viernes, 11 de noviembre de 2011

Biodiversidad y Salud

En las últimas décadas se ha registrado un declive tan rápido en la biodiversidad del planeta, que se puede decir que estamos en medio de la sexta extinción masiva de la historia natural. Paralelamente, la tasa de enfermedades relacionadas al sistema inmune se ha incrementado de manera significativa, especialmente en los países desarrollados. Aunque a primera vista estos hechos no están relacionados, von Hertzen et al. (2011), proponen que el declive, comúnmente ignorado, de la biodiversidad microbiana señala un vínculo entre estos dos fenómenos.

De acuerdo al registro fósil, en los tiempos anteriores a la aparición de los seres humanos, había una tasa de extinción de entre el 0.001% y el 0.01% de las especies cada 100 años. En la actualidad, la tasa es del 1% y está en aumento; un tercio de los animales y plantas de los que se tiene suficiente información están amenazados, y se estima que entre 20% y el 30% de las especies se extinguirán en los próximos 100 años. Aunque la vida microbiana como tal no está amenazada (hay muchísimos más microbios que seres macroscópicos, y ellos tendrán mayor probabilidad de sobrevivir una catástrofe ecológica), la biodiversidad de los microorganismos también ha declinado considerablemente, especialmente en espacios urbanos.


A la izquierda se muestran tres índices independientes de la biodiversidad en las últimas décadas. A la derecha se muestra la incidencia de asma y un tipo de alergias.

La relevancia de los microorganismos para el buen funcionamiento del sistema inmune ha sido reconocida por algún tiempo. La hipótesis de la higiene dice que la falta de exposición, durante la infancia, a agentes infecciosos incrementa el riesgo de ciertas enfermedades como asma o alergias. Sin embargo, von Hertzen et al. (2011) argumentan que este modelo debe ampliarse para incluir el efecto de la disminución global de la biodiversidad.

En los últimos años, la evidencia de que la interacción con microorganismos es esencial para una buena salud se ha multiplicado. En particular, el análisis de la comunidad que vive naturalmente en nuestro cuerpo (el microbioma humano), ha mostrado que somos portadores de linajes bacterianos específicos, y en proporciones específicas, que contribuyen a mantener el buen funcionamiento del metabolismo y nuestra salud en general. De hecho se ha identificado un grupo de genes llamados receptores tipo Toll (TLRs), y al gen IFN-y como responsables de la inducción adecuada del sistema inmune, y se ha demostrado que requieren de un de un microbioma saludable.


Diagrama que muestra la red de regulación de la activacion del sistema inmune y su interacción natural con microorganismos.

Otros estudios han ligado la presencia de un microbioma atipico con un conjunto de enfermedades como: asma, alergias, diabetes tipo 1, enfermedad inflamatoria intestinal, obesidad, cambios en el comportamiento, y enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Todos estos padecimientos están a su vez relacionados con el malfuncionamiento de la respuesta inflamatoria, sugiriendo un mecanismo de acción.

En un individuo sano, la correcta activación de los mecanismos de control del sistema inmune se produce a través de la la interacción con diversos microorganismos, y experimentos en ratones han demostrado que la alteración de la microflora intestinal deriva en el incorrecto funcionamiento del sistema inmune, lo cual permite la colonización por microorganismos diferentes a los normales. Esto crea un círculo vicioso que perpetúa el desarreglo entre el sistema inmune y la microflora, e incrementa la susceptibilidad a desarrollar las enfermedades previamente mencionadas.

En realidad, la evidencia más sólida en favor de esta hipótesis viene de estudios epidemiológicos en migrantes que se mueven de regiones con baja incidencia de enfermedades crónicas (regiones rurales), hacia regiones de alta incidencia de estas enfermedades (regiones urbanas). Estos individuos suelen gozar de buena salud inicialmente; sin embargo, su salud declina progresivamente hasta los niveles del lugar al que llegan, o incluso a niveles más bajos. Este proceso suele tomar unos 10 años, pero puede ser inmediato y suele ser más grave en estos casos. Estos cambios vienen asociados a una mayor susceptibilidad a enfermedades relacionadas con la microbiota, por lo que los científicos proponen la existencia de un síndrome de adaptación inmune, que implica la incapacidad de adaptarse a regiones con una baja diversidad microbiana.


Cuadro conceptual de la hipótesis propuesta. La pérdida de hábitats deriva en un mayor riesgo de enfermedades inflamatorias.

La tendencia actual indica que en los próximos 30 años entre el 66% y el 85% de la población mundial vivirá en zonas urbanas con baja biodiversidad. La implicación de la hipótesis planteada por los científicos es que la baja biodiversidad lleva al mal funcionamiento del sistema inmune, y eventualmente al desarrollo de enfermedades que generan una mayor carga sobre los individuos y las sociedades en general. Si no se detiene la devastación masiva de hábitats y se reduce la tasa de extinción que existe en la actualidad, no sólo estaremos privando a las futuras generaciones de las riquezas naturales que poseemos, sino que estamos reduciendo nuestra propia calidad de vida y la de quienes nos sustituirán.

Referencias:
  • von Hertzen et al. “Natural immunity” (2011). EMBO Reports Vol 12. pp. 1089-1093.

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