lunes, 4 de marzo de 2013

Los beneficios de la biodiversidad en nuestros hogares

Por Rob Dunn. Publicado originalmente en UTNE Reader. Traducido por Alvin Reyes para El Mito de la Maquina.


Vivimos en la encrucijada de tres grandes tendencias mundiales. La primera es la migración masiva de la humanidad a las ciudades. En 2050, dos tercios de todos los seres humanos vivirán en zonas urbanas.

La segunda es la pérdida de la biodiversidad. Las especies están desapareciendo, tanto de los lugares donde vivimos como de todo el planeta. Si nuestros antepasados ​​visitaran  nuestras ciudades y suburbios, no solo se  preguntarían cómo funcionan las escaleras mecánicas, sino también donde se han ido las plantas y los animales. ¿Qué hemos hecho con todos los pájaros? Algunos, como el periquito de Carolina, ya no existe. Otros aún  viven, pero a una distancia geográfica tal que prácticamente han sido eliminados de nuestra vida cotidiana, lejos de la mayoría de la gente.

Y luego está la tercera tendencia que, a primera vista, parece no estar relacionada con las demás. La prevalencia de alergias y enfermedades inflamatorias crónicas en las poblaciones urbanas de los países desarrollados se ha disparado en los últimos años. La incidencia de asma, enfermedad de Crohn, esclerosis múltiple, e incluso depresión (que puede tener un componente inmunológico) está en aumento.

Los paralelos en geografía y  tiempo entre la urbanización, la pérdida de la biodiversidad, y el aumento de los problemas del sistema inmunológico plantean una intrigante y preocupante pregunta. ¿Podría nuestra distancia de la naturaleza y nuestros problemas inmunológicos crónicos estar relacionados? Algunos dicen... sí.

En mayo de 2012, un equipo de ecologistas finlandeses, especialistas en alergia, biólogos moleculares, inmunólogos y dirigidos por Ilkka Hanski de  la Universidad de Helsinki anunció los resultados de un estudio comparativo de las alergias de los adolescentes que viven en casas rodeadas de  biodiversidad a los de los adolescentes rodeados por  el paisaje moderno de cemento y grama. Los científicos  encontraron que las personas que vivían en casas rodeadas de una mayor diversidad de la vida estaban cubiertas con diferentes tipos de microbios. También fueron menos propensos a mostrar los indicadores inmunológicos de las alergias.

Podemos considerar estos resultados como un nuevo umbral en  nuestra comprensión de la biodiversidad.  Lo qué Hanski y otros han planteado-que la pérdida de contacto con una diversidad de otras especies nos está haciendo enfermos - no tiene precedentes en la historia de la comprensión médica del cuerpo. Es lo contrario de la teoría microbiana de la enfermedad. En la teoría de los gérmenes la idea es que la presencia de especies  malas puede causar enfermedades, pero parece ser que lo contrario también puede ser cierto. Podemos enfermar a causa de la ausencia de especies buenas  incluso la ausencia de   otras  especies puede enfermarnos.


Beneficios de la biodiversidad: Ciudad Vs Granja

La posible relación entre la biodiversidad y la salud humana a estado en el aire hace algún tiempo. Media docena de teorías- biofilia, el trastorno de déficit de la naturaleza, la teoría de la deficiencia de la enfermedad, el efecto de dilución, y muchos más- describen las formas en que la pérdida de una conexión con  la riqueza biológica podría hacernos enfermar. Los elementos de estas teorías son el núcleo fundamental de la ecología moderna. Los sistemas con menor biodiversidad son propensos a  mayor riesgo de invasión (ya sea por agentes patógenos y malezas) que los sistemas más diversificados.

