El estilo de vida occidental mata las bacterias del cuerpo

En su camino de progreso, los occidentales no solo están acabando con la vida que les rodea, también con la que llevan dentro. Una comparación entre el microbioma intestinal de estudiantes en EE UU y miembros de dos comunidades de Papúa Nueva Guinea (Oceanía) muestra que los papúes tienen mayor diversidad de bacterias. Las servidumbres del estilo occidental, con su higiene, su dieta o sus antibióticos, están llevando a la extinción a organismos que, en la mayoría de los casos, llevaban cientos de miles de años conviviendo con nosotros.

Un número creciente de biólogos sostiene que cada ser humano es en realidad un holobionte (de todo y vida, en griego) formado por el humano y su microbioma. No en vano, dentro de cada uno hay un kilo y medio de bacterias: unos 100 billones de microbios agrupados en centenares de especies. La mayoría llevan con nosotros desde que bajamos del árbol. Las hay en la piel, en los genitales, en la boca y, en especial, en el aparato digestivo donde, en un complicado equilibrio, hacen la mayor parte del trabajo que transforma la comida en nutrientes, alimentándose de los que el cuerpo no se necesita.

Sin embargo, los humanos actuales, en especial los occidentales, ya no son los mismos. La Revolución industrial y las revoluciones que la siguieron (la del transporte, la sanitaria, la del consumo o la homogeneización cultural) han creado un estilo de vida que es hostil para las bacterias. Lo bueno del progreso es que ha acabado con muchas de las infecciones de origen bacteriano en las sociedades avanzadas. Lo malo es que está atacando a las bacterias que, como organismos simbióticos, vivían por y para los humanos.

Los ocidentales tienen un 15% menos de diversidad bacteriana que los habitantes de Papúa Nueva Guinea

La última prueba la acaban de obtener un grupo de microbiólogos americanos y australianos que han estudiado el microbioma intestinal de un grupo de estudiantes de una universidad estadounidense con el de dos grupos de papúes, comprobando que los primeros tienen ecosistemas bacterianos más pobres que los segundos.

«Los individuos de Papúa Nueva Guinea alojan un promedio de 224 especies, mientras que los residentes en EE UU tenían una media de 197», dice el biólogo de las universidades de Alberta (Canadá) y Nebraska (EE UU) y coautor del estudio Jens Walter. «Si lo expresamos en porcentaje, se puede decir que los residentes estadounidenses tiene un 15% menos de diversidad», añade.

Con la ayuda de microbiólogos australianos y papúes, Walter y su equipo de investigadores llegaron hasta dos comunidades rurales en la ya rural Papúa Nueva Guinea. De las tierras altas de Goroka, seleccionaron a una veintena de adultos del pueblo de los asaro. De las llanuras de Madang, a otros tantos de entre los sausi. En ambos casos, bondades de la occidentalización como el agua corriente, recogida de basuras o retretes aún no han llegado. Su dieta es mayoritariamente vegetal, rica en fibra pero reducida a la batata, taro o plátano que cocinan al aire libre. Solo ocasionalmente comen carne o pescado.

El microbioma de los papúes es más homogéneo entre cada uno de ellos

Como grupo de control, los investigadores reclutaron a un grupo de estudiantes de la universidad de Nebraska. La mayoría, salvo dos, no eran estadounidenses. Los había de varios países latinoamericanos, asiáticos y algún africano. A pesar de su diversidad de origen todos encajan en lo que se llamaría estilo de vida occidental.

Los biólogos tomaron muestras fecales de todos los participantes y realizaron un análisis genético para dibujar el microbioma intestinal de cada uno. Buscaban diferencias y coincidencias tanto de grupo como entre cada individuo. Identificar todas las cepas de bacterias por su huella genética es una tarea ardua que exige una secuenciación casi completa, así que usaron una técnica que permite catalogarlas en unidades taxonómicas superiores a la especie, como género, familia, orden…

Tal y como publican en Cell Reports, los científicos encontraron un total de 1.520 de estas unidades taxonómicas. Pero, mientras entre los papúes, su microbioma estaba formado por más de 1.250 unidades, entre los estudiantes la cifra se quedó en las 931. Además, entre los asaro y los sausi, sus microbiomas se superponían y eso que ambas comunidades distan entre sí unos tres días a pie.

Entre las especies detectadas, los autores del trabajo comprobaron que la mayoría de los papúes tenían al menos unas 45 que no aparecen en la microbiota de los occidentales. Al contrario, en los estudiantes solo detectaron cuatro especies que no salían en el análisis de las heces de los indígenas.

