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La dieta de hace 40.000 años era más saludable


Recientemente, investigadores de King`s College de Londres realizaron estudios sobre el microbioma de los Hazda, una tribu cazadora recolectora de Tanzania. La mayoría de los Hadza solo se alimentan de animales que cazan, además de miel, moras o frutos de baobas. Nuestros ancestros evolutivos consumían este tipo de dieta y el microbioma ancestral, más saludable,  se parecería mucho al de los Hazda.

Por un lado, los investigadores estudiaron la diversidad del microbioma, es decir las distintas especies bacterianas presentes. Además, un investigador viajó y convivió con los Hazda siguiendo una dieta estrictamente similar a ellos. Los estudios confirmaron que al seguir la dieta ancestral el microbioma aumentaba su diversidad en un 20%. El retorno a la vida y la dieta occidental, regresaba al microbioma a un estado similar al inicial.

Como he señalado antes, el ser humano se construyó en co-evolución con los microorganismos (y el resto de los organismos con que interactúa) y a lo largo de miles de años sus cambios socio culturales tuvieron como consecuencia un agotamiento de su microbioma.

Los resultados de esta serie de trabajos confirman la teoría del agotamiento del bioma, aunque los investigadores no parecen relacionar sus resultados con este marco teórico.

Un hecho que no se había observado en ningún estudio anterior es que el microbioma varía de acuerdo a la época y estaciones del año: en las épocas lluviosas, de enero a marzo, los Hazda cambian su dieta y consumen principalmente plantas. En esta etapa, los metabolitos encontrado también son diferentes.

Se comparó el microbioma de italianos, es decir, un modelo de microbioma occidental, con el microbioma Hadza y se observó que poseen no sólo distintos perfiles bacterianos sino también metabolomas divergentes, es decir el conjunto de metabolitos encontrados que interactúan con el organismo humano e intervienen en distintas funciones como inmunológicas u hormonales. Esto refleja diferentes prioridades de las vías funcionales entre las comunidades microbianas.

La divergencia se expresa principalmente en diferentes proporciones de hexosas (Hadza vs italianos, 50,5% vs 16,3%), esfingolípidos (0,2% vs 0,06%) y glicerofosfolípidos (1,1% frente a 0,6%), así como aminoácidos y aminas biógenas (47,7% frente a 82,8%). Estas diferencias tienen implicancia en la salud, ya que el perfil encontrado en los Hazda da más protección frente a las enfermedades observadas en el mundo occidental. En general, los Hazda presentan menor estrés inmunológico debida a una menor carga de patógenos con la consiguiente menor infiltración o respuesta inflamatoria.

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Los Hazda tienen una dieta ancestral, que define un microbioma más rico en cuanto a diversidad. (Foto: http://www.zoharafricansafaris.com/hadza-tales/)

Las diferencias en el microbioma pueden ahora asociarse con el agotamiento del bioma. Los microorganismos que la vida occidental ha eliminado, han dejado al organismo humano en un desequilibrio inmunológico que resulta en un gran número de enfermedades. El estudio de los Hazda muestra que la integridad del microbioma implica una mayor estabilidad inmunológica e interrelación con el ambiente al variar según la dieta estacional.

Los intentos occidentales de “reestablecer” el microbioma siguen estando muy lejos de la diversidad observada en los cazadores recolectores. La dieta ancestral se relaciona a un estado de salud que protege de obesidad y enfermedades metabólicas. El camino de asilvestrar la dieta, parece el más adecuado para prevenir enfermedades.  Ser más atrevidos en la cocina diaria y volver a conectarnos los microorganismos que nos construyeron como especie es lo que necesitamos.

Fuentes:

Turroni S, Fiori J, Rampelli S, Schnorr SL, Consolandi C, Barone M, Biagi E, Fanelli F, Mezzullo M, Crittenden AN, Henry AG, Brigidi P, Candela M. Fecal metabolome of the Hadza hunter-gatherers: a host-microbiome integrative view. Sci Rep. 2016 Sep 14;6:32826. doi: 10.1038/srep32826.
Salvucci. 2016. Microbiome, holobiont and the net of life. Crit Rev Microbiol. 42(3):485-94.

