Sorprendente: gemelos idénticos reaccionan de forma diferente a los mismos alimentos

Un equipo internacional de investigadores del King’s College de Londres, el Hospital General de Massachusetts y la empresa de ciencia nutricional ZOE presentó en las conferencias organizadas por la Sociedad Americana de Nutrición y la Asociación Americana de Diabetes un amplio estudio sobre gemelos idénticos y mellizos que demuestra que incluso ellos responden de manera diferente a los mismos alimentos tras analizar una serie de marcadores metabólicos clave, incluidos los niveles en sangre de triglicéridos, insulina y azúcar. Es más, los gemelos idénticos estudiados solo compartían el 37% de los microbios intestinales, porcentaje apenas un poco más alto que el 35% que comparten dos personas no relacionadas genéticamente.

GEMELOS

Cada persona reacciona a los alimentos de manera única ya que pasa como con sus huellas dactilares: nadie las tiene iguales. Y, por tanto, lo que le sienta bien a una persona puede no sentarle bien a otra. Es más, hasta el microbioma de los gemelos idénticos -que es el que en buena medida determina la respuesta del organismo a lo que bebemos y comemos- es diferente. Lo ha constatado un equipo internacional de investigadores del King’s College de Londres, el Hospital General de Massachusetts y la empresa de ciencia nutricional ZOE al intentar averiguar cómo responden a los mismos alimentos distintas personas algo para lo cual hicieron en Reino Unido un estudio de investigación que bautizaron como PREDICT 1 que incluyó a 1.100 personas entre las que había 479 gemelos idénticos -es decir, que comparten todos sus genes y son del mismo género y a los que se llama indistintamente monocigóticos u homocigóticos- y 172 mellizos -es decir, nacidos a la vez pero de espermatozoides y óvulos diferentes por lo que su genética es distinta y pueden ser del mismo o distinto sexo llamándoseles dicigóticos u heterocigóticos-. Hablamos de un estudio que su investigador principal, el profesor de Epidemiología Genética del Kings College de Londres Tim Spector, considera por su tamaño y detalle de suma importancia ya que según asevera es la primera vez que se demuestra que «todos somos diferentes en nuestra respuesta a los alimentos; fue un verdadero shock ver que incluso los gemelos idénticos tienen respuestas tan diferentes».

El PREDICT 1 completa el Proyecto TwinsUK puesto en marcha en Reino Unido en 1992 por este mismo investigador para estudiar a los gemelos y mellizos adultos del país -tiene ya información de unos 14.000 de todo tipo de edades- e investigar la incidencia en ellos de la osteoporosis y otras patologías reumatológicas. Objetivo que luego se ampliaría para estudiar la incidencia de la genética y el medio ambiente en el síndrome metabólico, las patologías cardiovasculares, el sistema musculoesquelético y la vista y, sobre todo, saber cómo y cuánto influye en ello el microbioma.

Todo ello utilizando tecnologías avanzadas como la Metabolómica –a fin de cuantificar la estructura de los metabolitos-, la Glicómica -para valorar los azúcares presentes en las moléculas-, la Nutriómica o Nutrigenómica -que permite conocer la estructura bioquímica de los nutrientes- y la Epigenómica -que estudia la funcionalidad de los genes sin alterar su estructura-. Un auténtico desafío realizado con éxito pues se han evaluado ya los perfiles de más de 6.000 gemelos y mellizos por lo que probablemente se trata de la cohorte más genotipada y fenotipada del mundo. Y fue constatar que gemelos genéticamente idénticos tenían preferencias y respuestas alimentarias muy diferentes lo que llevó a Spector a crear junto a los expertos en biotecnología Jonathan Wolf y George Hadjigeorgiou la empresa especializada en investigación nutricional antes citada, efectuar el PREDICT 1 y plantearse nuevos estudios.

Pues bien, para el PREDICT 1 se hospitalizó durante 24 horas a los gemelos y mellizos participantes -todos de entre 18 y 65 años-, se les dio una comida estándar y durante seis horas se les midieron en sangre cientos de factores -entre ellos los niveles de azúcar, insulina, lípidos marcadores inflamatorios- en diez momentos distintos. Según explican ello obligó a hacer unos 28.000 análisis de sangre, más de dos millones de lecturas de glucosa en sangre y hacer 132.000 comidas.

