El ambiente, no la genética, determina sobre todo la composición del Microbioma.

Por Jim Daley, Publicado en The Scientist el 28 de Febrero de 2018

Imágen de portada: ISTOCK, CHRISCHRISW

 El ambiente desempeña un papel mucho más importante que la genética del anfitrión en la determinación de la composición del microbioma* humano del abdomen, según un estudio publicado el 28 de febrero en Nature.. El estudio encuentra que la inclusión de las características del microbioma, cuando se analizan los rasgos de una persona, tales como el nivel de colesterol o la obesidad, hacen estas estimaciones más exactas que solo el historial personal, como la dieta, edad, género y calidad de la vida.

“Durante años se nos ha dicho constantemente. . . que el ambiente puede jugar un cierto papel en el microbioma, pero menos,” dice Jack Gilbert, microbiólogo en la universidad de Chicago no implicado en el estudio. “Ahora vemos que sí, que el genoma juega un papel de menor importancia en la constitución del microbioma. El hecho de que el ambiente tenga un papel mucho más relevante en el desarrollo del microbioma que la genética establece claramente el hecho de que el ambiente está desempeñando un papel mucho más fundamental en influenciar el inicio de una enfermedad y la progresión de la enfermedad que los genes”. Ciertas bacterias son hereditarias, pero en una porción muy pequeña del microbioma  (Emily Davenport, Cornell University).

La influencia relativa que tiene la genética o el ambiente sobre la composición del microbioma, y el efecto del microbioma en el desarrollo de una enfermedad, es un punto de discusión por la comunidad científica. Para investigar esta cuestión, Eran Segal, un informático y biólogo del Weizmann Institute of Science y sus colegas recogieron sangre y muestras de 1.046 israelíes adultos Askenazis, Norteafricanos, Yemenitas,  Sefardíes y del Oriente Medio así como de algún otro origen.

“Teníamos el lujo de hacer este estudio en Israel, que para distinguir lo genético de lo ambiental es realmente un lugar ideal,” ha indicado Segal. La inmigración relativamente reciente de poblaciones genéticamente diversas de judíos a Israel, en donde comparten un ambiente común, crea las condiciones perfectas para comparar el grado en el que el ambiente y la genética influye en la constitución del microbioma, explica.

Compararon los perfiles genéticos del anfitrión y la diversidad entre las muestras del microbioma, o ß-diversidad, y encontraron que la ascendencia no estaba  asociada significativamente a la composición del microbioma.

“La genética de los anfitriones determina una fracción muy pequeña de la variabilidad que vemos a través de los microbiomas de la gente,” dice Segal. “No estamos diciendo que la genética no tiene ningún efecto en el microbioma, sino que el efecto parece ser muy pequeño.”

Segal y sus colegas también analizaron una base de datos existente de un estudio publicado en 2016 sobre la composición del microbioma a partir de 1.126 pares de gemelos para determinar si el microbioma humano del abdomen es heredable. A partir de estos datos determinaron que entre 1,9 y 8,1% del microbioma humano es hereditario.

“Es realmente consistente con lo que encontramos,” dice Emily Davenport, un microbiólogo en la universidad de Cornell. Davenport fue co-autor del estudio de los gemelos hecho en 2016, en el que encontraron que entre un 5,3 y un 8,8% de los tipos de microbioma del abdomen eran heredados. “Ciertas bacterias son heredables, pero es una porción muy pequeña del microbioma, y se heredan de forma muy moderada”.

Para examinar el grado de influencia ambiental en el microbioma, el grupo de Segal también miró las composiciones microbianas de los individuos relacionados que nunca habían vivido juntos, y de las parejas con las que habían cohabitado. Encontraron que los microbiomas de los parientes que no habían vivido juntos no eran similares, mientras que sí lo eran los de las parejas con que habían convivido.

Finalmente, el grupo de Segal examinó qué fracción de los fenotipos anfitriones se puede deducir de la composición del microbioma. Encontraron que al usar los datos genéticos humanos junto con los perfiles del microbioma mejoraban perceptiblemente la predicción de los fenotipos humanos, respecto al uso únicamente de los datos genéticos. Por ejemplo, después de explicar los factores ambientales y genéticos, el microbioma contribuía en un 36% de la variación entre los niveles del colesterol de HDL de la gente y un 25% de la variación del índice de masa corporal (BMI).

Gilbert dice que este hallazgo demuestra que la combinación de la genética, las exposiciones ambientales, y el microbioma es una caja de herramientas predictiva mucho más fiable que el uso de cualquiera de los tres factores solamente. Dice que esto “es una llamada para agregar los datos del microbioma a los restantes elementos predictivos”. “Ignorar el microbioma y su capacidad predictiva, disminuye drásticamente la previsibilidad ”.

Dice Davenport que “tener una comprensión de qué bacterias son y no son [heredables] pasa a ser muy importante si se piensa usar el microbioma como un indicador de importancia terapéutica para tratar una enfermedad… Si usted está dirigiendo un tratamiento a un tipo de bacterias determinado basándose en la genética del anfitrión, puede ser más difícil tener eficacia en el tratamiento”.

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*   El microbioma  es el conjunto de microorganismos que se localizan de manera normal en distintos sitios de los cuerpos de los seres vivos pluricelulares. En este trabajo se refiere al conjunto de especies microbianas del abdomen humano.

Referencia

Rothschild et al., “Environment dominates over host genetics in shaping human gut microbiota,” Nature, doi:10.1038/nature25973, 2018.