18 de Agosto de 2022
EVOLUCIÓN

El hambre y las enfermedades fueron determinantes en la propagación de nuestra tolerancia a la lactosa

Un estudio reciente intenta averiguar cómo se propagó la tolerancia a la lactosa.

[CallyL/Pixabay, Pixabay License]

En Europa, ya se consumía leche miles de años antes de que la mayoría de las personas desarrollaran la capacidad de digerirla en la edad adulta sin enfermar. Los autores de un estudio reciente creen haber hallado la razón: la tolerancia a la lactosa era lo suficientemente beneficiosa para influir en la evolución solo durante episodios ocasionales de hambruna y enfermedad. Eso explicaría por qué hicieron falta miles de años para que ese rasgo se propagara por toda la población.

Su teoría explica por qué la capacidad de digerir leche se extendió tanto entre los europeos modernos, a pesar de que no era así entre los primeros ganaderos lácteos. Dicha hipótesis se ve respaldada por los miles de fragmentos de cerámica y los cientos de genomas humanos antiguos hallados, así como por los sofisticados modelos que han elaborado. Esta capacidad, conocida como persistencia de la lactasa, procede de una enzima que descompone el azúcar de la leche y que, por lo general, desaparece después del destete de los bebés.

Ese estudio, publicado en Nature el 27 de julio, es el primer gran esfuerzo que se realiza para cuantificar las fuerzas que modelaron este rasgo, señala Shevan Wilkin, arqueólogo molecular de la Universidad de Zúrich. «La evolución de la persistencia de la lactasa fue mucho más compleja de lo que creíamos hasta ahora.»

Selección natural

La capacidad para digerir leche evolucionó independientemente en poblaciones antiguas de todo el mundo. Ahora se han cartografiado las variantes del gen que hace que las células produzcan grandes cantidades de lactasa. La variante que portan la mayoría de europeos es uno de los ejemplos más sólidos de selección natural sobre el genoma humano.

Sin embargo, no ha sido fácil explicar la alta prevalencia de la persistencia de la lactasa en Europa. Hasta ahora, se daba por hecho que la variación fue beneficiosa solo después de que los pueblos antiguos empezaran a consumir rutinariamente productos lácteos. Otra influyente teoría sostiene que de las primeras vacas, cabras y ovejas (domesticadas hace entre 12.000 y 10.000 años) solo se aprovechaba la carne, y que el consumo de leche llegó milenios después.

Pero el equipo de Richard Evershed, biogeoquímico de la Universidad de Bristol y codirector del estudio, halló residuos de grasa láctea en vasijas antiguas que datan de los albores de la domesticación de los animales. Además, los estudios de los genomas antiguos demostraron que estos primeros granjeros eran intolerantes a la lactosa. La tolerancia a la leche no se extendió por Europa hasta después de la Edad de Bronce (hace entre 5.000 y 4.000 años).

Para determinar cuáles fueron las fuerzas que impulsaron la aparición de la capacidad para digerir leche en los europeos, un equipo dirigido por Evershed y dos colaboradores británicos, la química Mélanie Roffet-Salque y el epidemiólogo George Davey Smith, a los que se unió Mark Thomas, genetista evolutivo de la University College de Londres, cotejó datos arqueológicos y genómicos. El siguiente paso fue elaborar un modelo en el que tuvieron en cuenta cómo diversos factores, tales como el uso de leche o el tamaño de la población, justificaban el aumento de la persistencia de la lactasa. Para la construcción del modelo se basaron en los genomas de más de 1.700 individuos euroasiáticos antiguos.

Detectaron un cierto solapamiento entre la tolerancia a la lactosa y un mayor consumo de leche, inferidos por la presencia de residuos de grasa láctea en unas 13.000 vasijas procedentes de más de 550 yacimientos arqueológicos de toda Europa. Según Thomas, «Todas las hipótesis anteriores sobre cuál era la ventaja selectiva de la persistencia de la lactasa se vinculaban al grado de consumo de leche», por los supuestos beneficios nutricionales.

Una nueva explicación

Una vez descartada esa idea, el equipo analizó la relación entre la tolerancia a la lactosa y el consumo de leche en los europeos modernos. En el Biobank de Gran Bretaña, un repositorio de datos sanitarios y genómicos de medio millón de personas locales, observaron poca correlación entre el consumo de leche y la tolerancia a la lactosa. El 92 por ciento de los participantes con intolerancia a la lactosa prefieren leche fresca a las alternativas. Y la tolerancia no mostró beneficios claros ni para la salud ni para la fertilidad, algo que impulsaría la selección natural.

Según Thomas, esto indica que, para la mayoría de personas intolerantes a la lactosa, hoy en día los costes de beber leche no son muy altos y es posible que tampoco lo fueran en tiempos más antiguos. «Si estás sano, tendrás algo de diarrea, calambres y soltarás muchas flatulencias. Es desagradable, pero no te vas a morir por eso.»

Aun así, el equipo investigador propone que, en los tiempos antiguos, las consecuencias del consumo de leche en las personas intolerantes a la lactosa habrían sido mucho más graves en aquellas cuya salud era deficiente, como consecuencia de una hambruna o una infección. La pérdida de fluidos a través de la diarrea puede causar la muerte por desnutrición e infección, sobre todo en lugares con malas condiciones sanitarias. Gracias al modelo que elaboraron, descubrieron que era más probable que la persistencia de la lactasa se propagase en las poblaciones antiguas expuestas a patógenos animales y a las hambrunas que en las expuestas a otros factores analizados.

El equipo propuso que la selección natural de la persistencia de la lactasa fue muchísimo más rápida durante esos periodos, cuando era más probable que murieran aquellos con intolerancia que quienes poseían esa variación genética repentinamente beneficiosa.

Siguientes pasos

Wilkin no tiene claro que estas conclusiones sean correctas. Aunque la gente no muriera por los efectos de la intolerancia a la lactosa durante los tiempos difíciles, sí que dejaban menos descendencia que las personas que podían digerir la leche. Esto provocaría una expansión de la persistencia de la lactasa. Pero no está segura de que esto explique por completo por qué el rasgo estaba ausente, o era muy escaso, en los primeros agricultores y en algunas poblaciones de cultura láctea de la Edad de Bronce. Es muy posible que todas ellas estuvieran expuestas a hambrunas e infecciones.

Christina Warinner, arqueóloga molecular de la Universidad de Harvard, en Cambridge, cree que el estudio aporta datos y pruebas que contribuyen a la imagen que ha ido surgiendo desde hace una década. «Ahora sabemos dónde tenemos que empezar a buscar.» Se deberían estudiar los genomas humanos antiguos y otros datos arqueológicos de la Edad Media y de la Edad de Hierro (hace entre 3.000 y 1.000 años), cuando los niveles de tolerancia a la lactosa crecieron rápidamente en Europa.

Wilkin espera que este estudio anime a otros investigadores a reevaluar la evolución de la persistencia de la lactasa fuera de Europa, en África (donde surgió varias veces), en Asia Central y en Oriente Medio. También es necesario comprender mejor cómo la producción y el consumo de leche pueden estar tan extendidos en lugares donde la tolerancia a la lactosa nunca ha sido común, como la estepa de Mongolia. «Espero de verdad que esta clase de estudios tan ambiciosos estimulen a los profesionales a empezar a investigar este asunto en profundidad.»

Ewen Callaway/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group.

Referencia: «Dairying, diseases and the evolution of lactase persistence in Europe». Richard P. Evershed et al. en Nature, vol. 608, págs. 336–345, julio de 2022.

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