¿Leche? No, gracias

2013/10/01 Zabala Agirre, Larraitz - Biologian lizentziatua | Arrieta Aseginolaza, Maialen - Biologian lizentziatua Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Genetika
• Dietetika/Elikagaiak

En el recién nacido, la mayoría de los mamíferos tenemos una alta actividad de la enzima lactasa, lo que permite beber leche materna. A medida que vamos creciendo, esta actividad va disminuyendo y la mayoría de los mamíferos adultos no tienen enzimas activas como la lactasa, por lo que presentan síntomas como la diarrea al beber leche.

Teniendo esto en cuenta, podemos pensar que nuestros antepasados tampoco podrían beber leche, por lo que el hecho de poder beber leche en la edad adulta es una característica novedosa, es decir, que hace 10.000 años adquirimos la sostenibilidad de la actividad de la lactasa. Pero, ¿cómo llegamos?

La clave está en la genética. Para que la leche pueda beberse sin problemas es necesario degradar un azúcar, la lactosa, que sólo contiene, y para ello se considera que la capacidad está en un nucleótido concreto situado por encima de la zona donde se ubica el gen de la enzima lactasa. Esta característica, además de ser un patrón hereditario dominante, tiene una completa penetrabilidad, es decir, si aparece en el genoma se observan las consecuencias de esta característica (Ingram et al ., 2009).

Por lo tanto, según esta mutación, las personas pueden ser de dos tipos. Por un lado, el 25% de la población presenta una tolerancia sostenida a la lactosa, es decir, mantiene una alta actividad de la lactasa en la edad adulta, lo que no supone ningún problema para beber y asimilar leche en la edad adulta. Por otro lado, la mayor parte de la población, el 75%, presenta una tolerancia no permanente a la lactosa, que al igual que en otros mamíferos, tienen en su madurez una lactasa inhibida que no puede degradarse. En estas últimas, la lactosa llega al colon como disacárido y puede presentar problemas de diarrea y/o absorción de calcio.

La frecuencia de esta característica no es la misma para las poblaciones de todo el mundo. Las mayores frecuencias de persistencia de lactasa se dan en el norte de Europa (83% en Finlandia, 95% en Escandinavia y 85% en Inglaterra y Alemania). En África y las tribus de los desiertos de Arabia también se observan altas frecuencias (80%). Las frecuencias más bajas se dan en el este de Eurasia (en el centro asiático > 10% y en el sur de la India 30%) (Geraldine, 2005).

Cultura culpable

Entre las hipótesis que explican la distribución de la sostenibilidad de la lactasa a nivel mundial, la más importante es la hipótesis de la cultura histórica. Según esto, el aumento de la sostenibilidad de la lactasa coevolucionó con la adaptación de la sociedad al consumo de leche. Es decir, la persistencia con la lactosa fue aumentando a medida que la leche se convirtió en parte de la dieta.

Según esta hipótesis, el hombre moderno tendría dos tipos de antepasados. Por un lado, los que serían cazadores-recolectores y agricultores, y por otro, los que se especializaron en la ganadería. Hace unas 300 generaciones, las poblaciones que empezaron a domesticar el ganado introdujeron leche en su dieta. Para ello, debido a la necesidad de ser persistentes con la lactosa, se considera que algunos individuos ya tenían mutación. Como la mutación suponía una ventaja, poder alimentarse, se cree que hubo una selección positiva a su favor. De este modo, poco a poco, la producción de leche fue aumentando y, debido a las ventajas alimenticias que ofrecía la leche, se amplió la sostenibilidad de la lactasa.

Sin embargo, como luego se explicará, existen excepciones de grupos étnicos que no pueden explicarse con esta hipótesis, como dincas y nueras en Sudán y somalias en Etiopía (Ingram et al., 2009).

¿Pero cuál iba a ser la mutación de las poblaciones ganaderas iniciales?

A pesar de los numerosos estudios realizados en torno a la sostenibilidad de la lactasa, y de que los científicos tienen bastante claro cuál puede ser la localización de la mutación, en la actualidad no está completamente definido cuál es el mecanismo concreto que ha permitido la digestión de la lactosa en la edad adulta.

Las primeras investigaciones sobre las variaciones de la actividad de la enzima lactasa se realizaron en Europa. Por ello, en un principio se pensó que la única y directa causa de la sostenibilidad de la lactasa era la sustitución de un nucleótido. En esta mutación aparece la timina en el lugar de una citosina. C>La mutación denominada T 13.910 se sitúa a 13,9 Kb por encima del gen lactasa, en un intrón del gen MCM6 (es decir, zona no codifica proteínas) (Figura 1) (Ingram et al., 2009).

