Existe una división grande entre los hombres que viven en la tierra. Una división invisible, pero que afecta de manera profunda la vida de la gente. Esta división, mal entendida por muchos, ha creado, y todavía está creando, un inmenso malestar e inclusive muertes... Y todo esto a causa de una substancia blanca, líquida, que para una parte de la población humana es un alimento clave, y para los demás, un veneno. Este líquido no es nada más, ni nada menos, que la leche.
Puede parecer extraño para quienes viven en (el norte de) Europa o Norteamérica, pero a nivel mundial una mayoría de los adultos no puede digerir la leche fresca. La lecha les puede causar flatulencia, vómito, calambres intestinales y hasta diarrea. Los bebés sí tienen prácticamente todos la capacidad de digerir la leche, la cual es su primer alimento, y así también los mamíferos recién nacidos, pero los adultos generalmente pierden esta capacidad, con la notable excepción de ciertas poblaciones humanas. Veamos qué está pasando.
Lactosa y lactasa
El compuesto químico que causa los problemas en la digestión de la leche, es la lactosa, el principal carbohidrato (azúcar) en la leche de los mamíferos. La leche materna humana consiste por aproximadamente 7% (en volumen) de lactosa. La leche de otros mamíferos contiene generalmente un poco menos lactosa: típicamente alrededor de 4-5%. La lactosa es una importante fuente de energía (conjuntamente con la grasa en la misma leche) para los recién nacidos. La lactosa es un disacárido, o sea un azúcar doble, compuesto por dos azúcares simples: glucosa y galactosa. El intestino de los mamíferos es perfectamente capaz de absorber la glucosa y la galactosa, y así aprovechar de esta fuente de energía. La combinación de los dos, o sea la lactosa, sin embargo, no lo puede absorber: la membrana del intestino no es capaz de dejar pasar esta molécula más grande[i].
Para que la lactosa pueda ser absorbida, los mamíferos recién nacidos disponen de una enzima denominada lactasa, cuyo nombre ya indica que actúa sobre la lactosa. La lactasa permite la conversión de la lactosa en sus componentes glucosa y galactosa. Sin la presencia de lactasa, el cuerpo no es capaz de procesar la lactosa, y cualquier molécula de lactosa que entre en el intestino pasa sin cambios al colon, donde bacterias la convierten en gases (incluyendo dióxido de carbono e hidrógeno) y ácidos, que causan las molestias arriba descritas: flatulencia, diarrea etcétera[ii].
En todos los mamíferos el cuerpo pierde, después de la infancia, la capacidad de producir lactasa, de manera que ya no es capaz de digerir lactosa (esta condición se llama “intolerancia a la lactosa”). ¿Todos los mamíferos? No, una pequeña proporción de humanos mantuvo la capacidad de producir lactasa, o sea persistencia de lactasa. ¿Qué les pasó?
Una simple mutación genética
Desde el punto de vista genético, lo que les pasó a las personas adultas que ostentan persistencia de lactasa, es que su material genético contiene alguna mutación en el gen que es responsable para la regulación de la elaboración de la lactasa, de manera que no funciona el interruptor genético que debería apagar la producción de lactasa. Este interruptor se mantiene en posición de “encendido”, digamos. Se han identificado varias variantes genéticas (alelos) que resultan en esto; la más estudiada es una variante causada por una simple mutación de C a T en el gen MCM6, ubicado cerca del gen que codifica la lactasa[iii]. A nivel mundial, sólo una minoría de la población humana tiene una variante de este género. En ciertas regiones, sin embargo, la tienen casi todos. Mientras que en la China, menos de 20% de la población tolera la lactosa y en el caso de ciertos pueblos africanos (tales como los Bantúes, Bosquimanos, Yoruba), menos del 10%, en el norte de Europa más del 90% la tolera y, por ejemplo, en España un 85%[iv].
Además de la variación actual de la tolerancia a la lactasa, se ha podido estudiar el material genético de restos humanos de épocas pasadas. Se determinó que en el norte de Europa la tolerancia a la lactosa es de fecha relativamente reciente: si ahora la gran mayoría de los suecos tienen la variante genética en el gen MCM6 arriba mencionada, ninguno de 14 individuos del Neolítico Medio (2600-2000 años AdC) de la isla sueca de Gotland la tenían
[v]. En Europa central y oriental, ninguno de ocho individuos que vivían entre 5840 y 5000 años AdC tenía la variante
[vi]. Al parecer, la actual tolerancia a la lactosa es de fecha relativamente reciente: en pocos miles de años, una variante genética apareció en un individuo y se propagó tan rápidamente que una mayoría de la población humana en Europa la tiene.
