Ethnic differences in gut microbiota composition and functional capacity persist over six years in the HELIUS multi-ethnic longitudinal cohort

Dentro del intestino humano, un vasto e invisible ecosistema de bacterias, virus y hongos trabaja incansablemente para ayudar a digerir los alimentos, entrenar al sistema inmunológico y proteger contra las enfermedades. Esta comunidad, conocida como el microbioma, no es la misma para todos. Varía significativamente de una persona a otra, moldeada por una mezcla compleja de genética, dieta, estilo de vida y el lugar donde uno vive. Durante décadas, los científicos han observado que personas de diferentes orígenes étnicos suelen portar colecciones distintas de estos microbios, incluso cuando viven en la misma ciudad y consumen alimentos similares. Esta diferencia es más que una curiosidad biológica; puede ayudar a explicar por qué ciertos grupos étnicos enfrentan mayores riesgos de enfermedad cardíaca y diabetes. Sin embargo, una pregunta crítica permanecía sin respuesta: si personas de diferentes trasfondos viven juntas en el mismo entorno urbano durante muchos años, ¿sus microbios intestinales terminan mezclándose o permanecen distintos?

Para responder a esto, los investigadores recurrieron a un estudio a largo plazo en Ámsterdam llamado HELIUS, que sigue a miles de personas de seis grupos étnicos diferentes: holandeses, surinameses africanos, surinameses de origen surasiático, ghaneses, turcos y marroquíes. El equipo recolectó muestras de heces de casi 2,000 participantes al inicio del estudio y nuevamente seis años después. Al analizar el material genético en estas muestras, pudieron rastrear exactamente cómo cambiaron las comunidades microbianas a lo largo del tiempo. Observaron los tipos de bacterias presentes, las cepas específicas de esas bacterias y las herramientas funcionales que los microbios utilizan para descomponer los alimentos y resistir a los antibióticos. El objetivo era ver si vivir en la misma ciudad occidental durante media década era suficiente para borrar las profundas diferencias entre estos grupos.

Los hallazgos revelan que, si bien el microbioma intestinal es dinámico y está en constante cambio, las diferencias entre los grupos étnicos son notablemente obstinadas. Durante el período de seis años, los investigadores observaron que los microbios de algunos grupos, particularmente los de origen marroquí, cambiaron más que otros, mientras que los grupos holandés y suriname de origen surasiático se mantuvieron relativamente estables. A pesar de estos cambios individuales, las firmas microbianas distintivas de cada grupo étnico persistieron. Incluso después de vivir en Ámsterdam durante décadas, el microbioma intestinal de un participante surinamés de origen surasiático seguía siendo claramente diferente al de un participante holandés. El estudio calculó que, si estas diferencias se desvanecieran al ritmo observado, tomaría aproximadamente veinte años para que los grupos fueran la mitad de diferentes de lo que eran al principio. Esto sugiere que las fuerzas que moldean el microbioma —probablemente una mezcla de hábitos dietéticos culturales arraigados, tradiciones familiares y, tal vez, factores como la vivienda o las exposiciones durante la vida temprana— son mucho más fuertes que la influencia de un entorno urbano compartido durante un lapso de seis años.

Los investigadores también descubrieron que lo que impulsa el cambio en el intestino de un individuo tiene menos que ver con su etnia y más con su salud y el uso de medicamentos. Los participantes que desarrollaron diabetes tipo 2 o comenzaron a tomar ciertos medicamentos, como fármacos para la presión arterial alta o la diabetes, mostraron cambios mucho mayores en sus comunidades microbianas a lo largo del tiempo. Por ejemplo, las personas con diabetes experimentaron una rotación más dramática en sus bacterias intestinales en comparación con aquellas sin la condición. Esto indica que, si bien la etnia establece el escenario de cómo es el intestino de una persona, los eventos de salud importantes y los tratamientos médicos son los actores que causan los cambios más significativos en la obra.

Profundizando más, el equipo se centró en una especie llamada Alistipes putredinis, que mostró el patrón de cambio más interesante. Al principio del estudio, esta bacteria era común en los participantes holandeses pero mucho menos común en los surinameses de origen surasiático. A lo largo de seis años, el grupo surinamés de origen surasiático comenzó a adquirir esta bacteria con mayor frecuencia, haciendo que sus niveles se acercaran a los del grupo holandés. Sin embargo, esta convergencia se limitó a la presencia de la especie en sí misma. Cuando los investigadores examinaron la composición genética dentro de esa especie —las cepas específicas—, encontraron que las cepas seguían siendo distintas. Los participantes surinameses de origen surasiático adquirieron nuevas cepas, pero estas cepas no reemplazaron a las existentes de una manera que borrara las diferencias étnicas. En su lugar, los dos grupos continuaron albergando versiones genéticas diferentes de la misma bacteria.

El estudio también examinó las capacidades funcionales de estos microbios, específicamente mirando las enzimas que producen para descomponer los alimentos. Los participantes holandeses generalmente tenían una mayor capacidad para descomponer fibras vegetales complejas, mientras que los participantes surinameses de origen surasiático mostraban patrones diferentes. Con el tiempo, algunas de estas diferencias funcionales se estrecharon ligeramente, pero la brecha general permaneció amplia. Del mismo modo, al observar los genes de resistencia a los antibióticos —las instrucciones genéticas que permiten a las bacterias sobrevivir a la exposición a los antibióticos—, la cantidad total de estos genes disminuyó en ambos grupos a lo largo de los seis años, lo que probablemente refleja una disminución general en el uso de antibióticos en los Países Bajos. Sin embargo, los tipos específicos de genes de resistencia presentes siguieron siendo diferentes entre los grupos, con los participantes holandeses reteniendo un conjunto más diverso de genes de resistencia que sus contrapartes surinamesas de origen surasiático.

En última instancia, esta investigación dibuja la imagen de un microbioma intestinal humano como un sistema resiliente que lleva la impronta del trasfondo de una persona durante mucho tiempo. Si bien vivir en una ciudad moderna y compartir el mismo suministro de alimentos puede dar un empujón a los microbios en nuevas direcciones, no borra rápidamente las diferencias profundas establecidas por la cultura, la genética y la historia. El estudio sugiere que, por el futuro previsible, los microbiomas intestinales de diferentes grupos étnicos que viven en la misma ciudad seguirán siendo distintos. Esto tiene implicaciones importantes para la investigación médica, recordándoles a los científicos que, al estudiar la salud intestinal o desarrollar tratamientos para enfermedades como la diabetes, deben tener en cuenta estas persistentes diferencias étnicas en lugar de asumir que un entorno compartido hará que la biología de todos sea la misma. El microbioma intestinal, resulta ser, es una memoria a largo plazo de quiénes somos y de dónde venimos.