 

Este post participa en la XXXI Edición del Carnaval de Biología que acoge ScyKness

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Eratóstenes ¿Cómo midió el tamaño de la Tierra?


El tamaño de la tierra

¿Podríamos medir el tamaño de la Tierra contando solo con una vara de madera? Bueno, no solo eso, además de un buen grado de ingenio. De esto se valió Eratóstenes para lograr medir casi exactamente el tamaño del planeta allá por el año 250 a.c.

Eratóstenes sabía que en Siena el día del solsticio de verano los objetos verticales no proyectaban sombra. En ese momento la ciudad estaba situada justamente sobre la línea del trópico y su latitud era igual a la de la eclíptica que él ya conocía. Suponiendo que Siena y Alejandría tenían la misma longitud y que el Sol se encontraba tan alejado de la Tierra que sus rayos podían suponerse paralelos, midió la sombra en Alejandría el mismo día del solsticio de verano al mediodía. Utilizó un objeto alargado de madera, cuya sombra se proyectaba sobre una escala graduada. Así calculó que la distancia entre las ciudades era de 7º 12′ de la esfera terrestre.
Posteriormente, tomó la distancia estimada por las caravanas que comerciaban entre ambas ciudades (o quizá la obtuvo de la Biblioteca de Alejandría) fijándola en 5000 estadios. Con estos datos dedujo que la circunferencia de la Tierra era de 252.000 estadios, ya que a cada grado correspondía a 700 estadios. Se considera que empleó el estadio egipcio (300 codos de 52,4 cm), de manera que la circunferencia calculada fue de 39614 km, frente a los 40008 km considerados en la actualidad, es decir, un error de menos del 1%.

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Prólogo a Filosofía Zoológica. Primer obra que plantea una teoría evolutiva (1809). Lamarck.


 

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Microbioma y Trastornos del Desarrollo


El microbioma

El microbioma constituye el conjunto de microorganismos asociados a un hospedero principal. El superorganismo humano es resultado de la integración evolutiva entre el microbioma y su contraparte humana. La modificación del microbioma, sumado a los cambios en los hábitos sociales y alimentarios del ser humano a lo largo de su historia biológica ha llevado a la emergencia de numerosas enfermedades.

El  organismo humano es, entonces, una red compleja que presenta diez células microbianas para cada célula humana. Particularmente, el microbioma intestinal constituye una comunidad taxonómicamente compleja y ecológicamente dinámica e influye en el desarrollo, la maduración y la regulación, estimulación y supresión del sistema inmune. El sistema inmune asociado a mucosas incluye el 80 % de las células inmunes activas del cuerpo. La mayoría de ellas están presentes en el sistema gastrointestinal interactuando con antígenos de los alimentos y con este nuevo “órgano” que es el microbioma.

El  microbioma humano ha definido en conjunto no solo al sistema inmunológico con el cual convive, sino que también forma parte integral de procesos fundamentales como la producción de vitaminas, la digestión, la homeostasis energética, la integridad de la barrera intestinal y la angiogénesis en el cuerpo humano.  La fermentación de las fibras requiere la cooperación y asociación de diversos microorganismos. El microbioma realiza la conversión de butirato a butiril-CoA; este ácido graso de cadena corta es la principal fuente de energía de los colonocitos, células del colon cuyo desarrollo establece una barrera intestinal saludable.

En la red de la vida, nuestra evolución como especie y la evolución de nuestros microorganismos socios siempre han estado entrelazados.

LA PÉRDIDA DEL MICROBIOMA

El sistema inmunológico, y todo el organismo en general, han sido construidos y modulados en base a la integración y asociación con microorganismos, incluidos los considerados parásitos. Esta integración caracteriza a todos los organismos, pero solo el hombre fue separándose de su asociación con parte de su bioma.

La hipótesis de la higiene o hipótesis del agotamiento del bioma describe el impacto en la salud del ser humano que tuvo y tiene nuestra continua separación de nuestros organismos asociados

El microbioma que construyó al ser humano desde su primer momento como especie, se fue modificando al ser gradualmente “atacado” ante la evolución y los cambios sociales y tecnológicos de la era post-industrial. El uso de agua potable, el establecimiento en ambientes cada mes más asépticos, los procesos de sanitización, el uso y abuso de antibióticos, la aplicación de distintas terapias médicas, en combinación con el desarrollo tecnológico que ahora damos por normal y necesario, causaron la pérdida y la separación de una contraparte simbiótica. Como consecuencia el sistema inmune sufre un desbalance generando un aumento en la aparición de alergias y enfermedades autoinmunes debido a una respuesta inmune reactiva excesiva.