Las alergias no fueron parte de la historia hasta la década de 1980, y hasta entonces se consideraban por separado, como si fuesen parte de otra historia con un principio diferente y con  diferentes fines. Los epidemiólogos empezaron a notar las diferencias entre los sistemas inmunológicos de los niños de la ciudad y los niños de la granja. Los niños de granja  eran menos propensos a tener alergias. Un millón de cosas son diferentes entre las ciudades y las granjas- la educación, la refrigeración de alimentos, el ejercicio, la exposición al sol, la exposición a toxinas- y cualquiera de ellos podría afectar los sistemas inmunológicos de los niños. Muchas explicaciones se han propuesto. Pero David Strachan, epidemiólogo en la Universidad St. George de Londres, tuvo una idea curiosa, que él llamó la hipótesis de la higiene. La clave estaba en las  bacterias, la protección era nuestro sistema inmunológico. Tal vez los niños urbanos  estaban demasiado alejados de la naturaleza microbiana para que su sistema inmunológico se desarrollara adecuadamente. Los niños de las granjas  trabajan en la tierra. Tocan los animales de granja. Ellos están expuestos a más vida, ya sean vacas, pollos, o-como sospecha Strachan- los microbios que albergan vacas y gallinas. Era una idea salvaje, especulativa. Pero cada vez más parece haber tenido razón.

El progreso en la prueba de la hipótesis de la higiene ha sido gradual y no revolucionario. Los niños de granja, en particular los que se relacionan con los animales, sufren menos alergias. Y, en general,  está comenzando a parecer como si la exposición a bacterias y / o gusanos parasitarios en una etapa temprana de la vida puede ser necesaria para prevenir el desarrollo de alergias. En África occidental, los niños que tenían gusanos parásitos estuvieron en mayor riesgo de alergias cuando los gusanos fueron eliminados. En Detroit, las casas con perros tuvieron más tipos de bacterias que las que no. Las mujeres embarazadas que viven en esas mismas casas tenían menos probabilidades que las mujeres de las casas sin perros de mostrar evidencias  de alergia en la sangre del cordón umbilical. (La presencia de una respuesta alérgica, atopia, en la sangre del cordón umbilical se ha demostrado que predispone a los niños a las alergias, una vez que nacen.) En los laboratorios, los ratones sin bacterias en la piel fallaron en desarrollar un sistema inmunológico normal. Se añadieron de vuelta las  bacterias de la piel, y sus defensas fueron restauradas. Ha empezado a surgir un consenso de que ciertos aspectos de vivir en “el sucio” son buenos.

Las bacterias parecen ser útiles, pero cuales bacterias? O tal vez la pregunta es, ¿cuántas? ¿O qué mezcla? Pero no se ha establecido todavía si hemos perdido la interacción con muchos microbios, un montón de tipos de microbios, o algo más. El problema es que miles de bacterias se pueden encontrar en el cuerpo humano promedio, tal vez decenas de miles en la casa, y mucho más en los patios, las granjas y las áreas salvajes.
Lo qué se puede decir con certeza es que, como nos hemos vuelto más urbanos y como hemos transformado el mundo, también nos hemos  convertido en expertos en sustitución de los hábitats llenos de muchas especies con hábitats poblados por unas cuantas especies. Sembramos cemento inerte donde una vez crecieron bosques. Limpiamos nuestras casas y las frotamos con toallitas antibióticas. Exageramos el uso de   los antibióticos para limpiar los agentes patógenos en el cuerpo. Exageramos el uso de   los antimicrobianos para  limpiar todo lo demás. Ahora se puede incluso comprar calzoncillos precargados con los productos químicos que limpian las bacterias debajo del cinturón.
La palabra "limpio" parece querer decir sano, pero lo que generalmente significa que es matar. Matamos algunas especies y favorecemos otras.  Una vez limpiamos de depredadores y serpientes de  nuestros hogares. Ahora que las serpientes y los depredadores se han ido, se limpia lo que es invisible. Mientras lo hacemos, matamos las formas de vidas más susceptibles a nuestras armas. En su lugar crece una naturaleza más empobrecida y resistente-a pesar de nosotros, no para nosotros- una selva de malezas potencialmente peligrosas. Estamos reduciendo la diversidad en nuestra vida cotidiana, incluso en nuestros cuerpos, exactamente de la misma manera que lo estamos reduciendo en el mundo. Gestionamos nuestra propia carne como manejamos la tierra.

Esto llamó la atención de Hanski, y se preguntó si él podría llevar  la hipótesis de la higiene un paso más allá. ¿Podría la pérdida de la biodiversidad llevar nuestro sistema inmunológico a dañarse de tal modo que no sea capaz de distinguir entre amigos y enemigos? 