Conociendo la función del gen MCM6 (regulación de la duplicación del ADN), y viendo que no tiene nada que ver con la función del gen lactasa, Olds y Sibley (2003) consideran que la secuencia ADN en la que se sitúa la mutación C>T 13.910 tiene dos funciones: por un lado, actuar como intrón del gen MCM6, pero por otro lado, ser el foco regulador del gen.

En base a ello, se han definido dos conjuntos de características que se trasmiten en Europa junto con la herencia: Haplotipo C 13.910, intolerantes a la lactosa en la edad adulta, y Haplotipo T 13.910, con tolerancia permanente a la lactosa.

Aunque en un principio se admitía que la distribución de la persistencia de la lactasa en Europa y la del haplotipo T 13.910 se solapaban totalmente, la investigación realizada por el grupo de Ingram (2009) arrebató esta hipótesis. En su opinión, la distribución de ambas características no es del todo coincidente (figura 2), por lo que llegaron a una conclusión clara: C>Que la mutación T 13.910 no es la única causa directa y directa que permite la actividad sostenible de la lactasa.

Además, en los últimos años se han investigado poblaciones del África Subsahariana que han consumido leche a lo largo de la historia. Dado que estas poblaciones son tolerantes a la leche, se esperaba encontrar la mutación europea, pero se obtuvieron resultados contrarios. Por ello, se reconoció que la persistencia de la lactasa surgió de mutaciones diversas y en lugares geográficamente distribuidos.

Siguiendo esta línea de investigación, se han encontrado nuevas mutaciones en 3 KB alrededor de la mutación C>T 13.910 (Tabla 1).

Teniendo en cuenta todos estos datos, tal y como se ha mencionado al principio, aunque existen indicios claros, todavía no se sabe con exactitud cuál es la mutación que ha producido la persistencia de la lactosa. Por lo tanto, se puede decir que se necesitan más investigaciones.

¿Cómo se extendió la sostenibilidad con la lactosa por Europa?

Estudios de ADN realizados sobre huesos fechados al principio del neolítico indican que la frecuencia del haplotipo T 13.910 era muy baja. De esta forma se reconoce que en esta época todavía no se había desarrollado la persistencia de la lactosa.

Con la introducción de la cultura neolítica en Europa (hace 6.256-8.663 años), se fueron desarrollando la ganadería y la producción lechera. Debido a este desarrollo, la selección natural comenzó a producirse a favor del haplotipo T 13.910 ya existente para adaptarse a la cultura láctea que se estaba extendiendo. Las primeras manifestaciones de la persistencia de la lactasa tuvieron lugar en el norte de los Balcanes, y a medida que la cultura neolítica se extendió por Europa, la capacidad de digerir la lactosa de la leche (Itan et al., 2009).

Como han demostrado Itan y sus compañeros, la cultura neolítica adquirió gran fuerza, junto con la ganadería y la producción lechera. Al final, hace 6.500 años se convirtió en la base económica de las sociedades europeas, otorgando una selección muy positiva a favor de la sostenibilidad de la lactasa.

Clave: flora intestinal

Con el objetivo de explicar la diferencia entre la sostenibilidad de la lactasa en las poblaciones mundiales, se han formulado otras hipótesis como la de la flora intestinal. La existencia de poblaciones (dincas y nueras en Sudán y somalias en Etiopía) que no estaban resueltas por la hipótesis de la cultura histórica, es decir, que en todas las poblaciones dedicadas a la ganadería no se observa una mutación generadora de la lactasa, plantearon la hipótesis de que se trata de una flora intestinal. El ejemplo más claro es Somalia, donde beben leche pero no son lactasa-persistentes. Según esta hipótesis, la flora que se encuentra en el colon permite la digestión de la lactosa.

La tolerancia a la lactosa de algunos humanos adultos es un claro ejemplo de la influencia de la cultura en una sociedad. Protegiendo los motores de la evolución, la revolución cultural ha cambiado la genética del ser humano y ha adquirido la capacidad de beber leche. Sin embargo, ¿aunque la mayoría de las poblaciones de todo el mundo tienen leche? no, gracias a la pregunta, los que podemos beber leche no nos damos cuenta de que somos la minoría de la población. Aunque parezca irónico, en nuestra sociedad la industria alimentaria trabaja mirando a los que somos minoría, incorporando leche en muchos alimentos, impidiendo que se ponga fin al desconocimiento en esta materia.

Bibliografía