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Análisis de ADN en heces muestra qué y cuánto come la gente


Todo lo que comemos (excepto las vitaminas, los minerales y la sal) proviene de algo que estaba vivo y todos los seres vivos tienen genomas.

 

Según investigadores del Departamento de genética molecular y microbiología de la Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, una fracción decente de ese ADN alimentario no se digiere y luego se excreta.

 

El estudio de David y Petrone de 2023 que analizó el ADN en muestras de heces, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), mostró qué comía, y aproximadamente, cuánto comía la gente.¹

 

Los investigadores señalaron que están utilizando la secuenciación del ADN para reconstruir lo que la gente come, tratamos de ver si hay patrones en lo que la gente come y cómo podemos medirlos por ADN, una especie de análisis forense genético. Luego conectan esos datos con resultados de salud como la obesidad. El excremento de una persona típica probablemente contiene el ADN de 10-20 especies de plantas y tres o cuatro tipos de ADN animal, la persona promedio, algunas personas pueden tener más de 40 tipos en un momento dado.

 

El estudio del ADN en heces humanas tiene aplicaciones potenciales en la investigación y en entornos clínicos. Por ejemplo, podría ayudar a diseñar estrategias de nutrición personalizadas para los pacientes, algo que ya se está probando. Se espera que la información del ADN ayude a "conectar los patrones de lo que la gente come con sus microbiomas".

 

Una gran ventaja: las heces no mienten. Al reconstruir la dieta de alguien, las personas olvidan lo que comieron, falsean la verdad o no se molestan en llevar la cuenta. Algunas personas no pueden escribirlo todo porque son demasiado viejas o demasiado jóvenes, las mismas personas con mayor riesgo de enfermedades asociadas a la nutrición.

 

Hay mucho más ADN bacteriano en las heces que ADN alimentario, e incluso un poco de ADN humano y, a veces, hongos. La concentración de bacterias en las heces se encuentra entre las concentraciones más altas de bacterias en el planeta, pero su laboratorio se centra en el ADN de las plantas que encuentran, indicaron los investigadores.

 

Los científicos amplifican y copian selectivamente el ADN de las plantas utilizando PCR (reacción en cadena de la polimerasa). Al igual que una prueba de PCR de COVID, el proceso solo coincide con ciertos tipos de ADN y puede diseñarse para ser más específico o menos específico. Los científicos buscan un término medio de especificidad, en el que el proceso de PCR se dirige a los cloroplastos de las plantas.

 

Una vez que han detectado todas las diferentes secuencias de especies alimenticias, necesitan encontrar el código de ADN, un paso que requiere mucho tiempo. La Dra. Briana Petrone, coinvestigadora del presente proyecto, elaboró una base de datos de referencia de secuencias específicas de ADN que corresponden a diferentes especies de plantas. Este trabajo tomó más de un año. Pocos laboratorios están secuenciando el ADN en las heces, la mayoría de ellos lo analizan en animales, no en humanos. Se estima que hay entre 200.000 y 300.000 especies de plantas comestibles en el planeta, creo que históricamente, los humanos han comido alrededor de 7000 de ellas. Somos como una especie de depósito andante de todo este material genético, concluyó.

 

El seguimiento del ADN en los alimentos digeridos puede proporcionar datos valiosos a los investigadores, información que podría tener un gran impacto en la orientación nutricional para las personas con obesidad y enfermedades digestivas y otros problemas gastrointestinales y relacionados con la nutrición. Se dieron cuenta de que los niños con obesidad tenían una mayor diversidad de plantas que los niños sin obesidad. Suena al revés: ¿no sería que un niño que come más plantas tendría un peso más saludable? Resulta que los alimentos que están más procesados a menudo tienden a tener más ingredientes, por ejemplo, un Big Mac y papas fritas y un café tienen 19 especies de plantas diferentes.

 

En el futuro, los investigadores quizá tengan que ser más específicos sobre cómo se piensa sobre la diversidad dietética. Tal vez no todas las especies de plantas cuenten para la salud de la misma manera.

 

El "sesgo de recuerdo" hace que los cuestionarios y las aplicaciones de alimentos no sean confiables. Y la investigación sugiere que algunos participantes pueden subestimar la ingesta de alimentos, posiblemente porque no quieren ser juzgados o porque estiman mal cuánto consumieron realmente.²

 

Hay muchas direcciones en las que al laboratorio de David le gustaría llevar su investigación, posiblemente asociándose con epidemiólogos en estudios globales que les ayudarían a ampliar su base de datos de ADN y comprender mejor cómo, por ejemplo, el cambio climático puede estar afectando a la diversidad de la dieta y a aprender más sobre la dieta en diferentes poblaciones.

 

Referencias

 

  1. Brianna L. PetroneAmmara AqeelSharon JiangLawrence A. David.  La diversidad del ADN vegetal en las heces está relacionada con la calidad de la dieta, la edad y los ingresos del hogar. PNAS. 2023; 120 (27) e2304441120. https://doi.org/10.1073/pnas.2304441120

  2. Vitolins MZ, Caso TL. ¿Qué hace que la investigación nutricional sea tan difícil de realizar e interpretar? Espectro de la diabetes. mayo de 2020; 33(2):113-117. DOI: 10.2337/DS19-0077. PMID: 32425447; PMCID: PMC7228817.

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