XI. 2. Diferencias del microbioma entre el medio rural y el urbano

Vivir en el campo o en la ciudad determina los microbios con los que se encuentra: el entorno rural tiende a favorecer una flora intestinal más rica y diversa y un sistema inmunitario mejor entrenado.

El entorno configura la microbiota: vida rural frente a vida urbana

El lugar donde vive —el campo o la ciudad— configura sus exposiciones microbianas, la diversidad de su intestino y su salud inmunitaria [653] [459].

La divergencia del microbioma entre el medio rural y el urbano se documentó con detalle epidemiológico mediante una serie de estudios que examinaron poblaciones inmigrantes que se habían trasladado de entornos rurales a urbanos, y mediante comparaciones transversales de poblaciones rurales y urbanas de un mismo país con patrones dietéticos similares. Un estudio de Schnorr y colaboradores publicado en Nature Communications en 2014, que caracterizó la microbiota de los hadza, cazadores-recolectores de Tanzania —uno de los microbiomas de población tradicional más exhaustivamente caracterizados—, encontró una diversidad microbiana significativamente mayor que la de controles urbanos italianos emparejados por edad y sexo. [719] Más directamente trasladable fue un estudio de Vangay y colaboradores publicado en Cell en 2018, que examinó a inmigrantes hmong y karen llegados a Estados Unidos desde el Sudeste Asiático, junto con controles nacidos en Estados Unidos. A los pocos meses de su llegada, la microbiota intestinal de los inmigrantes mostraba desplazamientos medibles hacia el perfil occidental: las comunidades dominadas por Prevotella pasaban a estar dominadas por Bacteroides, y la diversidad de la microbiota disminuía respecto a los controles del país de origen. La pérdida era progresiva a lo largo de las generaciones: los inmigrantes de segunda generación mostraban una microbiota más occidentalizada que los de primera generación. [675] El mecanismo que impulsa la divergencia del microbioma rural-urbano implica múltiples factores convergentes: cambios dietéticos hacia alimentos procesados con menos fibra, menor diversidad microbiana ambiental asociada a la urbanización, mayor uso de antibióticos y menor contacto con el exterior y con el suelo. La eliminación de los enterotipos dominados por Prevotella en las poblaciones en proceso de urbanización se asocia a una menor capacidad de fermentación de carbohidratos, a una menor producción fecal de butirato (un ácido graso de cadena corta que es la principal fuente de energía de los colonocitos) (un ácido graso de cadena corta que nutre las células del colon y reduce la inflamación) y a cambios en el punto de ajuste inmunitario hacia un tono inflamatorio más elevado. [653] La relevancia clínica es que el patrón occidental de microbiota intestinal no es una línea de base biológica propia de la especie: es un estado configurado por el entorno que puede estar relativamente empobrecido respecto a aquello con lo que coevolucionó el sistema inmunitario humano, con implicaciones para la carga de enfermedad crónica asociada a la urbanización.

La comparación directa más exhaustiva de la microbiota intestinal rural y urbana en una misma población la llevaron a cabo Sonnenburg y colaboradores en Stanford, con el estudio de los cazadores-recolectores hadza de Tanzania, una de las pocas poblaciones del mundo que conservan una dieta y un estilo de vida plenamente tradicionales. Publicado en Science en 2017, el estudio encontró que los individuos hadza albergaban una diversidad de microbiota intestinal sustancialmente mayor que los controles occidentales urbanos emparejados, incluidos taxones casi ausentes en las poblaciones occidentales: en particular Treponema y Spirochaetes no asociadas a enfermedad, y una variedad de Prevotella y Ruminococcaceae. [676] Un componente longitudinal del estudio halló que la diversidad y la composición de la microbiota hadza fluctuaban estacionalmente —siguiendo los ciclos de disponibilidad de alimentos—, mientras que la microbiota occidental permanecía mucho más estática a lo largo de las estaciones. La capacidad de reconfiguración microbiana estacional se interpretó como una adaptación funcional que la microbiota occidental moderna parece haber perdido. [676] Otra línea de evidencia procede de los estudios en inmigrantes: las personas hmong y karen que emigraron de Tailandia a Estados Unidos mostraron una pérdida de diversidad y de función de la microbiota intestinal a los pocos meses de la llegada, con cepas asociadas a Estados Unidos que desplazaban progresivamente a las nativas. El efecto se intensificaba con la duración de la estancia en Estados Unidos y con la obesidad, y se acumulaba entre generaciones: el perfil de los inmigrantes de segunda generación estaba más cerca del de las personas nacidas en Estados Unidos que el de los de primera generación. [675] La interpretación clínica no es que la vida rural sea superior ni que la vida urbana sea insana: es que determinados rasgos de los entornos urbanos que difieren de los rurales (reducción de la fibra alimentaria, alimentos procesados, menor contacto con la microbiota ambiental, patrones de uso de antibióticos) son los probables impulsores del diferencial de diversidad. Se trata de aportes modificables incluso en entornos urbanos [111].