Gracias a los avances en la genética se ha podido determinar cuándo pudo haber empezado a propagarse la variante genética en cuestión. Un estudio de microsatélites (secuencias repetitivas dentro del ADN) relacionados a esta variante reveló que la propagación de la misma probablemente ocurrió hace entre 12.500 y 7500 años; la mutación en sí se dio antes, pero empezó a extenderse en la población sólo durante el intervalo indicado[vii].
Además fue posible modelar cuándo apareció la variante en cuestión, y dónde. Parece que la variante empezó a propagarse hace unos 7500 años, en una región entre los Balcanes y Europa central. La población en esta parte de Europa fue la primera en volverse (en su mayoría) tolerante a la lactosa. Después siguió la población en otras partes de Europa, incluyendo el norte. Esta expansión de la tolerancia a la lactosa se debió al parecer a una expansión demográfica, o sea que ocurrió una migración de los portadores de la variante genética desde los Balcanes hacia el norte, donde reemplazaron a (y se mezclaron con) la población original, que no era tolerante a la lactosa[viii].
Obviamente la variante genética dió a sus portadores una ventaja tan grande que por selección natural (o sea, teniendo más hijos que los no portadores de la variante) se multiplicaron más que los que no tenían la variante. Y la población, una vez dominada por individuos tolerantes a la lactosa, tuvo una ventaja en comparación con poblaciones carentes de esta tolerancia. ¿Cuál era, entonces, la razón de esta ventaja?
Sociedades lecheras
Resulta que las poblaciones con una alta tolerancia a la lactosa se caracterizan por tener una importante producción láctea. Algunas son pastorales, otras agrícolas, pero tienen en común la presencia de ganado – sean ovejas, vacas, renos, búfalos, caballos o camellos – con una producción de leche de utilidad para el hombre. Las sociedades con baja tolerancia a la lactosa son aquellas que bien sea no tienen ganado, bien sea lo tienen pero para la producción de carne, no de leche. En el caso de la prehistoria europea, los individuos cuyos restos mostraron la ausencia de la variante, pertenecían a una población de cazadores-recolectores, los cuales no tienen ganado.
El lugar donde se piensa que puede haber originado la variante genética que permitió la tolerancia a la lactosa, ubicado entre los Balcanes y Centro-Europa, es también la cuna de una importante cultura de la prehistoria europea: la cultura de la cerámica de bandas (en alemán: Linearbandkeramik, LBK). Esta cultura debe su nombre a los objetos cerámicos que producía: tazas, cuencos, vasijas y jarras de confección sencilla, sin asas, decoradas con líneas curvas y rectas incisas en bandas (ver figura). La LBK, datada a entre 5400 y 4900 años AdC, es considerada la primera cultura neolítica en Europa, o sea, la primera cultura agrícola. Aparte de cultivar ciertos tipos de granos y leguminosas, importaron desde el Oriente Cercano los primeros animales domésticos, tales como ganado bovino, ovejas y cabras[ix].
No es de extrañarse, entonces, que los individuos de la LBK hayan sido los primeros, en Europa por lo menos, a desarrollar tolerancia a la lactosa. Esta debe haberles proporcionado unas importantes ventajas. No se sabe con seguridad cuáles pueden haber sido, pero se están barajando varias hipótesis que suenan creíbles[x]:
La leche era (y es) un alimento rico en calorías y proteínas, que enriquece de manera imporante a la dieta.
· La leche, siendo una fuente importante no sólo de calcio sino también de viamina D (que el cuerpo requiere para poder absorber el calcio), es un alimento clave para el crecimiento, especialmente en los países nórdicos donde, durante buena parte del año, no hay suficiente luz para que la piel pueda sintetizar la cantidad de vitamina D que necesita el cuerpo. (Esta hipótesis suena muy razonable, pero no ha sido posible probarla.
· La leche está disponible durante todo el año, a diferencia de aquellos alimentos (por ejemplo granos, frutos y hortalizas) que sólo se encuentran por temporadas.
