¿Puede la modificación del microbioma revertir la intolerancia a la lactosa?

Por Patricia L. Foster,
02 de febrero de 2022 1:00 PM Actualizado: 02 de febrero de 2022 1:00 PM

Después de la infancia, unos dos tercios de la población humana mundial pierden la capacidad de digerir la leche. Por lo que sabemos, el 100% de los mamíferos no humanos también pierden esta capacidad después del destete. La capacidad de digerir la lactosa, el principal azúcar de la leche, hasta la edad adulta es una anomalía biológica.

La lactosa no se puede absorber directamente en el tracto intestinal y, en su lugar, debe ser descompuesta en sus dos componentes más pequeños de azúcar por una enzima llamada lactasa. Normalmente, la actividad del gen que produce la lactasa, LCT, disminuye después de la infancia. Las nuevas pruebas sugieren que este declive se produce no porque el código genético haya cambiado, sino porque el ADN se modifica químicamente de manera que el gen de la lactasa se desactiva. Estas modificaciones que afectan a la actividad del gen dejando intacta la secuencia del ADN se denominan epigenéticas. La modificación epigenética que desactiva el gen de la lactasa no se produce en los individuos tolerantes a la lactosa. Este nuevo hallazgo ofrece una importante visión de cómo se desarrolla la intolerancia a la lactosa con la edad o tras un traumatismo en el tracto intestinal.

Soy microbióloga y me interesé por las causas de la intolerancia a la lactosa porque afecta a un amigo cercano. Es de ascendencia noruega y, como la mayoría de los noruegos, es genéticamente tolerante a la lactosa. Sin embargo, se convirtió en un intolerante permanente a la lactosa a la edad de 45 años tras un largo régimen de antibióticos.

Hay otros casos de personas que deberían ser capaces de digerir la lactosa debido a su genética, pero que pierden esa capacidad al final de su vida, ya sea de forma espontánea o cuando el intestino delgado resulta dañado por una enfermedad u otros traumas. En la mayoría de los casos, la intolerancia a la lactosa desaparece cuando se trata la causa subyacente, pero algunas personas se vuelven permanentemente intolerantes a la lactosa.

Parece posible, incluso probable, que un traumatismo de este tipo en el tracto digestivo pueda desencadenar el mismo cambio epigenético que normalmente desactiva el gen de la lactasa en la infancia. Los científicos encontraron otros casos de este tipo de cambios epigenéticos inducidos por el medio ambiente, aunque se necesita más investigación para establecer la persistencia y las consecuencias de estas alteraciones.

(La enzima lactasa descompone el azúcar lactosa en dos azúcares más pequeños que pueden ser absorbidos en el intestino delgado. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC)
(La enzima lactasa descompone el azúcar lactosa en dos azúcares más pequeños que pueden ser absorbidos en el intestino delgado.
http://www.evo-ed.com, CC BY-NC)

La intolerancia a la lactosa se debe principalmente a los genes

Aunque la capacidad de producir la enzima lactasa persiste en la edad adulta en sólo un 35% de los adultos de todo el mundo, esta proporción varía mucho entre los grupos étnicos. En Estados Unidos, la proporción de personas tolerantes a la lactosa es de aproximadamente el 64%, lo que refleja la mezcla de grupos étnicos que pueblan el país.

La capacidad de los adultos para digerir la lactosa apareció en los humanos hace relativamente poco tiempo. Los cambios genéticos específicos, conocidos como polimorfismos de un solo nucleótido, SNP, que transmiten la persistencia de la lactasa surgieron de forma independiente en varias poblaciones alrededor de la misma época en que se domesticaron los animales lecheros. Ninguno de estos SNP se encuentra en el propio gen de la lactasa, sino en una región cercana del ADN que controla su actividad. Los científicos trataron de averiguar cómo estos cambios ejercen su influencia sobre el comportamiento de este gen.