El lugar donde vive una persona configura su contacto microbiano cotidiano. Los entornos rurales suelen implicar una exposición más frecuente al suelo, a las plantas, a los animales y al aire libre, mientras que la vida urbana a menudo supone un contacto menos regular con los entornos naturales y más tiempo en interiores. Estas diferencias importan porque el sistema inmunitario y nuestros microbios residentes responden a señales ambientales repetidas y de baja intensidad a lo largo de muchos años [111].

En la vida rural, la exposición microbiana suele ser más amplia y variada. Esto no significa que los microbios rurales “colonicen el intestino” de forma sencilla, pero sí pueden influir en la tendencia del sistema inmunitario a tolerar estímulos inofensivos en lugar de reaccionar con una inflamación excesiva. La evidencia más sólida de este patrón procede de la investigación sobre enfermedades alérgicas, especialmente el asma, donde las exposiciones asociadas a las granjas se vinculan repetidamente a un menor riesgo en la infancia.

La vida urbana genera un conjunto distinto de presiones. La escasez de zonas verdes, los edificios herméticos y el menor contacto con el exterior pueden estrechar el abanico de aportes microbianos ambientales. Al mismo tiempo, los residentes urbanos pueden enfrentarse a factores que también afectan a la salud relacionada con la microbiota: patrones dietéticos con menor ingesta de fibra, niveles más altos de contaminación del aire y un uso más frecuente de productos de limpieza antimicrobianos en algunos contextos. Ninguno de ellos determina por sí solo la salud, pero en conjunto pueden desplazar las exposiciones en una dirección quizá menos favorable para el equilibrio inmunitario.

Los estudios que comparan a los niños criados en granjas con los criados en ciudades encuentran a menudo tasas más bajas de rinitis alérgica y asma en los grupos expuestos al medio agrícola. Estas observaciones no demuestran que “la vida rural prevenga la alergia”, pero sugieren que el entorno de las primeras etapas de la vida contribuye al desarrollo inmunitario. Es importante señalar que algunos estudios apuntan al polvo doméstico y a los patrones microbianos de interior como vínculos medibles entre el entorno de vida y los desenlaces respiratorios.

La dieta es un modificador importante en ambos contextos. Las dietas más ricas en alimentos mínimamente procesados y en fibra alimentaria tienden a favorecer funciones microbianas asociadas a la salud de la barrera intestinal y a la señalización antiinflamatoria. Las dietas dominadas por alimentos ultraprocesados pueden reducir estas funciones de apoyo, viva la persona en la ciudad o en el campo.

También es importante no idealizar la vida rural. Los entornos rurales pueden incluir exposiciones nocivas, como determinados productos químicos agrícolas, fuentes de agua no seguras o infecciones concretas. Del mismo modo, muchas personas que viven en ciudades mantienen una buena salud inmunitaria y relacionada con la microbiota gracias a la calidad de la dieta, al tiempo que pasan al aire libre y a unas prácticas de higiene sensatas.

El mensaje práctico es que el entorno influye en el riesgo, pero no fija el desenlace de una persona. Incluso en un entorno urbano, el contacto regular con zonas verdes, la atención a la fibra alimentaria y una higiene dirigida en lugar de la esterilización rutinaria pueden ayudar a alinear las exposiciones cotidianas con lo que sabemos sobre el equilibrio inmunitario y la salud relacionada con la microbiota.

