Antiguos excrementos humanos desvelan una extinción masiva de bacterias intestinales

Los restos de heces humanas datadas de hace mil años han puesto de manifiesto que en algún momento del pasado sufrimos una importante azote en la biodiversidad en el microbioma intestinal, además de una importante pérdida de especies.

Coprolito

Coprolito

Heces fosilizadas halladas en Carolina del Sur, Estados Unidos.

Foto: Istock

Los seres humanos somos microbios. No en vano, se calcula que nuestro organismo atesora billones de microorganismos superando a las células humanas en una proporción de unos diez a uno. En otras palabras, tocarían a unos 40 millones por cada 30 billones de células humanas. La inmensa mayoría habita en tracto digestivo, y casi todos ellos son útiles: unos nos ayudan a aprovechar el alimento y fabrican vitaminas y proteínas antiinflamatorias, mientras que la microbiota intestinal contribuye a regular las reacciones metabólicas de ciertas sustancias e influye en la maduración de nuestro sistema inmunitario.

Bacterias cruciales para los humanos

Las bacterias nos acompañan durante toda la vida, y más vale que sea así, pues la microbiota actúa como un superorganismo encargado de velar por nuestro bienestar. Nos ayuda a fabricar vitaminas, asimilar los alimentos y a activar el sistema inmunitario. Incluso, según investigaciones recientes, es posible que contengan información sobre nuestra conducta. Por todo ello, su composición, alteración y evolución tiene un efecto directo sobre nuestro organismo, y, por consiguiente, sobre nuestra salud.

En este sentido, cada alimento que nos llevamos a la boca acaba siendo procesado por las bacterias intestinales, lo que significa que nuestra alimentación tiene un efecto directo en la composición y evolución de la microbiota. Y es que al final somos lo que comemos.

La alteración de la biodiversidad de los microbios intestinales en la era industrial se relaciona con el auge de ciertas enfermedades crónicas

Se sabe, por ejemplo, que la alteración de la biodiversidad de la microbiota intestinal en la era industrial ha acabado provocando importantes daños que se han traducido en enfermedades crónicas, como son la obesidad o ciertas dolencias autoinmunes. Sin embargo, hasta la fecha la comunidad científica se enfrentaba a un serio problema a la hora de determinar las microbiotas ancestrales debido a las dificultades que suponía encontrar muestras viables.

Las bacterias que pueblan el intestino humano ha sufrido un episodio de extinción sin precedentes

Ahora, unos montones de restos fecales desecados de hace un millar de años arrojan pistas sobre los cambios que ha sufrido esa microbiota a lo largo del tiempo. Y sus conclusiones no son nada halagüeñas: durante el último milenio, concluyen, las bacterias que pueblan el intestino humano ha sufrido un episodio de extinción sin precedentes, un hecho que se ha traducido en una importante reducción de la biodiversidad microbiótica, así como la pérdida de docenas de especies.

Los autores del estudio, publicado recientemente por la revista Nature, han llegado a esta conclusión tras analizar el ADN de una serie de heces conservadas (coprolitos) encontradas en el fondo de estructuras rocosas de Utah y México. Los datos ofrecen a los científicos la primera visión completa de las antiguas comunidades bacterianas que poblaban nuestro intestino hace un millar de años.

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No nos recuperaremos

Los autores sugieren que durante el último milenio se han perdido docenas de especies y se ha producido una importante pérdida de diversidad. Un daño que, según el autor principal del estudio, el microbiólogo de la Escuela de Medicina de Harvard, Aleksandar Kostic, ‘nunca nos recuperaremos’.

En estudios anteriores se habían usado bacterias intestinales de cazadores-recolectores como una forma aproximada de reproducir el microbioma antiguo. En estas investigaciones se había concluido que la biodiversidad microbiana de estas comunidades supera con creces la de las bacterias de los intestinos de los habitantes de las sociedades industriales, por lo que la comunidad científica pensó podría haber una relación entre este factor y el auge de ciertas enfermedades propias de la era industrial, como al diabetes, la obesidad o las alergias. Sin embargo, no tenían claro cuánta microbiota tenemos en común con nuestros ancestros y qué motivo explicaría esa reducción drástica de biodiversidad.

Bacterias intestinales

Bacterias intestinales

Para llevar a cabo el estudio, un equipo internacional de científicos extrajo muestras de antiguos coprolitos (heces fosilizadas) conservados por las altas temperaturas que encontraron en unos refugios de piedra en en el norte de México y el sudoeste de Estados Unidos. Los investigadores fecharon las muestras por radiocarbono, y concluyeron que datan aproximadamente del año 1.000 d.C. Meradeth Snow, antropóloga molecular de la Universidad de Montana, en Missoula, rehidrató pequeños trozos de aquellas heces, y logró recuperar hebras de ADN más largas que en anteriores análisis de paleoheces.

Marsha Wibowo, estudiante de doctorado del Centro de Diabetes Joslin de Harvard, identificó las especies antiguas de bacterias intestinales centrándose en el ADN de restos dañados con el tiempo y las secuencias genéticas de bacterias asociadas al intestino de los mamíferos. Descubrió que parte de ese ADN ancestral era completamente desconocido, pues representaba unos linajes de bacterias extintas nunca antes vistas.

Descubrieron que el ADN de las bacterias ancestrales era totalmente desconocido para la ciencia

En concreto, los corpolitos arrojaron 181 genomas antiguos que probablemente procedían del intestino humano, muchos de los cuales se parecían a los que actualmente pueden encontrarse en las muestras de intestinos de los humanos que pueblan zonas no industriales, incluyendo especies de bacterias asociadas con una dieta rica en fibra. Es más, los trozos de comida presentes en las muestras confirmaron que la dieta de los antiguos pobladores incluía maíz y judías, alimentos típicos de los primeros agricultores que poblaban América del Norte.

28% de especies nuevas

Pero esa no era la única diferencia remarcable. Los científicos descubrieron además que los microbiomas antiguos también tenían menos marcadores de resistencia a antibióticos. Y que eran probablemente más diversos, incluyendo docenas de especies desconocidas. En solo ocho muestras encontraron hasta un 28% de especies nuevas, asegura Kostic.

Por ejemplo, las bacterias del género Treponema, prácticamente desconocidas en el microbioma de los intestinos humanos que habitan zonas industrializadas, solo aparecen ocasionalmente en personas con estilos de vida no industriales. Sin embargo, descubrieron que estaban presentes en cada una de las paleoheces en todos los lugares geográficos que investigaron. Esto sugiere, según sus conclusiones, que debió de ocurrir algún acontecimiento que explicase el cambio drástico en la composición de la microbiota intestinal en algún momento del pasado.

Además de esto, los hallazgos se hacen eco de otro estudio de muestras mucho más antiguas realizado por Warinner y sus colegas en el que se informaba de la presencia de ADN de microbios no identificados anteriormente en los dientes de los neandertales y los primeros humanos modernos.

En resumen, los nuevos datos proporcionados por las heces ancestrales muestran que nadie en el planeta se ha librado de los cambios de la microbiota. Asimismo, los resultados también sugieren que durante todo este tiempo hemos perdido mucha ayuda microbiana durante el pasado más reciente, y que nuestros cuerpos pueden haber tenido tiempo para adaptarse a semejante cataclismo microbiológico.

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