Una Mirada cercana a los beneficios de la biodiversidad

Hanski tuvo mucho cuidado en el diseño de los estudios, optó por circunstancias que reducen  la biodiversidad  a sus elementos más simples, ya sea  el estudio de las moscas en los animales muertos, los escarabajos en el  estiércol, o la depilación con cera y la disminución de las poblaciones de mariposas en parches de hierba. Fue la elegancia de este enfoque que le valió el Premio Crafoord, el premio más prestigioso de la ecología.
En el estudio de los hogares, Hanski quería trabajar con casas en las que pudiese conocer los detalles minuciosamente. Trabajaría en su Finlandia natal, donde la biodiversidad es baja al principio, lo suficientemente baja como para ser cognoscible. Optó por estudiar una ciudad y la región en Finlandia, donde pocas personas se mueven muy lejos, donde los microbios con los que nacen alrededor podrían ser similares a aquellos con los que mueren. A continuación, se centró en los adolescentes para controlar el impacto de la edad. Si la biodiversidad, de hecho afecta a las alergias, Hanski sería maximizar sus posibilidades de ver el efecto.
Hanski seleccionó al azar 118 adolescentes en un número igual de hogares dentro de un área de 100 kilómetros por 150 kilómetros. Algunas de las casas estaban, por casualidad, en la ciudad, y otras estaban en el bosque o en las granjas. Hanski y su equipo visitaron las casas, armados con  agujas. Se extrajo sangre de cada adolescente  para realizar las pruebas de alergias.
Para medir la diversidad de bacterias en la piel de los adolescentes, Hanski y su equipo tomaron muestras de sus antebrazos, luego amplificaron  y secuenciaron el ADN presente. El enfoque era estándar: se necesita sólo una pequeña porción de piel para representar la vida del conjunto.
La medición de la biodiversidad en el exterior tomó la mayor parte del trabajo. Hanski optó por estudiar las plantas. Las plantas no se mueven, lo que los hace fáciles de contar, sino que también pudiera (aunque esto es pura especulación) hacerlas  más propensas a acumular microbios.  Hanski y su equipo de 10 ayudantes de campo se contaron e identificaron todas las plantas  de todos los jardines.

La idea era probar si los lugares al aire libre con alta biodiversidad tienden a tener alta biodiversidad microbiana bajo techo, lo  que a su vez reduciría el riesgo de los habitantes a las enfermedades alérgicas. En retrospectiva, parecía poco probable que Hanski y sus colegas encontraran una relación fuerte entre la biodiversidad de las plantas, los microbios y las alergias. Si estudias  pedazos de pastizales y mariposas, hay pocas especies en juego. Uno puede esperar razonablemente comprender los factores principales que influyen en que se produzcan. Pero miles de especies viven en el cuerpo humano muchos de los cuales aún no han sido nombrados, mucho menos entendidas. Las comunidades de microbios encontrados en diferentes partes del cuerpo de una persona en particular-por ejemplo la lengua y el dedo del pie-son previsiblemente diferente. Los microbios de la  lengua nunca remotamente se parecerán  a los de un dedo del pie. Pero ¿por qué su  lengua tiene tan diferentes de la mía ha sido imposible de explicar. Una persona física se encuentra con decenas de miles o más bacterias en su vida. Cuales se establecerán  podría ser sobre todo una cuestión de azar.


Sin embargo, cuando Hanski y sus colegas analizaron los datos, descubrieron un patrón muy claro. Una mayor diversidad de plantas nativas parecía estar asociados con la composición microbiana alterada en la piel de los participantes, lo que llevó a su vez a un menor riesgo de alergias.

Un grupo de microbios, la gammaproteobacteria, parecía estar particularmente asociada tanto con la diversidad de plantas y con las alergias. Sin saberlo Hanski, más de 40 años atrás  este mismo grupo de bacterias se demostró que aumentaba y disminuía en la piel humana con la variación entre las estaciones. Hanski y sus colegas encontraron que las bacterias también varían en el espacio. No importaba si consideraban las alergias a los gatos, perros, caballos, polen de abedul, hierba timothy, o artemisa. En cada caso, los individuos con más tipos de gammaproteobacteria en sus cuerpos eran menos propensos a tener alergias.

Nadie había mostrado esto nunca antes. Nadie parece nunca haberle dado una mirada. Cuando consulté a mis colegas acerca de los resultados, algunos estaban entusiasmados. Otros se mostraron escépticos. Tal vez el análisis no fue del todo bien. Tal vez Hanski se concentró  demasiado en la gammaproteobacteria y no en otros tipos de bacterias. Sin embargo, todos coincidieron en que, a medida que avanzaba en sus investigaciones, estarían buscando efectos similares. ¿Puede el salvaje de afuera colarse dentro?.