· La leche fresca se puede beber con más seguridad que el agua de superficie, la que puede estar contaminada.
Es de suponer que una combinación de estos factores les dió a las personas tolerantes a la lactosa una importante ventaja ante los que no lo eran. Por un lado, les permitió vivir más tiempo y en mejor salud, de manera que podían tener más hijos, y por otro, los hijos eran más sanos y mejor nutridos, de manera que la tasa de mortalidad infantil era relativamente baja. Por ende, la proporción de personas tolerantes a la lactosa en la población pudo aumentar rápidamente, en pocas generaciones.
Esto es un buen ejemplo de selección natural positiva: o sea, una mutación genética da origen a un rasgo (en este caso la tolerancia a la lactosa) que le proporciona al individuo portador de la mutación una ventaja tal que sus descendientes se multiplican más rápidamente que los de los individuos no portadores de la mutación. En la genética actual, se está considerando que muchos cambios genéticos no se deben a selección natural positiva, sino más bien a procesos aleatorios, o sea al azar. Sin embargo, en el caso de la tolerancia a la lactosa los genes involucrados tienen todas las características de selección natural positiva[xi].
Coevolución
Ahora viene la pregunta de la gallina y el huevo: ¿qué apareció primero: la tolerancia a la lactosa o la producción de leche? Son dos las posibilidades. La primera es que la tolerancia a la lactosa apareció y se expandió en poblaciones que ya eran lecheras, y que justamente se pudo propagar gracias a las ventajas que la tolerancia a la lactosa proporciona a los individuos; esta hipótesis se llama la “histórico-cultural”. La otra hipótesis, llamada la de la “causa inversa”, dice que fue la aparición de esta tolerancia lo que permitió a sus portadores dedicarse a la ganadería lechera. La observación que los primeros pueblos ganaderos en Europa no eran tolerantes a la lactosa, sin embargo, indica que la primera hipótesis, la histórico-cultural, parece ser la correcta: primero se introdujo la ganadería – un fenómeno cultural –, y sólo después empezó a desarrollarse la tolerancia a la lactosa[xii].
Esta conclusión nos hace obviamente preguntar qué hacían los primeros ganaderos, que todavía no eran tolerantes a la lactosa, con la leche. Bueno, la aprovecharon, pero no en su forma original, sino procesada: en la forma de queso, yogur etcétera. Procesada, la leche es mucho más digerible, aun para los que no toleran la lactosa. De hecho, restos de lácteos en recipientes de cerámica provenientes de las primeras sociedades ganaderas muestran que comúnmente se procesaba la leche – por un lado, para poder ser conservada más tiempo, pero por otro, para evitar reacciones de intolerancia[xiii].
Cabe destacar que las sociedades lecheras consideraron el consumo de leche por adultos como algo positivo, no solamente como un mal necesario. Durham[xiv] (abajo más acerca de él) muestra como en los mitos de dos antiguas sociedades lecheras, la nórdica y celta, tanto dioses como héroes comúnmente beben leche, mientras que en dos sociedades orientales antiguas, la iraní y la india, los mitos no hacen ninguna referencia a la leche. Esto refleja la relevancia cultural de la leche en las culturas lecheras.
Obviamente, el desarrollo de la tolerancia a la lactosa debe mucho a la aparición de la ganadería (evolución cultural): sin la ganadería lechera, la tolerancia a la lactosa nunca se hubiera propagado tanto como lo ha hecho. Esta relación entre la evolución biológica y la evolución cultural (la ganadería) ha sido llamada coevolución por el antropólogo estadounidense William Durham, referiéndose a una interacción entre evolución biológica (por selección natural) y evolución cultural (por selección cultural). Este fenómeno, limitado – que sepamos – al género humano, permite una adaptación rápida al entorno, ya que los genes y la cultura cooperan en la evolución humana[xv].
Implicaciones y aplicaciones
El caso de la tolerancia a la lactosa nos ha enseñado unas cuantas cosas, entre las cuales deseo resaltar las siguientes:
· Primero, este es un buen ejemplo de coevolución genética y cultural. Condiciones culturales a veces propician la propagación en una población de mutaciones genéticas que resultan en una mejor adaptación. Hay otros ejemplos de coevolución, de los cuales tengo previsto hablar en un futuro no tan lejano.
