El oráculo genético: leyendo el pasado para reconducir nuestro futuro
El ser humano siempre ha estado muy preocupado por su futuro y se han utilizado diferentes métodos para conocerlo como la astrología, la numerología, leer las manos, la bola de cristal, los posos del té, las puntas de los espárragos.. Métodos que nos dicen que va a pasar, pero que no ofrecen alternativas si se avecina un “choque”. Sin embargo tenemos que ser capaces de predecir el futuro pero con alternativas. Por ello el mejor oráculo que tenemos en nuestras manos en lo referente a la salud es nuestro genoma, para predecir qué nos depara el futuro (si vamos a ser obesos, tener cáncer o Alzheimer) y también para actuar de manera preventiva, para que no ocurra o si ocurre, que sea lo más tarde posible.
No sabemos qué es lo que nos hace humanos. Hay muchas teorías, pero podemos relacionarlo en gran parte al tamaño, estructura y conexiones de nuestro cerebro, que fue aumentando de tamaño. Desde el punto de vista de la nutrición hace unos 2 millones de años que empezamos, posiblemente, a controlar el fuego. Las hipótesis actuales indican que los alimentos pueden explicar el hecho de que seamos humanos y nos diferenciemos de los primates.
Los humanos modernos evolucionaron hace unos 150-200 mil años en África. ¿Qué hizo que el tamaño del cerebro creciera hasta nuestro tamaño actual? Pues la habilidad de poder comer más energía porque el cerebro es muy “ambicioso” en términos de energía. Primero la capacidad de consumir pescado y crustáceos, de lagos y costas proporcionó una fuente de proteínas que ayudó al crecimiento junto con ácidos grasos esenciales para el cerebro. Y eso se remató con la utilización del fuego que hizo que las carnes y las plantas se pudieran digerir más fácilmente.
Posteriormente desde África el ser humano empezó a buscar otros pastos para poder sobrevivir y esa dispersión hizo que la homogeneidad -que existía en los humanos- empezara a diferenciarse para adaptarnos a diferentes ambientes. Las variaciones físicas han sido adaptaciones de nuestro genoma al medio ambiente. Pero además están la adaptaciones que no vemos, las que hacen que nuestro metabolismo funcione mejor en comunicación con ciertos factores ambientales, con ciertos alimentos.
Así pues, una de las teorías es que los alimentos han ido formando esa diversidad humana que vemos hoy día, no tanto el aspecto interior sino el metabolismo interior. Vamos a explicar algunos ejemplos.
Mutación del gen de la lactasa
Cuando somos bebés nuestra reacción a la leche es placentera. Por medio del enzima lactasa la lactosa se hidroliza en galactosa y glucosa, y entra en el torrente sanguíneo. Pero en el ser humano y otros mamíferos cuando nos hacemos mayores vamos perdiendo la lactasa, con lo cual la lactosa no se hidroliza y ocurre una fermentación bacteriana -se produce hidrógeno, anhídrido carbónico, ácido láctico, ácido acético- que provoca dolor abdominal, entre otros efectos secundarios.
Hay dos tipos de personas en la población: a algunas les sigue funcionando la lactasa a pesar de la edad y a otras no. Esto es debido a la genética. En el primer caso el genoma tiene una mutación que hace que la lactasa siga funcionando durante toda la vida; en cambio, en el segundo caso hay otra forma del gen de la lactasa que se comporta normalmente -desde el punto de vista de la evolución-, es decir, no metaboliza la lactosa. Así pues, una mutación puntual ha hecho que parte de la población mundial pueda seguir consumiendo leche durante toda su vida.
La distribución de la persistencia de la lactasa varía mucho alrededor del mundo: es muy alta en el norte de Europa, menos común en el sur de Europa y en África depende de la zona. Esto se debe a que en algún lugar del centro de Europa hace unos 8 mil años se produjo fortuitamente esta mutación.
En un momento en que los alimentos no eran tan asequibles como en el actual, el hecho de tener una fuente adicional de alimentos -que además era nutritiva y sana- hacía que los que podían seguir consumiendo leche tenían una clara ventaja evolutiva sobre los que no. Esta mutación, generación tras generación, se fue haciendo más común porque los que la tenían, poseían mayor capacidad reproductiva. Esto demuestra que el consumo de lácteos supuso un gran beneficio a la humanidad. Y en las culturas en las que existía la ganadería esa mutación rara se ha convertido en lo más común.
Amilasa salivar
La amilasa es otro enzima que hace que los hidratos de carbono que consumimos se digieran a moléculas de azúcar (y esto da el sabor dulzón cuando comemos cualquier cosa que tenga hidratos de carbono).
