El análisis de 322 individuos de tres continentes sugiere que la etnia y la geografía pueden influir en la biología humana, el envejecimiento y el riesgo de padecer enfermedades.
Una investigación dirigida por la Facultad de Medicina de Stanford ha descubierto que la etnia y la geografía pueden influir en la composición molecular humana, desde el metabolismo y la inmunidad hasta la microbiota intestinal y el envejecimiento biológico.
Los hallazgos , publicados en Cell el 14 de mayo, revelan la compleja interacción entre la genética y el medio ambiente, ofreciendo información valiosa para investigadores y clínicos que buscan comprender mejor la atención médica en poblaciones diversas. Los resultados preliminares brindan nuevas perspectivas para explorar cómo la etnia y el entorno influyen en diversos aspectos de la biología.
Michael Snyder , doctor en Genética y profesor titular de la cátedra Stanford W. Ascherman, MD, FACS, es coautor principal del estudio. Nasim Barapour, doctora en Investigación Científica, es coautora principal.
El estudio empleó un enfoque analítico exhaustivo, midiendo una variedad de moléculas en el cuerpo humano, incluyendo lípidos, microbios, proteínas y metabolitos (moléculas que representan la actividad metabólica de un individuo), para construir una nueva visión de la diversidad molecular humana en diferentes poblaciones y regiones geográficas.
“Por primera vez, hemos elaborado perfiles detallados de personas de todo el mundo”, dijo Snyder. “Esto nos permite ver qué propiedades, como los metabolitos y los microbios, están correlacionadas con la etnia y cuáles con la geografía”.
Un retrato molecular global
Los investigadores analizaron muestras de 322 individuos sanos —todos asistentes a una conferencia— de ascendencia europea, asiática oriental y asiática meridional, residentes en Asia, Europa y Norteamérica. El hecho de contar con participantes del mismo origen étnico pero ubicados en diferentes lugares geográficos permitió a los investigadores diferenciar los efectos de la ascendencia genética de los del entorno.
El estudio identificó algunas firmas moleculares asociadas a la etnia: por ejemplo, los participantes del sur de Asia mostraron mayores niveles de exposición a patógenos, mientras que los individuos de ascendencia europea presentaron una mayor diversidad microbiana intestinal y niveles elevados de metabolitos asociados a enfermedades cardiovasculares. Estos patrones se mantuvieron independientemente del lugar de residencia de los participantes, lo que apunta a un fuerte componente genético en la configuración de la identidad molecular humana.
Por primera vez, hemos realizado perfiles detallados de personas de todo el mundo. Esto nos permite observar qué propiedades, como los metabolitos y los microbios, se correlacionan con la etnia y cuáles con la geografía–Michael Snyder
El lugar donde viven las personas también deja una huella cuantificable en la biología. El cambio de residencia geográfica, es decir, el desplazamiento de quienes ya no viven en el continente de sus ancestros, se asoció con cambios significativos en las redes metabólicas y lipídicas —incluidas las vías del colesterol, los ácidos biliares y el ácido araquidónico—, así como con cambios selectivos en la microbiota intestinal.
Según Snyder, uno de los descubrimientos más sorprendentes del estudio se refiere a la relación entre la geografía y la edad biológica, una medida de la edad aparente de las células y los tejidos del cuerpo a nivel molecular, que puede diferir de la edad cronológica.
“Los asiáticos orientales que viven fuera de Asia tienen una edad biológica mayor que los que residen en Asia. En el caso de los europeos, los que residen fuera de Europa son más jóvenes”, señaló Snyder.
Estos patrones de envejecimiento divergentes ponen de relieve cómo el entorno puede modular la edad biológica y plantean preguntas importantes sobre el estilo de vida, la dieta y los factores del microbioma que pueden acelerar o ralentizar el proceso de envejecimiento.
Nuevas conexiones moleculares
Entre los novedosos hallazgos mecanicistas del estudio, los investigadores identificaron una relación entre la expresión de un gen clave de la telomerasa —asociado al envejecimiento celular y la longevidad— y la bacteria intestinal Oscillospiraceae UCG-002, mediada por la esfingomielina, una molécula lipídica. Este hallazgo abre nuevas vías para comprender cómo la microbiota intestinal puede influir en el envejecimiento a nivel molecular.
El conjunto de datos generado por este estudio es un recurso de acceso abierto que resultará valioso para el avance de la medicina de precisión, adaptando el tratamiento médico a las características individuales de cada paciente, afirmó Snyder. Al dilucidar cómo la etnia y el entorno interactúan para moldear la biología molecular, los hallazgos sientan las bases para diagnósticos, terapias y estrategias preventivas más equitativas y eficaces para diversas poblaciones globales.
Investigadores del Instituto de Biología de Sistemas, la Universidad de Alberta, la Universidad de Quebec en Montreal, la Universidad de Salamanca, la Universidad Médica de Graz, el Instituto Real de Tecnología KTH, la Universidad de Manchester, Amrita Vishwa Vidyapeetham (Universidad), la Universidad de Aalborg y la Universidad de Washington también contribuyeron a este estudio.
Esta investigación fue financiada por la Fundación Familiar Anu y BV Jagadeesh, la Fundación Embrace, el Instituto Español de Salud Carlos III, la Plataforma de Salud Global del CSIC, la Plataforma Nacional Danesa de Espectrometría de Masas para Proteómica e Imagen Biomolecular, la Asociación Americana de Diabetes, los Institutos Nacionales de Salud (subvenciones NIGMS R01GM087221, HG007735 y S10OD026936), la Fundación Nacional de Ciencias, el Instituto de Biología de Sistemas, un Premio al Investigador Distinguido de la Fundación de Investigación de Washington, el Centro de Investigación Biomédica NIHR de Manchester y la Red Integral de Investigación Local del Gran Manchester.
El Departamento de Genética de Stanford también apoyó el trabajo.
Imagen de portada: Investigadores de Stanford Medicine y sus colegas descubrieron que tanto la etnia como la geografía influyen en la huella molecular de un individuo.
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Fuente: Stanford Medicine/ med.stanford.edu
