Una investigación revela que la composición del microbioma intestinal de las ratas no está determinada únicamente por los genes del propio individuo, sino también por los genes de aquellos con quienes conviven. Es la primera vez que se demuestra que los genes tienen una ‘vida social’ a través de la transmisión e intercambio de microbios intestinales.
Los genes de tus compañeros de piso podrían estar influyendo en las bacterias que viven en tus intestinos y viceversa, según un estudio en ratas publicado en Nature Communications.
La investigación, realizada mediante el análisis de más de cuatro mil animales, revela que la composición del microbioma intestinal de las ratas no está determinada únicamente por los genes del propio individuo, sino también por los genes de aquellos con quienes conviven.
El hallazgo revela una nueva forma en la que los genes y la vida social se entrelazan: a través del intercambio de microbios intestinales comensales que se desplazan entre individuos. Aunque los genes no saltan de una persona a otra, los microbios sí pueden hacerlo. El estudio observó que algunos genes favorecen determinadas bacterias intestinales y que estas pueden propagarse mediante el contacto social estrecho.
“No es magia, sino el resultado de influencias genéticas que se extienden a otros a través del contacto social. Los genes modelan el microbioma intestinal y hemos comprobado que no solo importan nuestros propios genes”, explica la doctora Amelie Baud, investigadora del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona y autora principal del estudio.
El microbioma intestinal es el conjunto de billones de microorganismos que viven en el aparato digestivo, donde desempeñan funciones clave en la digestión y en la salud general. Aunque se sabe que la dieta y la medicación figuran entre los principales factores que influyen en estos ecosistemas microbianos, la contribución de la genética ha resultado más difícil de determinar.
En personas, solo dos genes se han vinculado de forma fiable a bacterias intestinales. El gen de la lactasa determina si las personas adultas pueden digerir la leche e influye en los microbios que digieren la leche. El gen del grupo sanguíneo ABO también ejerce un efecto a través de mecanismos aún por descubrir.
Podrían existir más relaciones entre genes y microbios, pero todavía no han sido confirmadas porque la naturaleza y la crianza son difíciles de separar en el mundo real. Por ejemplo, los genes pueden influir en la dieta y en las elecciones de estilo de vida, que a su vez afectan al microbioma intestinal. Sin embargo, familias y círculos sociales comparten alimentos, hogares y microbios, lo que difumina la línea entre la contribución de la naturaleza y la crianza al microbioma intestinal.
Por ello, un equipo del Centro de Regulación Genómica y de la Universidad de California en San Diego recurrieron a ratas. Estos animales comparten muchas características de la biología de los mamíferos, pero pueden criarse en condiciones controladas como, por ejemplo, proporcionando a todos la misma dieta.
Al combinar datos genéticos y de microbioma de las 4 000 ratas, el equipo identificó tres regiones genéticas que influían de forma consistente en las bacterias intestinales pese a las diferencias en las condiciones de cría entre las cohortes.
La relación más sólida se observó entre el gen St6galnac1, que añade moléculas de azúcar a la mucosidad intestinal, y la abundancia de Paraprevotella, una bacteria que, según creen los autores del estudio, se alimenta de esos azúcares.
Una segunda región contenía varios genes de mucina, que forman la capa mucosa protectora del intestino y se asociaron a bacterias del grupo Firmicutes. La tercera región incluía el gen Pip, que codifica una molécula antibacteriana, y se vinculó a bacterias de la familia Muribaculaceae, comunes en roedores y también presentes en humanos.
El gran tamaño de la cohorte permitió, por primera vez, estimar qué parte del microbioma de cada rata se explicaba por sus propios genes y qué parte por los genes de las otras ratas con las que convivía.
Los autores del trabajo construyeron un modelo computacional para separar los efectos genéticos sobre los propios microbios de una rata de los efectos de sus compañeros sociales.
Se observó que la abundancia de algunas Muribaculaceae estaba determinada tanto por influencias genéticas directas como indirectas, lo que significa que algunos efectos genéticos se propagaban socialmente mediante el intercambio microbiano.
Una vez incluidos estos efectos sociales o indirectos en un modelo estadístico, la influencia genética total aumentó entre cuatro y ocho veces para las tres nuevas relaciones gen-microbio descubiertas. Baud señala que esto podría representar solo una fracción del panorama real.
“Probablemente solo hemos descubierto la punta del iceberg”, afirma Baud. “Estas son las bacterias en las que la señal es más fuerte, pero muchas más podrían verse afectadas cuando dispongamos de mejores métodos de caracterización del microbioma”.
Al demostrar que las influencias genéticas pueden acoplarse a la transmisión de microbios intestinales, los autores del estudio describen un nuevo mecanismo de acción mediante el cual los efectos genéticos de un individuo pueden propagarse por grupos sociales enteros, alterando la biología de otros sin modificar su ADN.
Si se producen efectos similares en las personas, y dado el creciente cuerpo de evidencias que indica que el microbioma intestinal desempeña un papel importante en la salud, podría implicar que las influencias genéticas sobre la salud humana han sido subestimadas en grandes estudios. Los genes podrían modelar no solo el riesgo de enfermedad de un individuo, sino también el de otras personas.
Según la doctora Baud, el microbioma se ha relacionado con aspectos que van desde la inmunidad y el metabolismo hasta el comportamiento, pero no todas las correlaciones descritas reflejan efectos causales y los mecanismos de acción exactos siguen siendo difíciles de precisar. Estudios genéticos como el suyo, que utilizan modelos animales en entornos controlados, pueden ayudar a pasar de las correlaciones a hipótesis causales comprobables, contribuyendo a explicar cómo interactúan los genes y el microbioma intestinal en la salud humana.
Por ejemplo, el estudio señala que el gen descubierto en ratas, St6galnac1, está relacionado funcionalmente con el gen humano ST6GAL1, que en otros estudios también se ha vinculado a Paraprevotella. Esto sugiere que la forma en que los animales recubren el moco intestinal con azúcares puede determinar qué microbios logran prosperar en el sistema digestivo, y que este podría ser un mecanismo biológico compartido entre especies.
El equipo de Baud estudiará ahora en detalle cómo St6galnac1 influye en Paraprevotella en ratas y qué reacciones biológicas en cadena desencadena en el intestino y en todo el organismo.
Referencia:
Tonnelé et al. Genetic architecture and mechanisms of host-microbiome interactions from a multicohort analysis of outbred laboratory rats. Nature Communications (2025).
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