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Los asaro de Papúa Nueva Guinea tienen mayor diversidad bacteriana que los occidentales y su dieta rica en fibras es una de las causas. / Andrew Greenhill

«Un caso especial es el de la Lactobacillus reuteri, detectada en todos los participantes de Papúa Nueva Guinea pero ausente en los de EE UU», comenta la investigadora uruguaya y principal autora del estudio, Inés Martínez. «En los años 60, esta bacteria era frecuentemente aislada en los occidentales y en un número elevado, pero hoy en día apenas se detecta», añade. Entre las posibles razones para su desaparición podrían estar cambios en la dieta o algún factor que haya alterado su forma de dispersión.

También encontraron diferentes grados de abundancia de varias familias de bacterias. Al menos 25 familias y 45 géneros presentaban diferencias significativas en cuanto a su número entre occidentales e indígenas. Por ejemplo, la presencia del filo Bacteroidetes era mayor entre los papúes, mientras que el género Bifidobacterium era mayor en los estudiantes.

Otro dato que confirma el estudio es un fenómeno ya mostrado en trabajos anteriores. Aunque la diversidad de bacterias de los occidentales es menor, su microbioma es más diverso de individuo a individuo. Así, la microbiota de cada asaro o sausi es muy parecida a la de los demás miembros de la comunidad. En el caso de los participantes de EE UU, sus microbiomas diferían más entre sí.

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«Lo más interesante es que este patrón se observa de forma similar en todos los estudios hasta el momento que han comparado la microbiota de gente en sociedades industrializadas versus no industrializadas», recuerda Martínez. Distintos científicos han señalado a diversas causas de esta menor homogeneidad entre los occidentales, como la dieta o los distintos estilos de vida.

Para explicar este doble fenómeno de mayor diversidad y homogeneidad entre los no occidentales frente a los occidentales, los autores del estudio recurren a mecanismos ecológicos. Las bacterias están tan vinculadas a su huésped, que los cambios o continuidades en los humanos ayudan a explicar el destino de estos microbios.

«Nuestra hipótesis propone que un mecanismo importante por el que esto puede ocurrir es la mayor dispersión de bacterias entre las personas en sociedades no industrializadas», sostiene Martínez. Las sociedades occidentales han levantado barreras contra esa dispersión en forma de mayor higiene, tratamiento del agua, antibióticos… que han combatido muchas infecciones pero que, «como daño colateral, han provocado una menor dispersión de las bacterias simbiontes», añade la investigadora uruguaya.

Para los autores del estudio, con el estilo de vida occidental, existe el riesgo de que se pierdan bacterias que podríamos necesitar más adelante. «Si en el futuro identificamos bacterias que no son detectables en el Occidente, pero sí lo son en países no industrializados, y al estudiarlas vemos que tienen un beneficio a la salud, las podríamos administrar como probióticos a los occidentales», mantiene Martínez.

En todo caso, el estudio concluye recordando que, a pesar de las diferencias detectadas entre la microbiota de los asaro, los sausi o la veintena de estudiantes venidos de varios países, todos comparten entre el 87% y el 97% de las bacterias fundamentales.

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Documento: ‘The Gut Microbiota of Rural Papua New Guineans: Composition, Diversity Patterns, and Ecological Processes’

Los yanomami, los humanos con mayor variedad de bacterias

Un helicóptero del ejército venezolano descubría en 2008 entre la espesura de la selva amazónica un poblado no registrado en sus mapas. Unos meses después, una misión médica científica llegaba hasta esa zona del sur de Venezuela para descubrir que se trataba de un grupo de unos 50 indios yanomami. Comprobaron que, salvo algún contacto con otros de su misma tribu, nunca habían tenido relación con el mundo exterior. Para los científicos era una ocasión única para estudiar su universo bacteriano y compararlo con el de los occidentales. Se llevaron unas cuantas sorpresas.

«Llegamos en abril de 2009. Siempre que vamos a una comunidad hacemos una reunión con todos los pobladores para explicarles que es lo que vamos a hacer, gracias a la ayuda de un traductor», recuerda el investigador del Centro Amazónico de Investigación y Control de Enfermedades Tropicales Simón Bolívar, el venezolano Óscar Noya-Alarcón. Este médico, que participa en un programa del Gobierno de Venezuela para eliminar la oncocercosis, o ceguera de los ríos, lleva varios años buscando nuevos poblados yanomami. Esta vez tenía una misión extra.