(Este SNP, situado a 13910 pares de bases delante del gen de la lactasa, tiene el par de bases de ADN C:G sustituido por un T:A. El cambio aparentemente impide que el ADN se metabolice en este sitio, y así el gen de la lactasa se mantiene activo. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC)
(Este SNP, situado a 13910 pares de bases delante del gen de la lactasa, tiene el par de bases de ADN C:G sustituido por un T:A. El cambio aparentemente impide que el ADN se metabolice en este sitio, y así el gen de la lactasa se mantiene activo.
http://www.evo-ed.com, CC BY-NC)

Recientemente, los investigadores demostraron que uno de los SNP cambia el nivel de modificación epigenética del ADN en las regiones de control del gen de la lactasa. En concreto, el SNP impide que pequeñas unidades químicas, denominadas grupos metilo (que constan de un carbono y tres átomos de hidrógeno) se unan al ADN. Los grupos metilo son especialmente importantes en la regulación de la actividad de los genes, ya que cuando se añaden al ADN, desactivan el gen.

Estos estudios implican que, después de la primera infancia, el gen de la lactasa suele apagarse por la metilación del ADN. Sin embargo, los SNP que alteran la secuencia del ADN en la región de control impiden que se produzca esta metilación. Esto, a su vez, da lugar a la producción de lactasa porque el gen se mantiene encendido.

Hasta la fecha, cinco SNP diferentes se asocian fuertemente con la persistencia de la lactasa, y otros 10 aproximadamente se encuentran en poblaciones aisladas. Los tiempos estimados de aparición de estos SNP en diferentes culturas van desde hace 3.000 (Tanzania) a 12.000 (Finlandia) años. El hecho de que el rasgo persistiera y se extendiera en estas poblaciones indica que la capacidad de digerir la leche más allá de la infancia tenía una importante ventaja selectiva.

Las bacterias lácticas pueden digerir el azúcar lactosa y producir ácido láctico como subproducto. (Pixabay)
Las bacterias lácticas pueden digerir el azúcar lactosa y producir ácido láctico como subproducto. (Pixabay)

Su microbioma y la intolerancia a la lactosa

Los síntomas de la intolerancia a la lactosa incluyen diarrea, dolor de estómago, calambres, hinchazón y flatulencia, todos ellos resultado de la incapacidad de descomponer la lactosa en el intestino delgado. A medida que la lactosa no digerida pasa al intestino grueso, el agua entra para reducir la concentración de lactosa, produciendo diarrea. La lactosa acaba siendo consumida por los microorganismos del intestino grueso, produciendo, como subproductos, diversos gases que provocan hinchazón, calambres y flatulencias.

Estudios recientes demuestran que los síntomas de la intolerancia a la lactosa pueden aliviarse en algunas personas cambiando la población de su microbiota intestinal, llamada microbioma, para favorecer las bacterias que digieren la lactosa. En concreto, las bacterias, llamadas «bacterias del ácido láctico», se alimentan de la lactosa pero producen el subproducto ácido láctico en lugar de gas. Aunque el ácido láctico no tiene valor nutricional, no produce los desagradables síntomas de la intolerancia a la lactosa. Esta adaptación del microbioma intestinal puede ser la forma en que algunas antiguas poblaciones pastorales sin evidencia genética de persistencia de la lactasa toleraban una dieta rica en lácteos.

La ingesta de bacterias lácticas como probióticos puede aliviar los síntomas de la intolerancia a la lactosa, pero estas bacterias pueden no persistir en el colon. Una nueva y prometedora estrategia consiste en «alimentar» a las bacterias lácticas con un azúcar complejo que ellas pueden digerir pero los humanos no. En los ensayos clínicos iniciales, los sujetos que utilizaron este «prebiótico» informaron de una mejora en la tolerancia a la lactosa y tuvieron un cambio correspondiente en su microbioma intestinal. Se están llevando a cabo ensayos clínicos de mayor envergadura.

Así que las personas intolerantes a la lactosa tienen la esperanza de que el helado de verdad pueda volver a estar en el menú. The Conversation

Patricia L. Foster, Profesora Emérita de Biología, Universidad de Indiana Este artículo ha sido publicado por The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.


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