Una vez salieron se les pidió que durante dos semanas ingirieran en casa una serie de alimentos concretos además de los que eligieran libremente pero anotando todos ellos así como las bebidas y los medicamentos que hubieran tomado mientras paralelamente se recogían datos sobre su nivel de azúcar a través de un monitor portátil y se hacían análisis de sangre. Es más, se les pidió que anotaran cuánto ejercicio hacían y cuánto y cómo dormían. Y también se analizaron sus heces a fin de observar la diversidad de microbios en sus intestinos. ¿Los resultados? Según la Dra. Sarah Berry, profesora de ciencias nutricionales del King’s College y asesora científica de la empresa, «los datos obtenidos demuestran que las respuestas a los alimentos, según constatan los marcadores metabólicos clave -incluidos los triglicéridos, la insulina y la glucosa en sangre- son muy individualizados”.

NO IMPORTAN TANTO LOS GENES

En suma, la investigación constataría ante todo que las respuestas del organismo a las bebidas y comidas son individuales y no están determinadas por los genes; de hecho ante los mismos alimentos algunos participantes tuvieron en sangre aumentos rápidos y prolongados de azúcar e insulina o vieron aumentar sus niveles de grasa en el torrente sanguíneo mientras otros experimentaban respuestas diferentes.

Lo más llamativo en cualquier caso fue la constatación de que hasta los gemelos idénticos que comparten todos los genes y en buena medida el entorno medioambiental pueden responder de manera distinta a los mismos alimentos confirmando la hipótesis inicial del estudio: que cada persona -gemelos y mellizos incluidos- responde de forma individual y ello no lo determina la genética. Ésta solo explicaría parte de los resultados.

Según aseveran las diferencias entre los niveles de glucosa en gemelos idénticos ante la ingesta de un mismo alimento solo tendría explicación genética en menos del 50% de los casos, el de la insulina en menos del 30% y el de los triglicéridos en menos del 20% siendo poco apreciables con las grasas y carbohidratos.

En todo caso lo más significativo del estudio es que los gemelos idénticos -al menos los estudiados- comparten solo el 37% de sus microbios intestinales cuando esa proporción es del 35% en las personas no relacionadas familiarmente; en otras palabras: el 63% de los microbiomas de los gemelos idénticos es diferente.

Para el Dr. Andrew Chan, profesor de la Facultad de Medicina de Harvard y gastroenterólogo del Hospital General de Massachusetts, “es tranquilizador saber que nuestra composición genética solo explica parcialmente cómo responde nuestro cuerpo a los alimentos. Indica que nuestro metabolismo no está predeterminado ni es invariable, que podemos cambiarlo. Es pues una posibilidad interesante adaptar la dieta a las bacterias de nuestros intestinos porque son las que nos ayudan a metabolizar los nutrientes”.

Los investigadores agregan que las proporciones de grasas, proteínas y carbohidratos tampoco explican el 60% de tan diferentes respuestas infiriendo que la información nutricional de las etiquetas de los alimentos es por tanto insuficiente para evaluar su impacto en la salud. Es más, comprobaron que hay grandes diferencias en las respuestas a las mismas comidas y además que las reacciones dependen asimismo del momento del día en que se ingieren.

En fin, las conclusiones más importantes del PREDICT 1 son que los principales factores a tener en cuenta al alimentarnos -ya que serían los que marcan las diferencias- son el microbioma intestinal, la hora en la que se come y si se hace o no ejercicio; tanto o más que la composición nutricional de los alimentos.

«La gente -afirma Spector- empieza a rechazar la idea de que basta seguir una serie de pautas generales -como ingerir a diario cinco porciones de frutas, no sobrepasar un determinado número de calorías o reducir la ingesta de grasa- para estar siempre sano. Nuestra investigación demuestra por primera vez que no todo lo determinan nuestros genes o la composición de los nutrientes de la comida. Y es realmente emocionante porque significa que todos podemos cambiar la forma en la que respondemos a los alimentos además de elegir los más idóneos para nosotros”.