Cómo mejorar la exposición microbiana en entornos urbanos

El tiempo pasado en zonas verdes ofrece un contacto microbiano natural y de baja intensidad, que puede complementar la vida en interiores sin implicar una colonización intestinal directa;

La biodiversidad local puede servir de punto de referencia regular para el sistema inmunitario; los huertos comunitarios, las riberas y los bosques aportan señales ambientales más complejas que el entorno construido por sí solo;

La dieta sigue siendo el factor modificable más potente; los alimentos ricos en fibra y los fermentados tradicionales favorecen las funciones microbianas incluso cuando la exposición ambiental es limitada;

Reducir la carga de contaminantes forma parte del cuidado de la microbiota; la contaminación del aire y determinadas sustancias químicas sintéticas pueden interactuar con la inflamación intestinal y de las vías respiratorias por vías indirectas;

La actividad infantil al aire libre tiene una relevancia particular, ya que el desarrollo inmunitario temprano parece más sensible a la variedad ambiental que la exposición en la edad adulta;

Las estancias ocasionales fuera de las zonas urbanas densas pueden ampliar las experiencias, si bien los patrones de microbiota a largo plazo los configuran principalmente los hábitos diarios y no las visitas breves.

Efectos sobre la microbiota

• Los entornos rurales se asocian a menudo a una exposición microbiana ambiental más amplia, aunque esto no equivale a una colonización intestinal directa; el efecto principal es probablemente la modulación inmunitaria, más que una simple transferencia de organismos [675].
• Una mayor diversidad microbiana intestinal se observa con más frecuencia en las poblaciones rurales, pero esta relación está fuertemente influida por la dieta, el uso de antibióticos y los factores socioeconómicos, no por la ubicación por sí sola [111] [653].
• Los perfiles dominados por Prevotella son frecuentes en las dietas ricas en fibra y en vegetales, típicas de algunas dietas rurales, mientras que el predominio de Bacteroides se relaciona más con los patrones dietéticos occidentales que con la “urbanidad” en sí.
• Las exposiciones relacionadas con las granjas se correlacionan con tasas más bajas de alergia y asma, con evidencia que apunta al entrenamiento de la inmunidad innata a través del polvo doméstico y de los microbios ambientales, más que a taxones intestinales concretos.
• La vida urbana se vincula a un menor contacto con los microbios ambientales, pero la riqueza y la estabilidad intestinales varían ampliamente entre individuos y no pueden generalizarse solo por el lugar de residencia.
• Los contaminantes y las sustancias químicas antimicrobianas pueden influir en los ecosistemas microbianos, aunque sus efectos sobre el intestino son indirectos e interactúan con la dieta, los medicamentos y la genética del huésped.
• Los grupos funcionales clave, como las Bacillota (antes Firmicutes) productoras de SCFA^[G] (por ejemplo, Faecalibacterium, Roseburia), están configurados sobre todo por la fibra alimentaria, mientras que las diferencias rural-urbano actúan como modificadores más que como determinantes primarios.
• Los componentes fúngicos y víricos (micobioma y viroma) difieren entre entornos, pero la evidencia sobre su papel directo en la salud intestinal sigue siendo emergente y en gran medida asociativa.
• Las interacciones entre la microbiota y los sistemas del organismo implican los ejes intestino-pulmón e intestino-cerebro, mediados por metabolitos y por señalización inmunitaria, no por la simple presencia o ausencia de bacterias concretas.

Orientación para el paciente

• Intente pasar tiempo en zonas verdes cada semana: basta con parques o con la naturaleza cercana; no hace falta la perfección.
• Deje que los niños jueguen al aire libre siempre que sea seguro: el contacto con los entornos naturales en las primeras etapas de la vida importa más que la exposición en la edad adulta.
• Mantenga la jardinería como afición, no como terapia: disfrútela, pero no confíe en las plantas como tratamiento médico.
• Utilice desinfectantes solo cuando haya un motivo real: cocinas, baños o situaciones de enfermedad.
• Construya sus comidas en torno a la fibra y a fermentados sencillos: favorecen las funciones microbianas esenciales viva donde viva.
• Piense en las escapadas rurales breves como experiencias, no como “reinicios microbianos”.
• Recuerde que los hábitos diarios configuran su microbiota más que los acontecimientos aislados.