Aunque no era el objetivo principal, los científicos consiguieron el consentimiento de una treintena de los 54 yanomami que formaban la comunidad para tomar muestras de piel de su antebrazo, su boca y de material fecal, el mejor indicador de la flora bacteriana del tracto intestinal. «Les parecía asqueroso, como a cualquier ser humano, que recogiéramos sus muestras de heces. Se burlaban de ello. Pero siempre accedieron amablemente a colaborar», comenta Noya-Alarcón. Los materiales biológicos se conservaron en nitrógeno líquido hasta que volvieran a la civilización.

La diversidad del microbioma de los yanomami dobla a la de los occidentales

Empezaba entonces la segunda parte de la aventura. En un ejemplo de que la ciencia le puede a la política, las muestras volaron hasta un par de laboratorios de EE UU. Durante cuatro años, una veintena de científicos estadounidenses y venezolanos han desentrañado el perfil genético de las bacterias presentes en las muestras originales. También las cultivaron, para realizar ensayos que midieran su resistencia a los antibióticos, lo que se conoce como resistoma.

«Lo que hemos encontrado es que los yanomami de este estudio tiene un grado de diversidad bacteriana sin precedentes», decía durante una conferencia de prensa el profesor de genética de la escuela Icahn de medicina del hospital Monte Sinaí (Nueva York) y principal autor del estudio, José Clemente. Los autores de la investigación compararon el microbioma de los yanomamis con una muestra de estadounidenses y otras dos de los guahibo, también amerindios amazónicos, y de indígenas de Malaui, en el sur de África. En los dos casos se trata de poblaciones con cierto grado de occidentalización. Los yanomami, añade Clemente, «tienen casi el doble de diversidad que los estadounidenses».

De hecho, observaron un progresivo descenso de diversidad desde los yanomami hasta los occidentales, pasando por los guahibo y los malauíes. Además, los investigadores bucearon en estudios anteriores sobre microbioma y no han encontrado otros pueblos que tengan mayor variedad bacteriana. Tampoco en los archivos del proyecto Microbioma Humano. Es como si, cuanto más expuesto está uno al estilo de vida occidental, más se reduce la riqueza de su microbioma. Estos resultados colocan a los yanomamis en la cúspide en lo que a bacterias se refiere. Esta misma semana, otro estudio mostraba como comunidades rurales de Papúa Nueva Guinea tenían un 15% de mayor diversidad que los occidentales. Pero estos indios amazónicos se acercan al 100%.

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El poblado yanomami fue descubierto por un helicóptero del ejército venezolano en 2008 y al año siguiente recibieron la visita de una misión científica. Era la primera vez que tenían contacto con el hombre blanco. / Óscar Noya-Alarcón

Los yanomami de este poblado, cuya ubicación no se ha revelado para protegerlos, siguen viviendo de la caza y la recogida de frutos como hacían sus antepasados hace miles de años. Lo más cerca que habían visto a un hombre blanco era cuando veían volar sobre ellos algún avión. De la medicina, solo conocían la propia palabra, que se la habían oído a otros yanomami de poblados vecinos. Y el dispensario más cercano, regentado por unos misioneros, se encuentra a dos semanas yendo a pie por entre las montañas. Para los microbiólogos, este pueblo aislado es una máquina en el tiempo con la que imaginar como era la microbiota de los humanos antes de que la modernización lo cambiara todo.

«Nuestras bacterias juegan importantes cometidos en la fisiología humana, como la respuesta inmune, el metabolismo y hasta la conducta. Pero aún no sabemos cuánto y cómo han cambiado nuestros microbiomas occidentalizados con relación al microbioma de nuestros ancestros», recuerda la profesora de la escuela de medicina de la Universidad de Nueva York, María Gloria Domínguez, también coautora del estudio. «Tenemos muchas prácticas antimicrobianas, como el nacimiento por cesárea, el uso de los antibióticos, el jabón, los limpiadores. Pero en el mundo aún quedan poblaciones remotas de cazadores y recolectores que viven en la era pre-biótica como lo hacían nuestros antepasados», añade. Unos pueblos, que alerta, «se están occidentalizando rápidamente».

Antes de que el estilo de vida occidental reduzca su diversidad bacteriana, pueblos como este yanomami, pueden ayudar a la ciencia. Muchas de las enfermedades no transmisibles, como inflamación intestinal, la esclerosis múltiple, la diabetes tipo I, la artritis reumatoide, obesidad, cáncer de colon y un sinfín de alergias están mediatizadas por bacterias. La mayoría tienen una alta prevalencia en las sociedades avanzadas, siendo testimoniales en las poblaciones menos occidentalizadas. Aunque queda mucho por investigar, la degradación del microbioma puede tener mucho que ver con estas enfermedades modernas.

