sábado, agosto 22, 2015

La Paleodieta y los carbohidratos

La famosa y controvertida paleodieta se basa en la idea de que a lo largo de la evolución los seres humanos hemos adquirido  una serie de características genéticas adaptadas a los alimentos que hemos comido durante nuestra época de cazadores recolectores y no a nuestra dieta actual (que en un 70% no se corresponde con la ancestral) y, por lo tanto, nuestra fisiología está optimizada para esa dieta primitiva. Volver a un patrón paleolítico se supone que puede mejorar nuestra salud y evitar la aparición de diversas enfermedades (cardiovasculares, diabetes, síndrome metabólico…). Uno de los problemas de la paleodieta es precisamente que no es tan fácil saber lo que comía el ser humano en el Paleolítico. Y acaba de salir un artículo que plantea que los carbohidratos han sido más importantes en esa dieta paleolítica de lo que se pensaba y que su papel en el crecimiento del cerebro ha sido determinante.  

Un dato reconocido desde hace mucho tiempo es que las dietas de los homininos sufrieron un gran cambio con la adición de la carne. De hecho, se ha relacionado su consumo con el acortamiento del aparato digestivo (se cree que hace 1,8 millones de años el aparato digestivo ya era como el actual) y con el aumento del tamaño del cerebro, que se inició hace unos 2 millones de años y se aceleró hace unos 800.000. Existen pistas de consumo de carne desde hace algo más de 3 millones de años, por huesos de mamíferos con marcas y herramientas de piedra y parece que el inicio de ese consumo fue como carroñeros de animales muertos.

Pero lo que proponen los autores del nuevo trabajo es que los carbohidratos, el almidón o fécula de raíces y tubérculos, se incorporó también a nuestra dieta con la aparición del fuego y la cocina y que esos carbohidratos, junto con la carne, fueron la gasolina para el crecimiento del cerebro. Las plantas producen una serie de carbohidratos que sirven cono reserva de energía o para funciones estructurales. Los carbohidratos de reserva se suelen depositar en órganos de almacenamiento subterráneo, como raíces, tubérculos y rizomas como almidón, que es un compuesto de amilosa y amilopectina. Nuestro organismo convierte los almidones en glucosa desde que empezamos a masticar porque nuestra saliva contiene una enzima, la amilasa, que rompe los enlaces del almidón (también tenemos amilasa en el páncreas). Pero la amilasa no funciona bien con el almidón crudo, es mucho más eficaz cuando los alimentos están cocinados. Por ejemplo, la patata cocinada es 20 veces más digestible que la cruda. Así que la hipótesis de estos autores se apoya en la utilización del fuego para cocinar.

Pero problema que no está todavía solucionado es el de la aparición del fuego y su uso para cocinar. Se acepta el uso del fuego con seguridad, por ejemplo en Qesem Cave en Israel hace 400.000 años y el uso de hogueras de forma regular hace 300.000. Pero, también en Israel, en Gesher Benot Yaáqov, que data de 780.000 a. C., hay restos de ceniza, de plantas y microartefactos  quemados en concentraciones que sugieren la existencia de fuegos. Otros autores hablan de una fecha tan antigua para el uso del fuego como de hace 1,6 millones de años.

Con respecto a la amilasa es interesante conocer que los chimpancés tienen dos copias del gen de amilasa de la saliva en su ADN mientras que los humanos tenemos un número extra de copias, algunos hasta 18. Más copias del gen significa más cantidad de enzima para metabolizar el almidón. Cuando los científicos descubrieron estas copias extras de amilasa lo primero que se pensó es que su origen era debido a la agricultura, hace sólo unos miles de años. Al empezar a usarse el trigo y otros almidones cosechados la selección natural favoreció la aparición de mas copias de amilasas. Sin embargo, parece que la aparición de estas copias de amilasa son mucho más antiguas, tal vez un millón de años, aunque no se conoce su origen con exactitud. 

Sólo hay un ejemplar de neandertal para el que se ha estudiado el locus de la amilasa salivar y se ha visto que tiene sólo dos copias. Como sólo es un individuo no podemos saber si había variabilidad en neandertales y otros individuos podían tener más copias. Si los neandertales tenían todos dos copias podría deberse a que su dieta era diferente, mucho más carnívora. Esto plantea dos hipótesis para esta divergencia en la amilasa salivar de humanos y neandertales: o bien los humanos aumentaron su número de copias después de la divergencia con los neandertales, o bien los neandertales fueron perdiendo copias porque cambiaron su dieta a una dieta más basada en carne y cambiando a una glucogenogénesis. Este paso no es tan difícill y se ha observado en poblaciones árticas. También es interesante con respecto a la amilasa (cuya genética es realmente complicada con duplicaciones e inserciones de retrovirus y demás), que los perros tienen múltiples copias de la amilasa pancreática (los perros no expresan amilasa en la saliva) lo cual sugiere una adaptación paralela en perros y humanos a dietas ricas en almidones cocinados.

Resumiendo, el rápido crecimiento del cerebro hominino requería un gran aporte de energía y el cerebro consume exclusivamente glucosa. Por otro lado hay un solapamiento entre las fechas estimadas del uso del fuego para cocinar y de la multiplicación del número de copias en la amilasa. La conclusión de los autores es que se produjo un fenómeno de coevolución gen-cultura similar al de la persistencia de la lactasa cuando los humanos empezaron a consumir leche. En este caso el consumo de almidones cocinados originó el aumento de la actividad de la amilasa en humanos. Y gracias a esta coadaptación y su aporte calórico extra se pudo producir el crecimiento del cerebro en nuestra especie.

@pitiklinov

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