Y para saber cómo han puesto en marcha un nuevo estudio -el PREDICT 2- que va a hacerse en colaboración con investigadores de la Universidad de Stanford, la Universidad de Tufts y el Hospital General de Massachusetts inscribiendo a 1.000 voluntarios de Estados Unidos que participarán desde sus hogares cuyo objetivo es lanzar al mercado una aplicación que, en combinación con un test personal, ayude a comprender a cualquiera qué alimentos le sientan mejor y así mejorar su metabolismo. Algo que el CEO de la empresa nutricional, Jonathan Wolf, justifica diciendo que «la medicina más importante que tomamos es la comida y sin embargo podemos estar muy confundidos sobre lo que realmente es bueno para nosotros”. Queda pues comprobar si la aplicación que quieren comercializar para ello es realmente eficaz o no.

Lo paradójico de todo esto es que la respuesta a la dieta depende en gran medida de nuestro microbioma y éste puede modificarlo la dieta. Y como en esta revista hemos explicado en numerosos artículos eso depende de lo que respiramos, bebemos e ingerimos; muy especialmente de los excesos de sal, azúcar y alcohol, del abuso de carbohidratos refinados, de las comidas procesadas, de los aditivos alimentarios, de los plaguicidas, de los metales pesados y de las múltiples toxinas que nos intoxican a diario.

Ello sin olvidar que el microbioma humano se nutre sobre todo de fibra alimentaria, de la parte comestible de las plantas que resiste la digestión y absorción en el intestino delgado y fermenta parcial o totalmente en el intestino grueso. Son de hecho muchos los investigadores que han comparado los microbiomas de ratones sometidos a una dieta insípida, baja en fibra y rica en grasas con otra rica en grasas pero también en fibra alimentaria y han comprobado que entre los primeros el número total de bacterias intestinales era mucho menor y el microbioma menos diverso.

Y lo mismo se ha constatado en humanos; según el trabajo Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania (Ciclo estacional en el microbioma intestinal de los cazadores-recolectores Hadza de Tanzania publicado en Science recientemente -en 2017 el microbioma de los cazadores-recolectores de las zonas en las que los alimentos ultraprocesados ​​no son comunes es mayor y más diverso que el de quienes vivimos en las grandes capitales occidentales modernas.

El trabajo Sequencing ancient calcified dental plaque shows changes in oral microbiota with dietary shifts of the Neolithic and Industrial revolutions (La secuenciación de la antigua placa dental calcificada muestra cambios en la microbiota oral por los cambios en la dieta de las revoluciones neolítica e industrial) estudió por su parte el ADN de placas dentales calcificadas neolíticas y medievales y según los resultados sus colonias bacterianas bucales eran en ambos casos más diversas que las nuestras. El estudio se publicó en 2014 en Nature Genetics y en las conclusiones se dice que “la composición de la microbiota oral se mantuvo sorprendentemente constante entre el Neolítico y el Medioevo; hasta que durante la Revolución Industrial las bacterias cariogénicas, hoy omnipresentes se volvieron dominantes. Nuestra microbiota oral es claramente menos diversa que la de las poblaciones históricas y ello podría haber contribuido a las enfermedades orales crónicas de las sociedades postindustriales”.

MICROBIOMA Y NUTRICIÓN: FACTORES NEGATIVOS

Cabe añadir en este sentido que el propio Tim Spector dirigió un grupo de investigadores de Reino Unido, Canadá e Israel cuyo trabajo se publicó el año pasado -2018- en el British Medical Journal con el título Role of the gut microbiota in nutrition and health (Papel de la microbiota intestinal en la salud y la nutrición) según el cual la microbiota intestinal juega un papel esencial en la fermentación de los sustratos no digeribles -como las fibras dietéticas y el moco intestinal endógeno- promoviendo ello el crecimiento de microbios especializados en la producción de ácidos grasos de cadena corta antiinflamatorios que promueven la producción de insulina y son imprescindibles en numerosas reacciones fisiológicas. Trabajo en el que se asevera que entre los alimentos que más negativamente influyen en la composición de la microbiota están los endulzantes de alta intensidad usados como alternativas al azúcar; especialmente la sucralosa, el aspartamo y la sacarina porque alteran el equilibrio y la diversidad de la microbiota intestinal.

