Comprender el microbioma de las personas que hacen la transición de estilos de vida tradicionales a occidentalizados

Mujeres haciendo fila para comprar comestibles en Soweto, Sudáfrica. Ami Bhatt estudió los microbiomas intestinales de mujeres en Soweto y Bushbuckridge, un área rural en el este del país para comprender mejor los cambios en la microbiota intestinal cuando las poblaciones hacen la transición de estilos de vida tradicionales a occidentalizados. Crédito: Sunshine Seeds/Shutterstock.com

Ami Bhatt, MD, profesora asociada de hematología y genética, realiza investigaciones sobre el microbioma intestinal y la transmisión de enfermedades infecciosas. Es una firme defensora del empoderamiento y la acreditación de científicos de diversos grupos y una defensora de la realización de investigaciones en diversas poblaciones. En un estudio publicado el 22 de febrero en Nature Communications, su grupo se asoció con colaboradores sudafricanos para analizar microbiomas en los intestinos de 169 mujeres de dos lugares diferentes de Sudáfrica.

Las poblaciones representan distintas etapas en la transición de los estilos de vida tradicionales a los industrializados. El escritor científico de Stanford Medicine, Bruce Goldman, le preguntó a Bhatt qué la motivó a realizar el estudio y sobre sus hallazgos e implicaciones.

1. ¿Qué emprendieron en este estudio?

Bhatt: Con mi coautor principal, Scott Hazelhurst, Ph.D., profesor de ingeniería eléctrica y de la información en la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo, Sudáfrica. , y varios aprendices talentosos, hemos desarrollado una sólida colaboración de investigación que abarca idiomas, culturas, países, tolerancia a la comida picante y 10,532 millas.

Para este estudio, recolectamos muestras de heces de mujeres que viven en Soweto, un municipio urbano en el área de Johannesburgo, y Bushbuckridge, un área agrícola rural cerca del Parque Nacional Kruger en el este de Sudáfrica, y compararon sus perfiles de microbioma. Los investigadores de vigilancia demográfica y de salud habían estado estudiando estas dos comunidades durante décadas. Ya habían recopilado grandes cantidades de datos increíblemente útiles: dónde viven las personas en estas comunidades, dónde nacieron, qué tipo de alimentos comen, detalles sobre su vivienda y saneamiento, y quiénes son sus vecinos. Parecía natural aprovechar su impresionante infraestructura de investigación para nuestro trabajo. Nuestros métodos de secuenciación de ADN de muy alta resolución nos permitieron analizar los microbiomas de los participantes de nuestro estudio de una manera mucho más exhaustiva de lo que ha sido posible en el pasado.

2. ¿Por qué era importante hacer esto?

Bhatt: El genoma humano de incluso las personas menos emparentadas del planeta es más del 99,9 % idéntico. Pero los microbiomas intestinales de dos gemelos idénticos adultos son más diferentes que similares, porque el microbioma intestinal se ve fuertemente afectado por la dieta, las exposiciones ambientales y otros factores del estilo de vida.

Se han publicado miles de estudios de microbiomas que demuestran las relaciones entre Composición y enfermedad del microbioma intestinal. Aunque más del 80 % de la población mundial vive en países de ingresos bajos y medios, casi todos los estudios anteriores se han realizado en un puñado de países ricos.

Y la poca investigación que existe sobre personas en los países de ingresos bajos y medios generalmente se enfoca en personas que tienen lo que la mayoría llamaría estilos de vida «extremos», como agricultores de subsistencia muy rurales.

Entonces, sabemos mucho sobre los microbiomas de los estadounidenses, europeos, chinos y japoneses, y un poco sobre las poblaciones tradicionales de cazadores-recolectores, pero casi nada sobre las personas que viven en grandes ciudades como Nairobi, Kolkata y So Paolo, así como en regiones rurales dispersas por todo el mundo, todas las cuales están en transición de un estilo de vida tradicional a uno occidentalizado. Buscamos comprender cómo cambian los microbiomas de sus residentes a medida que cambia su estilo de vida.

Irónicamente, la mayor parte de la investigación en poblaciones no industrializadas no se ha centrado en los problemas médicos que son importantes para la salud de estas comunidades, incluida la obesidad.

3. ¿Por qué se centró exclusivamente en las mujeres en su evaluación?

Bhatt: En la mayoría de los países de ingresos medios, la obesidad afecta de manera desproporcionada a las mujeres. En Sudáfrica, por ejemplo, más del 65% de las mujeres tienen sobrepeso u obesidad. Por el contrario, alrededor del 30% de los hombres sudafricanos, que suelen tener trabajos que queman más calorías que las mujeres sudafricanas, tienen sobrepeso o son obesos. La proporción de mujeres que son obesas en Sudáfrica casi se ha duplicado, al 40 %, desde el año 2000.

Durante las últimas tres o cuatro décadas, a medida que decenas de países de todo el mundo se han industrializado, la gente se ha vuelto más sedentario. Además, muchos países, como Sudáfrica y gran parte del resto de África, están pasando de dietas ricas en verduras y frutas y bajas en carne y grasas a dietas altamente procesadas ricas en proteínas y grasas de carne y bajas en fibra. . La prevalencia de los alimentos procesados ha contribuido al preocupante aumento de la obesidad en estos lugares.