· Segundo, la tolerancia a la lactosa es un ejemplo claro de selección natural positiva. También existe la selección natural negativa (la desaparición de mutaciones que dan origen a un rasgo que reduce la capacidad de un individuo para procrearse) y la neutra (mutaciones que, cada una por separado, no influyen en la adaptación de un individuo, pero que, tomadas en su conjunto, sí pueden influirla). Además de la selección natural, hay evolución por “genetic drift”, o sea al azar. Este último tipo de evolución parece estar de moda últimamente, en el sentido que se considera ahora una mayor causa de evolución. Sin embargo, hay algunos ejemplos contundentes, entre los cuales la tolerancia a la lactosa, de que la selección natural positiva es un mecanismo importante para la evolución.
· Tercero, este es un ejemplo de evolución reciente. No se ha parado la evolución biológica humana: sigue en acción, aunque ahora en conjunto con la evolución cultural.
Conclusión
Así concluye este relato de la (in)tolerancia a la lactosa – un breve recorrido por el mundo de la salud, la genética, la cultura y la arqueología. No todos son tolerantes a la lactosa, y es importante no obligar beber leche a los que no la pueden digerir. Por eso hay médicos que aconsejan a los adultos beber (¿o comer?) yogur en lugar de leche, ya que el yogur es más digerible. Otra implicación importante es la siguiente: no es verdad que todos los gatos beben leche. No intentéis darle leche a un gato adulto. Los gatos, así como los demás mamíferos adultos aparte del hombre, no toleran la lactosa.
[iii] Los científicos llaman esta variante el alelo –13 ,910*T. Enattah, N.S., Sahi
, T., Savilahti, E., Terwilliger
, J.D., Peltonen, L. y Järvelä, I., 2002. Identification of a variant associated with adult-type hypolactasia. Nature Genetics, 30, 233-237.
[iv] Itan, Y., Jones, B.L., Ingram, C.J.E., Swallow, D.M. y Thomas, M., 2010. A worldwide correlation of lactase persistence phenotype and genotypes. BMC Evolutionary Biology, 10, 36. Disponible en:
www.biomedcentral.com. Durham, W.H., 1991. Coevolution. Genes, culture and human diversity; Capítulo 5. Stanford University Press.
[v] Malmström, H., Linderholm, A., Lidén, K., Storå, J., Molnar, P., Holmlund, G., Jakobsson, M. y Götherström, A., 2010. High frequency of lactose intolerance in a prehistoric hunter-gatherer population in northern Europe. BMC Evolutionary Biology, 10, 89. Disponible en:
www.biomedcentral.com.
[vi] Burger, J., Kirchner, M., Bramanti, B., Haak, W. y Thomas, M.G., 2007. Absence of the lactase-persistence-associated allele in early Neolithic Europeans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 104 (10), 3736-3741. Disponible en:
www.pnas.org.
[vii] Coelho, M., Luiselli, D., Bertorelle, G., Lopes, A.I., Seixas, S., Destro-Bisol, G. y Rocha, J., 2005. Microsatellite variation and evolution of human lactase persistence. Human Genetics, 117, 329-339.
[viii] Itan, Y., Powell, A., Beaumont, M.A., Burger, J. y Thomas, M.G., 2009. The origins of lactase persistence in Europe. PLoS Computational Biology, 5, 8, e1000491. Disponible en:
www.ploscompbiol.org.
[x] Itan y otros, 2009 (ver nota 8).
[xi] Coelho y otros, 2005 (ver nota 7). Bersaglieri, T. y otros, 2004. Genetic signatures of strong recent positive selection at the lactase gene. American Journal of Human Genetics, 74, 1111-1120.
[xii] Burger y otros, 2007 (ver nota 6).
[xiii] Evershed, R.P. y otros, 2008. Earliest date for milk use in the Near East and southeastern Europe linked to cattle herding. Nature, 455, 528-531.
[xiv] Durham, 1991 (ver nota 4).
[xv] Durham, 1991, pág. 37-41 (ver nota 4). Cabe destacar que la cultura no siempre conlleva a una mejor adaptación. Ciertas prácticas culturales, por ejemplo el ca
nibalismo,
pueden reducir la adaptación en lugar de mejorarla.
Fuente: http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/02/20/actualidad/1329759784_191404.html
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