleja una adaptación al cambio en la dieta humana hacia cultivos agrícolas. Este fenómeno de adquisición genética destaca la capacidad de adaptación de estos microbios al entorno intestinal humano y su evolución en respuesta a las dietas predominantes en diferentes épocas.

Además, el estudio identificó cepas de transición que demuestran una adaptación en curso de las bacterias procedentes de sistemas digestivos de rumiantes y primates no humanos al intestino humano. Estas cepas representan un eslabón intermedio que revela la historia evolutiva compartida entre los microbios intestinales de diferentes especies y su adaptación a los cambios dietéticos y ambientales.

La disminución de bacterias celulolíticas en las sociedades industrializadas resalta una problemática más amplia relacionada con la salud metabólica y la dieta moderna. La pérdida de estos microorganismos esenciales puede tener consecuencias significativas para el procesamiento de la fibra dietética y la salud general del intestino, sugiriendo que las intervenciones dietéticas, como el aumento de la ingesta de fibra, podrían ser necesarias para restaurar una microbiota intestinal saludable y diversa.