Anticipamos que a medida que aumenta la obesidad, la discapacidad y la muerte debido a problemas de salud como la diabetes y las enfermedades cardíacas aumentarán de manera desproporcionada para las mujeres en esta región. Parece que vale la pena descubrir cómo el microbioma podría estar contribuyendo a la epidemia de obesidad.

Nuestro grupo asesor comunitario, un equipo de hombres y mujeres de todas las edades de varias de las aldeas que participaron en nuestro estudio, también nos aconsejó que las mujeres estarían más interesados y receptivos a nuestro estudio. Estaban interesados en que centráramos la investigación en la salud de la mujer, dada la importancia de la mujer en la estructura familiar.

4. ¿Puede contarnos algunas de las cosas que descubrió?

Bhatt: Prevotella, un organismo bacteriano que prospera con la fibra, resultó ser abundante en individuos tanto de Soweto como de Bushbuckridge. Esto es sorprendente, ya que muchos estudios de microbioma sugieren que el consumo de fibra, que sigue el rastro de una mayor abundancia de Prevotella, está inversamente correlacionado con la masa corporal. Y las mujeres que viven en áreas urbanas tienden a ser obesas o con sobrepeso en comparación con las personas que viven en entornos más rurales. Entonces, esperábamos ver una diferencia correspondiente en la abundancia de Prevotella entre los grupos. Todavía no sabemos las razones de la similitud.

También encontramos más genes de resistencia a los antibióticos en personas de Soweto que en los residentes de Bushbuckridge. Esto podría ser el resultado de una mayor exposición a antibióticos, por ejemplo, a través de medicamentos, carnes de animales que fueron tratados con antibióticos para aumentar su peso u otra exposición ambiental.

Curiosamente, había más ADN humano, como distinto del ADN microbiano, en el material extraído de las muestras del grupo Soweto en comparación con el grupo Bushbuckridge. Si bien este hallazgo podría reflejar diferencias en cómo se almacenaron esas muestras o en las instrucciones dadas inicialmente a los pacientes, por ejemplo, puede ser una verdadera diferencia biológica. Si es así, podría ser el resultado de una inflamación en el intestino, lo que puede provocar el desprendimiento de las células epiteliales intestinales o la presencia de glóbulos blancos inflamatorios en las heces. Entonces, más ADN humano en las muestras de Soweto versus Bushbuckridge podría significar que las personas de Soweto tenían más inflamación, posiblemente relacionada con su estilo de vida más occidentalizado.

5. ¿Cómo podrían ayudar estudios como este a las poblaciones en transición del mundo?

Bhatt: He aquí una posible aplicación: estudios extensos demuestran que las vacunas desarrolladas y probadas en regiones de altos ingresos a menudo tienen un rendimiento inferior cuando se administran en menos -Regiones industrializadas de bajos ingresos. Esto puede deberse, en parte, a las diferencias en la composición del microbioma de los receptores.

Los sistemas inmunológicos de las personas han sido «entrenados» de forma rutinaria para ser tolerantes a sus simbiontes bacterianos, y a aquellos que llevan estilos de vida urbanos e industriales. tienen una microbiota intestinal menos robusta. Debido a que no están expuestos a muchas bacterias diferentes, sus sistemas inmunológicos no están entrenados para tolerar muchas bacterias diferentes. Cuando están expuestos a un nuevo microbio o componente microbiano a través de una vacuna, generan una respuesta inmunitaria agresiva porque reconocen algún componente de la vacuna como extraño.

Por el contrario, en un individuo que tiene un microbiota diversa, el sistema inmunitario puede ser tolerante a muchos más componentes microbianos. Es menos probable que el sistema inmunitario de esa persona reconozca un organismo microbiano o un componente que contiene una vacuna nueva como extraño, porque es similar a algo a lo que el sistema inmunitario de la persona se ha vuelto tolerante.

Una forma de mejorar la capacidad de respuesta a la vacuna en poblaciones tradicionales o en transición puede ser preparar la microbiota intestinal de las personas antes de administrarles una vacuna. No tenemos una guía clara sobre cómo hacer esto, pero tal vez las investigaciones futuras nos informen. ¿Quién sabe? Tal vez la exposición a alimentos específicos, como los alimentos fermentados; probióticos; o incluso los antibióticos de espectro reducido pueden ayudar a preparar el sistema inmunitario para que responda mejor a vacunas específicas.

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Tu microbioma da forma a tu vida, pero ¿de dónde viene? Más información: Fiona B. Tamburini et al, Metagenómica de lectura corta y larga de microbiomas intestinales sudafricanos urbanos y rurales revelan una composición de transición y taxones no descritos, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27917-x Información de la revista: Nature Communications

Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Stanford Cita: Comprender el microbioma de las personas en transición de la to Westernized lifestyles (2 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-microbiome-people-transitioning-traditional-westernized.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.