Hoy en día, muchas enfermedades son consideradas nuevas epidemias. La incidencia de un grupo de enfermedades ha aumentado desde la era industrial. Estas se relacionan con un sistema inmune hiperreactivo y este desequilibrio está relacionado con la separación de nuestra contraparte simbionte a lo largo de los últimos años. El fondo genético necesario para desarrollar alguna de estas enfermedades (factores intrínsecos) está directa y estrechamente relacionado e influido por el metabolismo del microbioma (factores extrínsecos). Entre las enfermedades autoinmunes e inflamatorias relacionadas a alteraciones del microbioma (o disbiosis) se pueden mencionar las enfermedades inflamatorias intestinales, la enfermedad de Crohn,  diabetes tipo 1, artritis, alergias varias. Muchas pueden ser tratadas mediante la restauración del bioma, proceso que en parte pretende ser realizado mediante la administración de probióticos, trasplantes de microbioma, o tratamientos con helmintos.

Actualmente nos interesa evaluar el impacto del microbioma en los transtornos generalizados del desarrollo y enfermedades de espectro autista (como síndrome de Rett y Autismo). La combinación de estrategias microbiológicas y alimentarias podría abrir alternativas en el tratamiento de las mismas.

PDD-ASD Diagram

 

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Alimentos Funcionales Probióticos


El colon es uno de los órganos metabólicamente más activos del cuerpo humano, y juega un papel muy importante en la nutrición y en la salud.
Entre los distintos componentes de la microflora colónica se encuentran algunas bacterias
(bifidobacterias y lactobacilos) que impiden el crecimiento de las nocivas para la salud humana y, por ello, en la actualidad hay un gran interés en mejorar el desarrollo de las que son benéficas, disminuyendo así el crecimiento de las potencialmente patógenas.
Ningún organismo elabora bacterias, es decir, no las genera, simplemente éstas se hospedan en nuestro intestino. Su incorporación es siempre externa.
Durante la vida intrauterina, la luz intestinal permanece estéril pero la colonización comienza inmediatamente luego del nacimiento y alcanza una estabilidad duradera hacia el primer año de vida.
Dicha estabilidad puede ser alterada durante episodios de infecciones intestinales, tratamientos antibióticos, inmunodeficiencias transitorias o crónicas y en la vejez.
La flora intestinal está siempre activa y se renueva aproximadamente cada 48 horas. Un factor externo que incide en la composición de la flora es la dieta y esto es particularmente evidente durante la lactancia.
Existen 3 estrategias alimentarias que promueven el mantenimiento de un equilibrio mas saludable de la microflora intestinal, consistentes en la alteración beneficiosa de su composición, mediante el incremento de las cantidades de bifidobacterias, de lactobacilos o de ambos basadas en la utilización de prebióticos, probióticos y simbióticos.
Los probióticos son microorganismos vivos reconocidos como habitantes normales del intestino humano que, al ser ingeridos, potencian las propiedades de la flora intestinal.
Los prebióticos son ingredientes alimentarios (hidratos de carbono no digeribles) que poseen un efecto favorable sobre la flora intestinal ya que estimulan selectivamente el crecimiento de bacterias benéficas.
Los simbióticos son la combinación de pre y probióticos.
Tanto los prebióticos como los probióticos son considerados alimentos funcionales, y se definen, como aquellos que contienen un componente, sea o no un nutriente, que afecta una o varias funciones del organismo en forma específica y positiva, promoviendo un efecto fisiológico que va más allá de su valor nutritivo tradicional.

 

Fuente: Anmat

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Lamarck


A Lamarck corresponde la imperecedera gloria de haber sido el primero en elevar la teoría de la descendencia a la altura de una teoría científica independiente y de haber hecho de la filosofía de la Naturaleza la base sólida de toda la biología.

Ernest Hæckel, Prólogo Filosofía Zoológica, Prólogo, p. VIII.
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Una exposición de Maximo Sandín