Según recogen en su trabajo la sucralosa dada a un grupo de roedores durante 12 semanas hizo aumentar significativamente en su microbioma la cantidad de bacteroides, clostridia y bacterias aeróbicas disminuyendo notablemente el pH fecal. Un experimento posterior con ratones a los que se dio sucralosa durante seis meses hizo aumentar en sus intestinos la expresión de genes proinflamatorios bacterianos encontrándose metabolitos fecales alterados.

¿Y qué decir del impacto negativo en el microbioma de los aditivos alimentarios usados para darles color, sabor y textura así como para alargar su vida útil? ¿Y de los procesos para modificar la densidad calórica? ¿Y de la eliminación de la fibra, las vitaminas y los nutrientes de los alimentos? ¿Y del uso de emulsionantes? De hecho bastó dar a un grupo de ratones concentraciones relativamente bajas de dos de los más usados ​​-la carboximetilcelulosa y el polisorbato-80 (éste por cierto también usado en algunas vacunas)- para que su diversidad microbiana se redujera; especialmente la de familias como la Bacteroidal y la Verrucomicrobia. Es más, la ingesta de esos emulsionantes promovió el crecimiento de proteobacterias asociadas con moco.

Y si malos para la salud son esos endulzantes así como el azúcar lo mismo cabe decir de los carbohidratos refinados de los alimentos ultraprocesados ​porque hacen proliferar bacterias dañinas en los intestinos. Según el trabajo The Western Diet-Microbiome-Host Interaction and Its Role in Metabolic Disease (La interacción dieta occidental-microbioma-huésped y su papel en la enfermedad metabólica) publicado en 2018 en Nutrients propician los procesos inflamatorios en el intestino delgado comprobando luego con animales que su simple disminución en la dieta lo evita.

El equipo de Spector entiende también que aunque la dieta vegana se considera más saludable que la omnívora esa conclusión no está clara pues tras estudiar a 15 personas veganas y a 16 omnívoras encontraron en sangre diferencias notables en los metabolitos generados por los microbios intestinales pero muy modestas en lo que se refiere a la composición de las comunidades bacterianas intestinales de ambos grupos.

Posteriormente se sometería durante 10 días a parte de un grupo de diez personas omnívoras a una dieta alta en grasa y baja en fibra y a las otras a una baja en grasa y alta en fibra y las diferencias en la composición del microbioma intestinal y en la producción de ácidos grasos de cadena corta de los dos grupos fueron igualmente modestas.

Por lo que al pan se refiere tanto los estudios in vitro como los realizados en animales indican que el pan sin gluten reduce la disbiosis en las personas celíacas o con sensibilidad a él. En 2016 se publicaría por ejemplo en Genome Medicine un trabajo titulado The influence of a short-term gluten-free diet on the human gut microbiome (La influencia de una dieta a corto plazo sin gluten en el microbioma intestinal humano) que analizó a 21 personas sanas pero con microbiotas intestinales sustancialmente diferentes y tras seguir durante cuatro semanas una dieta sin gluten se observó que disminuían las especies bacterianas involucradas en el metabolismo de los carbohidratos y el almidón.

Ese mismo año se publicaría en Science un gran estudio sobre población holandesa y belga titulado Population-level analysis of gut microbiome variation (Análisis poblacional sobre la variación del microbioma intestinal) y según el mismo muchos fármacos -antibióticos, antidepresivos, antihistamínicos, benzodiacepinas, inhibidores de la bomba de protones (como el omeprazol y otros), laxantes osmóticos, medicamentos para la enfermedad inflamatoria del intestino, hormonas femeninas, etc.- afectan negativamente a la comunidad bacteriana. De hecho tras su ingesta es habitual que aumenten los problemas gastrointestinales. Es más, algunos hacen aumentar de peso al temer efecto obesogénico.