Nadie ha ofrecido una explicación muy convincente de cómo la diversidad de las plantas o la vida en general en los patios traseros altera la composición de las bacterias en la piel humana. Pero la pregunta más importante es cómo la composición de las bacterias en la piel (tal vez en concierto con la diversidad de plantas y otros organismos fuera) influye en nuestro potencial para desarrollar alergias. Varias opciones han surgido.

La biodiversidad de las bacterias y otros Gammaproteobacteria directamente nos puede beneficiar. Tendemos a pensar en el sistema inmune como perro de ataque de nuestro cuerpo. No lo  es. La función principal del sistema inmunológico es distinguir las especies mortales de las buenas especies y, según algunos, buenas especies de seres simplemente inocuos. Los ataques son secundarios-la parte fácil. De esta manera, el sistema inmunológico es nuestro sexto sentido. Es nuestro taxónomo interior. Y este taxónomo interior tiene que ver un montón de especies para  aprender a distinguir el bueno del malo del inocuo. Si no lo hace, comete errores. Ve las propias células de nuestro cuerpo o los granos de polen y los juzga peligrosos. En este modelo, el mundo que nos rodea tiene que ser lo suficientemente diverso como para que nuestro sistema inmunológico gane en  perspectiva.

O tal vez, como Hanski y sus colegas han sugerido (y como los estudios en perros han sugerido de forma independiente), las probabilidades de tener algunas especies de bacterias beneficiosas en la casa se incrementa con ciertos tipos de diversidad microbiana. La diversidad de las bacterias Gammaproteobacteria o de otro tipo sería una especie de póliza de seguro.


Por último, una tercera posibilidad nos lleva de nuevo  a las guerras antiguas. Las bacterias y los hongos compiten. Los hongos están en todas partes en los hogares y, a diferencia de las bacterias, parece más probable que causen alergias que prevenirlas. La diversidad fúngica parece ser menor en las casas donde la diversidad bacteriana es mayor. Tal vez las bacterias domésticas pueden combatir los hongos, ganando una guerra invisible en nuestro nombre.

Hanski mismo no cuenta aún con suficiente perspectiva, ni datos para distinguir entre las explicaciones. Tampoco nadie. Los esperamos.

Tal vez necesitamos algo así como una teoría ecológica de la enfermedad. Tal teoría ecológica de la enfermedad postularía que nos podemos enfermar ya sea porque nos veamos  afectados por la presencia de especies malas o por la ausencia de especies o bien una buena mezcla de especies. Tal teoría sería nueva para el mundo de la medicina y la sociedad en general. Somos buenos en la matanza de especies alrededor de nuestras casas y en nuestros cuerpos, pero no somos buenos cultivandolas.

Sin embargo, a pesar de que  la idea de que algunas de las especies que nos rodean son beneficiosas es ajena a los médicos, es vieja  para los ecologistas. Para Hanski, la interdependencia de las especies es evidente por sí misma, el estado normal de la vida es estar ligada a  otra vida. Nuestras mentes conscientes y las sociedades progresistas parecen lentas para darse cuenta de esto, pero nuestro sistema inmunológico subconsciente puede haberlo sabido todo el tiempo.

A la espera de una mayor comprensión, seguimos simplificando el mundo. Llegaremos a ser más urbanos  y por lo tanto más propensos a sufrir de alergias y enfermedades autoinmunes, al menos si Hanski está en lo  correcto. Y si tiene razón, también puede ser un camino a seguir, una manera sencilla  de ayudar a nuestros enfermos. Podríamos repoblar de plantas y animales los lugares que nos rodean, plantar una riqueza de especies en nuestros patios traseros y así tener niños más saludables cubiertos con  más tipos de bacterias? Hagamos lo que hagamos, será medido por nuestros sistemas inmunes y nuestros microbios, que su función o disfunción parecen ser un registro de  la riqueza de nuestras vidas.

Rob Dunn es un escritor científico y biólogo en el Departamento de Biología de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Su nuevo libro The Wild Life of Our Bodies

Articulo original en ingles:

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