El gen de la amilasa puede tener diferentes formas, lo normal es tener un gen de amilasa del padre y otro de la madre pero hay sujetos que pueden tener menos, puede haber una delección y el gen desaparece; o bien, en otros sujetos puede duplicarse o triplicarse.
En un estudio se observó que las poblaciones que consumía un alto índice de hidratos de carbono tenían un número de copias mayor del gen. En ciertas tribus de África el número de copias de amilasa es relativamente bajo, pero en determinadas tribus -cercanas- el número es más elevado, porque quizás en unas zonas había más acceso a proteínas y en cambio los otros tenían una dieta más rica en hidratos de carbono.
La evolución está continuamente adaptándonos para conseguir el máximo provecho de nuestro medio ambiente, sobre todo en el aspecto nutricional. De manera que si sabemos si una persona tiene más o menos copias del gen de la amilasa sabremos si está más adaptada al consumo de hidratos de carbono o de proteínas.
Tolerancia al alcohol
La tolerancia al alcohol depende de una serie de enzimas y sabemos que según las zonas las personas tienen mayor o menor capacidad de consumir alcohol, por ejemplo en Asia su capacidad es limitada. Existen polimorfismos y mutaciones que pueden predecir cómo los individuos van a metabolizar el alcohol.
Globalización
Durante miles de años nos hemos estado especializando en el medio ambiente, tratando de adaptarnos a la luminosidad, altura, productos alimentarios… pero en los últimos años hay una tendencia hacia la globalización en términos de hábitos de vida y costumbres.
Sin embargo la globalización no ha empezado en el siglo XX o XXI, sino que empezó hace unos 10 mil años con la revolución agrícola porque pasamos de depender mucho de la recolección a masificarnos en términos de producción.
Hay unas siete mil especies que se cultivan para alimentos, pero el 50 por ciento de toda nuestra alimentación viene solamente de 3 plantas: trigo, maíz y arroz. Estamos, pues, muy sujetos a un número pequeño de plantas.
Nuestros genes han estado por miles de años aprendiendo el idioma del medio ambiente pero ahora estamos haciendo desaparecer nuestras costumbres tradicionales con lo cual nuestro genoma está bastante confundido, y una de las hipótesis es que esta globalización está produciendo el aumento de enfermedades crónico degenerativas (cáncer, obesidad, diabetes).
Importamos y exportamos productos, pero no exportamos la cultura. Por ejemplo el maíz que proviene de América se implantó rápidamente en Europa. Sin embargo en América cuando la gente prepara el maíz lo trata con un medio alcalino porque el maíz es deficiente en niacina. Si no se trata perdemos uno de los componentes esenciales de la dieta. Como resultado de esto, durante cientos de años en el norte de Italia -donde los campesinos hacían la polenta con maíz-, se daban muchos casos de pelagra que no sufrían en América porque sabían cómo preparar el maíz.
¿La obesidad se nace o se hace?
La modernidad ha tenido un gran impacto sobre el fenotipo del Homo Sapiens Sapiens. La obesidad se atribuye a dos factores principales: el sedentarismo y el exceso de calorías. Sin embargo la obesidad es más complicada -sino no sería tan difícil acabar con ella-. No sólo influye la cantidad de alimentos sino también el tipo de grasa (ácidos grasos trans, ácidos grasos saturados), las calorías vacías de los azúcares, pero también los factores ambientales como la contaminación ambiental.
Asimismo es importante lo que ocurre durante el periodo fetal, no sólo el comportamiento nutricional sino también el tabaquismo y el consumo de bebidas alcohólicas para decidir nuestro riesgo de obesidad. No tanto por los factores genéticos sino también por los factores epigenéticos que hemos ido descubriendo en los últimos años.
Otro factor a tener en cuenta muy interesante es el sueño: el tiempo y la calidad del sueño. Se puede pensar que cuanto más se duerme más obesidad se tiene, pero en realidad cuanto menos se duerme más obesidad se tiene. Genéticamente tenemos unos ritmos circadianos muy establecidos y ahora los estamos rompiendo, no sólo en el término de número de horas de sueño sino también de exposición continua a la luz. Nuestros genes están acostumbrados a que cuando el sol se va nosotros tenemos que dormir. No hacemos eso y está afectando a la calidad de vida y a nuestro riesgo de obesidad, enfermedades mentales y cardiovasculares.
Durante los últimos años hemos investigado los genes que podían estar implicados en la obesidad. Estudiamos en sujetos obesos y no obesos su genoma y observamos sus diferencias. En estos momentos se hace con los chips genómicos que pueden llegar a examinar varios millones de polimorfismos, pero está al caer la secuencia del genoma humano de manera individualizada. De manera que podemos ir identificando lugares en el genoma asociados a la obesidad y nos concentramos en diferentes zonas del genoma para ver cómo los genes están mutados y cómo eso está asociado con menos o mayor obesidad.
