La microbiota y los neandertales

Espero que a todos os resulte familiar el término microbiota, ya que literalmente trata sobre lo que eres. Aunque lo relacionado con microorganismos te suenen a suciedad, infecciones y enfermedades, no todos los microbios son patógenos, ni todos aparecen en la suciedad. De hecho, están por todas partes, incluso dentro de ti y de mi. Podríamos clasificarnos como superorganismos compuestos por una gran diversidad de células de especies distintas. De todas tus células, únicamente 1 de cada 10 pertenece al género humano, siendo las restantes microorganismos. Desde el mismísimo instante de tu nacimiento, has sido colonizado por millones de virus, bacterias y hongos, que ven tu cuerpo como un hogar maravilloso. Pero no te alarmes, estos microbios nos permiten, entre otras muchas cosas, digerir nutrientes que no podríamos metabolizar, sintetizar vitaminas que no podríamos crear y mantener una salud de hierro, gracias a que evitan que nos colonicen los otros microorganismos patógenos. Un 90% de tus células no tienen tu ADN pero son exclusivamente tuyas, y por lo tanto te diferencian del resto. Es más, mantener una buena y diversificada microbiota es síntoma de buena salud. Deberíamos reformular la afamada frase del filósofo español Ortega y Gasset, “Yo soy yo y mi circunstancia” por la menos pegadiza “Yo soy yo y mi microbiota”.

Si el ser humano presenta semejante cantidad de microorganismos en su interior, lo más probable es que las especies más emparentadas muestren una microbiota similar. Para verificar esta hipótesis, analizaremos el caso de uno de nuestros parientes más cercanos, los neandertales. El Homo neanderthalensis convivió durante varios miles de años con nosotros, habitando Europa y Asia Occidental durante aproximadamente 200.000 años, hasta hace apenas 28.000 años. Sus sociedades constaban de unos 15-30 individuos y eran cazadores recolectores. Según los últimos datos genómicos, en nuestro genoma actual hay restos de ADN neandertal, demostrando que ambas especies se cruzaron, en el sentido sexual de la palabra. Aunque dispongamos de un registro fósil con restos de unos 400 neandertales, obviamente de sus microbios no sabemos nada, ¿o sí?

Hipotético árbol filogenético de los seres humanos (Fuente: Historiadores histéricos)

Mediante el estudio de alguno huesos de la dentadura, los científicos comprobaron que algunos individuos tenían caries, y como sabrás, las caries las generan bacterias. Así que analizando el ADN que está presente en las caries, se pudieron detectar restos microbianos. El estudio caracterizó hasta 222 especies diferentes, entre las cuales los grupos bacterianos más frecuentes eran aquellos que podemos encontrar en nuestra placa dental (Actinobacterias, Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacterias y Espiroquetas). Aunque también se consiguió secuenciar el genoma casi completo de una bacteria exclusiva de los neandertales, que se denominó Methanobrevibacter oralis subsp. neandertalensis. Con una antigüedad de 48.000 años, esta secuencia representa el genoma microbiano más antiguo en ser secuenciado. Puede que estos datos te resulten banales, pero que nuestras técnicas de amplificación y secuenciación de ADN, nos permitan conocer la composición bacteriana de la microbiota de la boca de un homínido prehistórico ya extinguido, es un dato fascinante. Además, estos estudios nos permiten llegar a saber que comía, lo cual es de vital importancia ya que la dieta modifica nuestra microbiota. En el citado estudio se demostró que, mientras los neandertales españoles mostraban una dieta vegetariana a base de champiñones musgos y piñones, la dieta de los neandertales belgas estaba basada en la carne de muflones y rinocerontes lanudos. Incluso se han encontrado secuencias de ADN del hongo Penicillium, que produce antibióticos. Esto se puede interpretar como que los neandertales ya se medicaban con antibióticos miles de años antes de su descubrimiento, o bien que comían un queso de Cabrales prehistórico, ya que los restos fósiles que presentaban este hongo se encontraron en Asturias (España).

Entre los distintos restos del registro fósil, los investigadores también han encontrado microorganismos patógenos como Enterocytozoon bieneusi, una bacteria que infecta las células del epitelio intestinal y produce diarreas. Aunque podamos asegurar, sin miedo a equivocarnos, que los neandertales tenían caries y diarrea, lo cierto es que no podemos afirmar nada más sobre sus enfermedades, y la razón está clara. Al organizarse en pequeños grupos, con una capacidad de intercambio limitada, era muy complejo que estas sociedades prehistóricas actuasen como reservorio de enfermedades infecciosas. Puede que la agricultura y la ganadería hayan sido dos de los inventos más importantes de la humanidad, pero la convivencia con animales (y sus patógenos), el aumento del sedentarismo, así como el hacinamiento en ciudades que permitieron las labores agrícolas y ganaderas, hizo que las enfermedades infecciosas tuviesen un enorme impacto sobre nosotros. Según estas conclusiones, las sociedades nómadas de cazadores recolectores de los neandertales, impedirían la propagación de este tipo de enfermedades. Aun así, los estudios más recientes han demostrado que varios de estos patógenos ya estaban presentes en el pleistoceno, mucho antes del desarrollo de la agricultura.

