Microbiota intestinal a través de una lente evolutiva

Aunque el genoma humano se adapta en escalas de tiempo lentas, existe una creciente evidencia de que los estilos de vida industrializados han cambiado rápidamente el microbioma intestinal humano ( 1 , 2 ). Las concepciones de incompatibilidad biológica que empeora la salud («desajuste») que surgen de la ruptura de las relaciones entre humanos y microbios negociadas a lo largo del tiempo evolutivo han llevado a propuestas de que la microbiota alterada contribuye a altas tasas de enfermedades no transmisibles ( 3 – 6 ) y llamadas relacionadas para restaurar aspectos de la microbiota intestinal ancestral a través de «rewilding» ( 4). Sin embargo, las aplicaciones apropiadas de la reconstrucción siguen siendo inciertas porque la idea no se reconcilia fácilmente con la evidencia actual o las predicciones arraigadas en la teoría de la evolución. En particular, una alta plasticidad microbiana puede respaldar una microbiota intestinal industrializada que está razonablemente bien adaptada al entorno industrializado, incluso si entonces no se adapta bien al huésped. Las complejas interacciones tripartitas entre humanos, microbiota y medio ambiente presentan un enigma sin resolver para la salud humana: ¿Cuándo es mejor para la microbiota intestinal rastrear el cambio ambiental en lugar de resistirlo?

Ciertos aspectos de los estilos de vida industrializados, como el uso de antibióticos, sin duda han ejercido una fuerte presión sobre las interacciones entre humanos y microbios. Aunque los seres humanos siempre han estado expuestos a compuestos antimicrobianos ambientales y derivados de la dieta, la naturaleza y las dosis de los antimicrobianos que se encuentran hoy en día en las sociedades industrializadas pueden contribuir a la aparición de enfermedades crónicas ( 6 ). Sin embargo, aunque una microbiota alterada puede fomentar la enfermedad, no necesariamente se sigue que la salud mejorará al restaurar un estado microbiano preindustrial (ancestral) a través de intervenciones como reemplazar taxones microbianos intestinales perdidos, diseñar microbios para realizar funciones agotadas o trasplantar microbios intestinales completos. comunidades de donantes en sociedades no industriales.

Implícito en el concepto de restauración de la microbiota ancestral están las suposiciones de que la microbiota ancestral se puede caracterizar con precisión, que promueve la salud y que las manipulaciones microbianas tienen efectos fenotípicos predecibles. Además, la premisa subyacente de que la digresión de las condiciones evolutivamente relevantes compromete la salud supone que la selección natural provoca la salud, que el desajuste humano-microbiota tiene consecuencias netamente negativas y que los esfuerzos para restablecer una microbiota ancestral en las poblaciones industrializadas reducirían el desajuste. La actual falta de consenso teórico o empírico sobre estos puntos resalta las incertidumbres involucradas en la restauración de la microbiota intestinal ancestral.

Microbiota intestinal industrializada

La industrialización podría afectar las interacciones humano-microbiota-medio ambiente de varias maneras, dando lugar a diferentes efectos hipotéticos sobre la salud humana con implicaciones posteriores para la reconstrucción del intestino a través de la restauración de la microbiota ancestral. Los resultados pueden diferir según el grado en que los seres humanos pueden dirigir (canalizar) la plasticidad de la microbiota y los cambios en el entorno industrializado para promover la salud.

Un problema práctico para los esfuerzos de restauración radica en definir una microbiota ancestral. La evaluación directa de microbiotas intestinales históricas de momias o coprolitos se está volviendo cada vez más factible ( 7 ), pero los conocimientos hasta la fecha se han visto limitados por la baja calidad de los datos. Como alternativa, los cazadores-recolectores modernos y otras poblaciones rurales no industrializadas se han utilizado como lugares ancestrales ( 1 , 3). Sin embargo, no está claro si las microbiotas intestinales de estas poblaciones vivas imitan los perfiles ancestrales. Todas las poblaciones mejor estudiadas, incluida la Hadza de Tanzania, tienen acceso rutinario a productos agrícolas y farmacéuticos y son visitadas durante todo el año por investigadores de poblaciones industrializadas. Además, las microbiotas intestinales podrían potencialmente variar entre diferentes poblaciones no industrializadas tanto, si no más, como varían entre poblaciones industrializadas y no industrializadas ( 1 ). Lo mismo puede haber sucedido con las microbiotas ancestrales, lo que dificulta la definición de una comunidad de restauración objetivo.