El ambioma (del latín ambiens-ambientis) es el conjunto de elementos no genéticos, cambiantes, que rodean al individuo y que junto con el genoma determinan el desarrollo del ser humano o la aparición de una enfermedad (Mora y Sanguinetti, 2004).
Aunque se estima que sólo existen unos 35.000 genes en el genoma humano, como cada gen puede codificar varios productos funcionales y al existir varios sistemas de regulación postranscripcional y postransduccional que pueden ser modulados por los componentes de los alimentos, el efecto del ambioma es muy potente.
La genómica nutricional estudia de forma conjunta la nutrición y el genoma e incluye las demás ciencias ómicas como la nutrigenética, transcriptómica que estudia el ARN, la proteómica y la metabolómica.
Interacción gen-dieta
Este concepto se basa en el estudio de una influencia conjunta de susceptibilidad y un comporamiento ambiental (no genético), en este caso la dieta, en la etiología de una determinada patología.
Los mecanismos epigenéticos se proponen como moduladores de la obesidad: metilación histonas y de ARNm que modifican la transcripción de los genes, proteínas y enzimas, compactación o regulación de la estructura de la cromatina, modificaciones químicas de los nucleósidos (metilación del ADN), actuación de microRNA, translación de las proteínas y enzimas, etc.
El estudio EPIC sobre la relación entre nutrición y cáncer demostró que el consumo de fruta está negativamente asociado con el cáncer de pulmón, excepto en fumadores, pero probablamente no con el de mama o el de próstata.
En cuanto a la carne roja y ultraprocesados, su consumo se asocia con el cáncer colorrectal y de estómago en personas portadoras del Helicobacter pylori.
La obesidad abdominal también se relacionó con el cáncer de colon y muy probablemente también lo esté con el de páncreas.
Importancia del ambioma en la obesidad
Los principales factores que determinan el ambioma del individuo son la dieta, el ejercicio, el estilo de vida, el estrés emocional, el ambiente y su estado de salud.
Ambioma se acuño en 2004 en un diccionario de psiquiatría, cómo el ambiente (ejercicio físico, nutrición, contaminación, emociones, factores socioeconómicos, horario comidas, estrés…) interacciona con el genoma del individuo y modifica la salud.
Conocemos que la susceptibilidad genética a la obesidad oscila entre el 40-70%. Pero aún se desconoce un 30% de los factores implicados en su desarrollo.
La heredabilidad perdida parece que es por la interacción gen-ambiente. Esta influencia se estudia mediante estudios de interacción a lo grande (GWAS -Genome-Wide-Association Study -) de todo el genoma o de genes candidatos, que estudian polimorfismos, dieta y ejercicio.
En el año 2007 se analizó el genoma de 39000 individuos, esto animó a crear un consorcio GIANT en 2009. En el año 2015, en un estudio con 150.000 personas, se encontraron 56 polimorfismos asociados al IMC.
El FTO es la variante genética que más influencia tiene, un 0,4%. Pero los 97 SNPs descubiertos no explican más que el 2,7% del 40-70%.
La nutrición de precisión debe considerar muchos factores, pues existen variantes genéticas no detectadas en los GWAS, que sólo incluyen frecuencias alélicas >5%). También existen otras variantes genéticas estructurales (CNVs), interacciones genéticas (epistasis, GRS…), interacciones gen-ambiente y también existen obesos metabólicamente sanos.
Dieta y ambioma
En los últimos años se está trabajando mucho en el campo de las interacciones gen-ambiente y gen-microbiota. Cada persona presenta 600.00 genes de media en su microbiota intestinal. Lo que nos diferencia más, es tener más diversidad de genes, que modulan por ejemplo el metabolismo y los parámetros de inflamación como HOMS o la proteína C reactiva…).
Se ha confirmado que las personas que comen muchos HC y tienen una determinada mutación, tienen un mayor riesgo de obesidad. El cómputo de alelos de riesgo, demuestra que un mayor consumo de calorías, puede hacer que se aprovechen más las calorías.
En individuos delgados y que comen vegetales, se expresan genes de actividad sacarolítica: degradación de butirato y propionato (aportan calorías y alimento al intestino) y de azúcares de degradación de la sacarosa (cellobiosa y maltosa).
En los obesos que no comen verduras, aumenta la actividad proteolítica, lo que favorece el aumento de la actividad inflamatoria. Proliferan bacterias proteolíticas como la Bilophila, que crece en la bilis y llega al colon. Bilophila wadsworthia es una bacteria reductora de sulfato y generadora de ácido sulfhídrico, que es irritante y tóxico para la célula epitelial. El exceso de sulfhídrico colónico es un factor de riesgo para la colitis ulcerosa.
Al seguir una dieta vegetariana o Plant Based Diet (20 g/día), se aumenta por mil Blautia (consume gas) y las bacterias que generan butirato (Prebotella). De 20 g de fibra a 50 g no hay muchos cambios.
Según un estudio de Cotillard et al, los obesos responden mejor a una dieta de restricción calórica si se les administran probióticos. Aunque una mayor diversidad genética es un factor de buen pronóstico.
También se ha constatado que el consumo de bebidas azucaradas aumenta el riesgo genético de la obesidad y que la actividad física modula el riesgo genético de la obesidad.
Ejercicio y ambioma
La práctica regular de actividad física aumenta la diversidad de la microbiota, reduce el número de bacterias patógenas, reduce las citokinas proinflamatorias, aumenta las enzimas antioxidantes y reduce la expresión del factor de necrosis tumoral en los linfocitos intestinales.
El ejercicio físico activa la producción de ácido butírico, previene cambios en las vellosidades intestinales y regula las uniones estrechas entre los enterocitos.
Los estilos de vida y el ejercicio interaccionan con el riesgo genético de obesidad. Se han detectado patrones de metilación diferenciales en el desarrollo de la obesidad. Se necesitan estudios de intervención ambiental y bien controlados para conocer los mecanismos de interacción gen-ambiente.
El conocimiento en profundidad de la influencia gen-ambiente abre una ventana terapéutica a personas con predisposición genética a la obesidad o a la diabetes por ejemplo, para que realicen ciertos cambios de estilo de vida.
Porque hoy sabemos que, salvo los traumatismos, todas las enfermedades tienen una base genética que confiere una susceptibilidad individual a padecerlas.
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