Gracias a la secuenciación del genoma de los neandertales se han encontrado secuencias en su ADN relacionadas con el sistema inmune, demostrando la interacción entre los neandertales y los microorganismos patógenos. Por ejemplo, se han encontrado genes para degradar el genoma de los virus, para la protección frente a infecciones, o genes con un papel preponderante en el sistema inmune. Además, como disponemos de datos genómicos y filogenéticos de una gran variedad de microbios patógenos, podemos adivinar desde cuando están presentes entre nosotros, y por lo tanto, si tienen una antigüedad suficiente para aparecer entre los neandertales. Como se ha mencionado, antes se creía que la mayoría de los patógenos infecciosos del ser humano provenían de otros animales, y saltaron a la especie humana (zoonosis) tras la estrecha convivencia con ellos como resultado de las labores ganaderas. Sin embargo, existen cada vez más datos que suponen un proceso inverso, en el que los patógenos humanos pasaron a los animales durante el desarrollo de la agricultura. Un ejemplo de esto lo podemos encontrar en la tuberculosis humana causada por Mycobacterium tuberculosis, que se creía que provenía de la tuberculosis bovina (Mycobacterium bovis). No obstante, el análisis de los genomas de ambas bacterias, demuestra que hay algunos genes en la versión humana, que no están presentes en la bacteria bovina. Por lo tanto, la especie que se adaptó al hombre es más antigua que su homóloga bovina. Este no es más que un ejemplo de la enorme lista de patógenos que estaban presentes en el Pleistoceno (antes del desarrollo de la agricultura), y esta lista no hace más que crecer incluyendo especies como: Borrelia, Brucella, Helicobacter, Salmonella, Tularemia, Adenovirus, Coronavirus (si este también), Hepatitis A, Herpesvirus, Papilomavirus… Por ello podemos concluir que es muy probable que los neandertales también sufrieran algunas de las enfermedades causadas por estos patógenos. De hecho, una mejor adaptación de los seres humanos frente a estas enfermedades podría ser uno de los factores que desencadenó la desaparición de los neandertales.

Entre un 2% y un 4% de nuestro genoma es de origen neandertal, lo que demuestra que ambas especies compartieron más que palabras en el pasado. Debido a la coincidencia, tanto en tiempo como en espacio, es muy probable que seres humanos y neandertales intercambiaran microbios. Esta hipótesis no es tan alocada, ya que existen evidencias de que los humanos adquirimos el virus del herpes de los chimpancés hace 1,6 millones de años, a través de un homínido intermedio. Lo mismo pudo ocurrir entre nuestros antepasados y los neandertales. También sabemos que patógenos humanos importantes como el virus VIH (causa el sida) o la malaria, tienen su origen en primates no humanos. Otros estudios sobre una versión agresiva del papiloma humano (tipo 16 responsable del cáncer de cuello de útero) han demostrado que este virus ya existía hace 460.000 años, y que se extendió entre nosotros debido a la transmisión sexual entre poblaciones ancestrales de humanos modernos y arcaicos. Del mismo modo, este estudio también demuestra que debió existir una trasmisión sexual del virus entre neandertales y humanos modernos.

Al hablar sobre microbios y sobre antepasados, puede que te surja la pregunta: ¿cuál es el origen evolutivo de nuestra microbiota? o ¿han evolucionado nuestros microorganismos a lo largo de la evolución humana? La respuesta es afirmativa. Varios estudios demuestran que nuestra flora intestinal ha evolucionado durante millones de años junto a nosotros. Este fenómeno se conoce como coevolución y las bacterias que tienes en tu interior (y exterior) descienden de bacterias ancestrales que coevolucionaron con nosotros mismos. Mediante un estudio que compara la microbiota de muestras fecales de chimpancés (Tanzania), gorilas (Camerún), bonobos (Congo) y humanos de sitios dispares (EE.UU., Europa, Venezuela, Malawi o Tanzania), se ha observado como todos compartimos un grupo o núcleo de bacterias intestinales como Bacteroides, Ruminococcus o Clostridium. Sin embargo, existen diferencias significativas que demuestran que nuestra microbiota sufrió ciertos cambios cuando nos separamos de la rama evolutiva que dió lugar a los chimpancés hace varios millones de años. Se han observado aumentos significativos en grupos como Bifidobacterias, Lactobacillus y Lactococcus, cuya presencia está muy disminuida en los monos. Además, se ha observado que la diversidad microbiana de la flora de los demás primates es muy superior a la nuestra, lo que posiblemente sea consecuencia de nuestra especialización nutricional cuando dimos el salto a la agricultura (al principio básicamente comíamos granos como el trigo o el arroz). Concretamente, nuestra diversidad ha disminuido muy rápidamente a lo largo de nuestra evolución. Las implicaciones de esta coevolución simplemente son desconocidas, pero demuestran una vez más, al igual que a lo largo de este artículo, que somos mucho más que seres humanos, ¡somos microbios!

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