Gen Apo A2 y obesidad
Pero hay que tener en cuenta la interacción genes – medio ambiente. En un estudio observamos en una de nuestras poblaciones si tenían o no una mutación en este gen. Los que tenían un determinado polimorfismo del gen Apo A2: TT o TC pesaban 88 kg y consumían un poco menos de 2000 calorías. Sin embargo los que habían heredado la mutación CC pesaban de media 92 kg y consumían más de 2200 calorías.
Todo lo que sabemos de riesgo cardiovascular proviene de la población del estudio Framingham. En nuestro estudio tomamos a esa población y la dividimos en dos grupos de dieta diferente: uno pobre en ácidos grasos saturados y otro rica en dichos ácidos grasos. Los sujetos que son TT o TC, es decir, que no están predispuestos a la obesidad, da igual lo que coman, su IMC es igual, independientemente de la dieta, son resistentes a la dieta. Pero hay otro grupo que son susceptibles -predispuestos-, que genéticamente han nacido para ser obesos: bajo la dieta alta en grasa saturadas el peso se dispara, pero si estos sujetos tienen una dieta baja en grasas saturadas su predisposición genética se elimina y su IMC es exactamente igual o inferior que el de los que no están predispuestos a ser obesos. Es decir, que si identificamos un sujeto CC podemos hacer recomendación nutricional para perder peso.
Y ¿esto se puede extrapolar a otros lugares? La respuesta es que sí. Así pues podemos decir que es un marcador de predisposición de la obesidad. Además el estudio Framingham permite seguir a los sujetos a través de los años. Y se observó que con el tiempo los sujetos aumentan de peso: los que consumen dieta alta en grasa saturada llegaban al sobrepeso y obesidad, pero los otros no llegaron a convertirse en sujetos con sobrepeso. Por lo tanto, podemos actuar sobre nuestra predisposición podemos, pues, cambiar nuestro futuro.
Importancia de los biorritmos
La falta de sincronización entre nuestros genes (si funcionamos mejor por la mañana o de noche) contribuye al riesgo de una enfermedad. Todo ello está regulado por un sistema complejo de genes y cada uno de nosotros tenemos diferentes formas de esos genes. Si tomamos diferentes genotipos del gen reloj, dependiendo de la forma del gen, hay diferencias en el consumo de calorías. Es decir, el riesgo de obesidad también viene marcado, no solamente por lo que comemos, sino cuando lo comemos.
Epigenoma
Pero además del genoma está el epigenoma, es decir, las variaciones que sin alterar las letras alteran la expresión de nuestros genes (como los signos de puntuación en la expresión escrita).
Los ARN son la manera en que los genes se comunican para producir proteínas, pero hasta el año 2000 no se descubrieron los microARN -que eran demasiado pequeños para producir proteínas- pero que controlan por completo nuestro metabolismo.
Los microARN se unen a los ARN y hacen que produzcan más o menos proteínas. Y se unen en lugar específicos de los ARN mensajeros dependiendo de la secuencia. Si hay una mutación en el lugar donde el microARN se une al ARN la interacción va a cambiar y, consecuentemente, cambia el metabolismo de esa proteína. Así, dependiendo de la forma que tenemos de un gen llamado perilipina tenemos mayor riesgo de obesidad. Pero también hay solución para esto, porque si estos individuos están consumiendo suficientes niveles de omega 3 este riesgo de obesidad se cancela.
Educación nutricional en las escuelas
Independientemente de todas estas delicadezas científicas destacamos la importancia de la educación en cada uno de nosotros. En un trabajo que publicamos el año pasado en la población española se estudiaron tres diferentes genotipos: TT, TA, AA del gen FTO asociado a la obesidad (un sujeto que tiene la forma A tiene más riesgo de obesidad). En este trabajo dividimos a la población no por lo que come sino en función de su educación. Y se observó que, en general, aquellos que tienen educación universitaria tienen un IMC más bajo porque se cuidan más. Incluso sin saber que están predispuestos a ser obesos genéticamente, la mutación se expresa en aquellos sujetos que no tienen educación universitaria pero no se expresa en absoluto en aquellos que sí tienen educación universitaria.
Es decir, que independientemente de que secuenciemos a la gente y de que les demos las recomendaciones individualizadas, el mayor éxito que podemos conseguir desde el punto de vista de salud pública es ofrecer educación nutricional en las escuelas para que desde el principio los niños sepan lo que es bueno y malo.
La idea es que nuestro oráculo nos permitirá ser predictivos, saber que está en nuestro futuro, pero potencialmente, y después mediante la personalización poder llegar a hacer prevención que nos va a librar de estas grandes epidemias que nos afectan en el mundo.