Resistencia adquirida a los antibióticos

La segunda gran sorpresa que se llevaron los investigadores fue que, al cultivar y secuenciar las muestras fecales, encontraron que las bacterias de los yanomami portan genes que las harían resistentes a los antibióticos, incluso a los de última generación. Para medir esta resistencia, los estudios científicos suelen fijarse en las cepas de la enterobacteria Escherichia coli. En las muestras fecales de los yanomami, encontraron que todas las cepas de E. coli contaban con genes que intervienen en el desarrollo de resistencia a la acción de los antibióticos. Entonces ampliaron su análisis a otras bacterias, encontrando unos 30 genes que podrían expresar resistencia.

Si se da por buenas las palabras del jefe del poblado, negando haber tenido contacto con otros hombres que no fueran otros yanomami y, menos aún, con la medicina moderna, ¿de dónde procede esa resistencia? La principal hipótesis de los investigadores es que viene de la íntima relación de estos indios con el medio que les rodea. Mucho antes de que Alexander Fleming descubriera casi por azar el poder antibiótico de hongos del género Penicillium, las bacterias han tenido que lidiar con otros microorganismos para sobrevivir. En el caso de los yanomami, estos microbios habrían aprendido a combatir gracias a la flora bacteriana del suelo de la selva que, por medio de transferencia horizontal, les habrían prestado los genes anti antibióticos.

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Los investigadores tomaron muestras de la boca, piel y heces de 30 yanomami (el rostro de esta joven se ha recortado para respetar su privacidad). / Óscar Noya-Alarcón

«Sin embargo, también encontramos varios genes de resistencia que codifican resistencia contra las últimas generaciones de antibióticos semisintéticos y sintéticos», recuerda el profesor de patología de la Universidad Washington en San Luis (EE UU), Gautam Dantas. «Incluyen, por ejemplo, a medicamentos de tercera y cuarta generación (las cefalosporinas) que intentamos reservar para luchar contra algunas de las peores infecciones del mundo», añade. Son medicinas tan nuevas y tan sintéticas que la hipótesis del préstamo de la resistencia por otras bacterias no consigue explicarlo.

A los autores del estudio, publicado en Science Advances, les alarmó descubrir que la flora bacteriana de los yanomami pudiera ser resistente a tan modernas medicinas. «Pensamos en un par de explicaciones a estos resultados. La primera y quizá la más simple es que en el suelo haya versiones naturales de estos medicamentos sintéticos y que, simplemente, no las hayamos encontrado aún», opina Dantas. Al fin y al cabo, las primeras generaciones de antibióticos copiaban a la penicilina natural.

Pero hay otra posibilidad que intriga aún más: que estos genes de resistencia tengan una gran plasticidad y sean multifuncionales. «En realidad, podrían tener otras funciones en la bacteria pero, expuestos a los antibióticos, podrían reprogramarse para desarrollar carga de resistencia», sugiere este patólogo. De ser así, esto explicaría el rápido y extendido desarrollo de resistencia entre muchas de las bacterias patógenas que alarma tanto a los científicos y médicos por el abuso de los antibióticos.

Los antibióticos, la dieta, el jabón o el nacimiento por cesárea han reducido la diversidad bacteriana de los occidentales

En cuanto a los yanomami que tanto han ayudado a la microbiología, el doctor Noya-Alarcón comenta que han vuelto a esa comunidad solo una o dos veces al año desde 2009, «por lo que el impacto en su microbioma habría sido mínimo, pero ya no será el mismo». Recuerda haber dado antibióticos a algún yanomami con neumonía o con alguna infección dermatológica. «Lo ético era tratarla ya que teníamos la medicina a nuestra disposición, de otra forma quizás el paciente con neumonía podría haber muerto», explica.

«Gracias a esta oportunidad de encontrar un microbioma tan diverso, el resto de la humanidad podría verse beneficiada al conocer que probablemente tengamos que restablecer parte de nuestra flora microbiana para volver a lograr una armonía entre nuestras funciones metabólicas o fisiológicas», opina Noya-Alarcón. El primer hombre blanco, un venezolano de ascendencia gallega, que contactó con este pueblo cree obligado, «reconocer esta diversidad bacteriana y respetar este equilibrio que se mantiene entre los yanomami e intentar extrapolarlo a lo macro, es decir, aprender del estrecho contacto que ellos tienen con la naturaleza».

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Documento: ‘The microbiome of uncontacted Amerindians’