Referencias

[111] Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016. Link

Revisión mecanicista sobre los ácidos grasos de cadena corta (AGCC), producidos por la fermentación bacteriana de la fibra alimentaria. La fibra fermentable es la fuente de energía primaria de la microbiota colónica; los principales productos de la fermentación son **acetato, propionato y butirato**. El **butirato es el principal sustrato energético de los colonocitos**; los AGCC influyen además en la integridad de la barrera, la función inmunitaria y, al pasar a la circulación, en el metabolismo del huésped, en parte a través de receptores acoplados a proteína G (GPR41/43) y de la inhibición de histona-desacetilasas. Esta entrada es la fuente de las afirmaciones de manual de III.2 (S-0302-01, -02). Importante: es una **revisión**, no datos experimentales propios.

[459] Sonnenburg JL, Bäckhed F. Diet–microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature. 2016. Link

Revisión de los mecanismos que vinculan la microbiota intestinal con la obesidad y la diabetes tipo 2, basada en modelos animales traslacionales y en estudios humanos. La microbiota emerge como mediadora del impacto de la dieta sobre el estado metabólico del huésped, con esfuerzos crecientes por establecer relaciones causales en personas y desarrollar intervenciones terapéuticas, incluida la nutrición personalizada.

[653] Rook, G. A. Regulation of the immune system by biodiversity from the natural environment. Proc Natl Acad Sci USA. 2013. Link

Esta revisión resume la evidencia de que la proximidad a entornos naturales se asocia a una menor mortalidad, enfermedad cardiovascular y morbilidad psiquiátrica. Los autores subrayan que el aumento de la enfermedad crónica en los países de renta alta se asocia a un fallo de la inmunorregulación y a una inflamación persistente de bajo grado, atribuible en parte a la pérdida de exposición a los microorganismos Old Friends coadaptados evolutivamente. La hipótesis vincula los entornos ricos en biodiversidad con un entrenamiento inmunorregulador que protege frente a la enfermedad inflamatoria crónica. Los hallazgos reformulan la exposición a los espacios verdes como una intervención inmunológica y no puramente psicológica.

[675] Vangay P, Johnson AJ, Ward TL et al. US immigration westernizes the human gut microbiome. Cell. 2018. Link

Este estudio recogió heces, recordatorios dietéticos y antropometría de 514 inmigrantes hmong y karen de primera y segunda generación en EE. UU., 19 individuos karen muestreados antes y después de la inmigración y 36 europeo-americanos nacidos en EE. UU. La secuenciación 16S y metagenómica shotgun mostró que la migración a EE. UU. se asocia con una pérdida inmediata de diversidad y función del microbioma intestinal, con cepas y funciones asociadas a EE. UU. que desplazan a las nativas. Los efectos aumentaban con la duración de la residencia en EE. UU. y se agravaban con la obesidad y a lo largo de las generaciones. Los hallazgos documentan la occidentalización microbiana como consecuencia medible de la inmigración.

[676] Smits SA, Leach J, Sonnenburg ED et al. Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania. Science. 2017. Link

Este estudio analizó 350 muestras longitudinales de heces de cazadores-recolectores hadza de Tanzania a lo largo de más de un año. Los datos revelaron una reconfiguración cíclica anual del microbioma intestinal, con taxones que se volvían indetectables estacionalmente y luego reaparecían. La comparación con 18 poblaciones de 16 países mostró que la composición de la comunidad intestinal sigue el gradiente de modernización, y que los taxones hadza más volátiles estacionalmente son los mismos que diferencian a las poblaciones industrializadas de las tradicionales. Los hallazgos documentan la pérdida de linajes microbianos dinámicos en las poblaciones modernizadas como probable consecuencia del estilo de vida occidentalizado.

[719] Schnorr SL, Candela M, Rampelli S et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers. Nat Commun. 2014. Link

Los autores perfilaron el microbioma intestinal de los cazadores-recolectores hadza de Tanzania y lo compararon con poblaciones agrícolas rurales africanas y con controles urbanos italianos. Los hadza mostraron una riqueza y biodiversidad microbianas notablemente mayores que los controles urbanos. Su microbiota carecía de Bifidobacterium, presentaba diferencias por sexo ligadas a la división sexual del trabajo de recolección y estaba enriquecida en Prevotella, Treponema y Bacteroidetes no clasificados, además de una disposición diferenciada de Clostridiales. Estos rasgos probablemente favorecen una extracción eficiente de nutrientes de alimentos vegetales fibrosos. Los hallazgos ilustran la coevolución de la microbiota con la estrategia de subsistencia y cuestionan las asunciones sobre un microbioma sano universal.