Lo paradójico es que en 2017 se publicó en British Medical Journal un trabajo basado en cuestionarios que respondieron 64.714 mujeres y 45.303 hombres titulado Long term gluten consumption in adults without celiac disease and risk of coronary heart disease: prospective cohort study (Consumo de gluten a largo plazo en adultos sin enfermedad celiaca y riesgo de enfermedad coronaria: estudio prospectivo de cohorte) según el cual «el consumo de alimentos que contienen gluten no se asocia significativamente con el riesgo de enfermedad coronaria» -es decir, que ingerirlo no aumenta ese riesgo concreto- y evitar el gluten sin ser celiaco o intolerante «no reduce el riesgo de enfermedad coronaria». Sin embargo, aunque no fuera objeto de su análisis no podemos obviar los demás problemas que el gluten puede provocar y las ventajas de no tomarlo.

MICROBIOMA Y NUTRICIÓN: FACTORES POSITIVOS

En fin, lo que está constatado y no está sujeto a discusión es que la microbiota mejora ingiriendo suficiente fibra; lo mismo que el hecho de que la dieta occidental baja en fibra degrada la barrera colónica permitiendo la entrada de patógenos. Permeabilidad intestinal que afronta el organismo creando moco en la zona para intentar impermeabilizarla. Lo que ayuda momentáneamente pero provocando un exceso de mucosidad; conviene pues resolver la situación ingiriendo simplemente más fibra alimentaria, prebióticos y probióticos.

Algo que ayuda en este tipo de casos… y en otros muchos. El ya citado Tim Spector dice al respecto que «existe considerable evidencia observacional que demuestra que la ingesta de fibra es beneficiosa para la salud en una amplia gama de patologías» añadiendo » las fibras dietéticas reducen significativamente la resistencia a la insulina de los pacientes con diabetes tipo 2″; algo que, entre cosas, achaca a «metabolitos benéficos como el butirato”.

Y, por cierto, hay numerosos trabajos según los cuales un alto consumo de fibra y un microbioma intestinal suficientemente diverso permite ganar peso a las personas delgadas mientras la proliferación de algunos linajes bacterianos lo hacen perder; los mismos linajes que están disminuidos en las personas con diabetes tipo 2. En cambio predominan otros entre las personas con sobrepeso y obesas. Según el gran estudio con gemelos antes citado el género Christensenella es raro en personas con sobrepeso; de hecho se administraron estos microbios a ratones estériles -libres de gérmenes- y vieron que evita el aumento de peso. Otros estudios murinos constatarían por su parte que la Akkermansia muciniphila parece evitar el depósito de grasa en las vísceras.

En suma, para mantener y/o regenerar el microbioma debemos ingerir fibra, prebióticos -carbohidratos que no metabolizamos pero nutren a nuestros microbios- y probióticos -microorganismos vivos presentes en los yogures y quesos frescos, especialmente en los de cabra y oveja-, el kéfir -de leche o agua-, el chucrut, el kombucha -bebida que se elabora fermentando las hojas del té negro-, el natto y el tempeh -se hacen con soja fermentada-, el miso, el kimchi, el chocolate negro y microalgas como la espirulina, la chlorella o las algas azules y verdes. De hecho son ricos en probióticos todos los productos fermentados naturalmente; por eso es igualmente adecuada -si no se es alérgico o intolerante- la ingesta de pan hecho con masa madre ya que ésta contiene levaduras vivas. La alternativa es consumir productos preparados con prebióticos y/o probióticos; estos últimos incluso previenen la diarrea, la enterocolitis necrotizante, las infecciones agudas del tracto respiratorio superior, las exacerbaciones pulmonares en niños con fibrosis quística y el eccema infantil reduciendo además la concentración en sangre de la proteína C reactiva en las personas con diabetes tipo 2.

De todo ello la revista ha dado amplia cuenta en numerosos artículos que pueden consultarse en nuestra web –www.dsalud.com– aunque podemos añadir a modo de resumen que su ingesta se ha asociado también -entre otras patologías-.a notables mejoras en la enfermedad inflamatoria intestinal, la artritis psoriásica, las diabetes tipos 1 y 2, el eccema atópico, la celiaquía, la obesidad, la rigidez arterial y los trastornos neurológicos.

Antonio Muro

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