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La persistencia de la lactasa es la actividad continua de la enzima lactasa en la edad adulta. Dado que la única función de la lactasa es la digestión de la lactosa en la leche , en la mayoría de las especies de mamíferos , la actividad de la enzima se reduce drásticamente después del destete . [1] En algunas poblaciones humanas, sin embargo, la persistencia de la lactasa ha evolucionado recientemente [2] como una adaptación al consumo de leche y productos lácteos no humanos más allá de la infancia. La mayoría de las personas en todo el mundo siguen siendo lactasa no persistente, [1] y, en consecuencia, se ven afectadas por diversos grados deintolerancia a la lactosa en la edad adulta. Sin embargo, no todos los individuos genéticamente no persistentes a la lactasa son notablemente intolerantes a la lactosa, y no todos los individuos intolerantes a la lactosa tienen el genotipo de no persistencia de la lactasa .
Propagación global del fenotipo de persistencia de la lactasa
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La distribución del fenotipo de persistencia de la lactasa (LP) , o la capacidad de digerir la lactosa en la edad adulta, no es homogénea en el mundo. Las frecuencias de persistencia de la lactasa son muy variables. En Europa, la distribución del fenotipo de persistencia de la lactasa es clinal, con frecuencias que oscilan entre el 15% y el 54% en el sureste y el 89% -96% en el noroeste. [3] Por ejemplo, se predice que solo el 17% de los griegos y el 14% de los sardos poseerán este fenotipo, mientras que alrededor del 80% de los finlandeses y húngaros y el 100% de los irlandeses serán persistentes en la lactasa. [4]
También se encuentran altas frecuencias de persistencia de la lactasa en algunos lugares del África subsahariana y en el Medio Oriente. Pero la situación más común es la persistencia de lactasa intermedia a baja: intermedia (11 a 32%) en Asia central, [5] baja (<= 5%) en nativos americanos , asiáticos orientales, la mayoría de las poblaciones chinas [2] y algunas poblaciones africanas . [3] [6] [5]
En África, la distribución de la persistencia de la lactasa es "irregular": [7] [8] [3] se observan altas variaciones de frecuencia en poblaciones vecinas, por ejemplo entre Beja y Nilotes de Sudán. [9] Esto dificulta el estudio de la distribución de la persistencia de la lactasa. [6] Altos porcentajes de fenotipo de persistencia de la lactasa se encuentran en poblaciones tradicionalmente pastoralistas como Fulani y Beduinos . [3] [10]
La persistencia de la lactasa prevalece en Nguni y en algunas otras poblaciones de pastores de Sudáfrica como resultado de los productos lácteos que consumen en su dieta. Sin embargo, la persistencia de la lactasa entre los nguni es menos común que en las poblaciones del norte de Europa porque, tradicionalmente, su consumo de lácteos venía principalmente en forma de Amasi (conocido como Maas en afrikaans), que es más bajo en lactosa que la leche cruda fresca resultado del proceso de fermentación que atraviesa. [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19]
Genética
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Múltiples estudios indican que la presencia de los dos fenotipos "lactasa persistente" (fenotipo derivado) y "lactasa no persistente ( hipolactasia )" está programada genéticamente, y que la persistencia de la lactasa no está necesariamente condicionada por el consumo de lactosa después del período de lactancia. [20] [21]
El fenotipo de lactasa persistente implica alta expresión de ARNm , alta actividad de lactasa y, por tanto, la capacidad de digerir lactosa, mientras que el fenotipo de lactasa no persistente implica baja expresión de ARNm y baja actividad de lactasa. [22] La enzima lactasa está codificada por el gen LCT . [20]
Se sabe que la hipolactasia se hereda de forma recesiva y autosómica, lo que significa que los individuos con el fenotipo no persistente son homocigotos y recibieron las dos copias de un alelo de baja actividad lactasa (el alelo ancestral) de sus padres, que pueden ser homocigotos o al menos heterocigotos para el alelo. [20] Solo se requiere un alelo de alta actividad para que la lactasa sea persistente. [20] [21] La persistencia de la lactasa se comporta como un rasgo dominante porque la mitad de los niveles de actividad de la lactasa son suficientes para mostrar una digestión significativa de la lactosa. [1] El silencio transcripcional que actúa en cis del gen de la lactasa es responsable del fenotipo de hipolactasia. [20] [21] Además, los estudios muestran que solo se encontraron ocho casos en los que los padres de un niño con persistencia de lactasa eran hipolactásicos. [1] Si bien una variedad de factores genéticos, así como nutricionales, determinan la expresión de la lactasa, no se ha encontrado evidencia de una alteración adaptativa de la expresión de la lactasa en un individuo en respuesta a cambios en los niveles de consumo de lactosa. [1] Los dos fenotipos distintos de hipolactasia son: Fenotipo I, caracterizado por síntesis reducida de LPH precursora, y fenotipo II, asociado con síntesis amplia de precursores, pero conversión reducida de la proteína a su forma molecular madura. [23] La enzima lactasa tiene dos sitios activos que descomponen la lactosa. El primero está en Glu1273 y el segundo está en Glu1749, que descomponen por separado la lactosa en dos tipos separados de moléculas. [1]
Se han asociado al menos seis mutaciones ( polimorfismos de un solo nucleótido , SNP) con la expresión de lactasa. [24] Todos están ubicados en una región del gen MCM6 corriente arriba de LCT . Esta región se considera una región potenciadora de la transcripción de LCT . [25] [26] [27] La primera variante genética identificada asociada con la persistencia de la lactasa es C / T * −13910. [28] El alelo ancestral es C y el alelo derivado, asociado con la persistencia de la lactasa, es T. En el mismo estudio, se encontró que otra variante también se correlaciona con el fenotipo en la mayoría de los casos: G * / A-22018.
Se han identificado otros alelos asociados con la persistencia de la lactasa: G / C * -14010, [10] C / G * -13907, [10] [8] [29] y T / G * -13915. [30] Esta variante se describe como parte de un alelo compuesto con T / C * 3712 pulg. [27] Estas tres variantes están muy extendidas en algunas poblaciones. Se informaron variantes raras en algunos estudios, como el G / A * 14107 en el Xhosa [31] y el Fulani (de Mali); [24] el C / T * 13906 en Fulani (de Mali). [24]
Los alelos de persistencia de lactasa varían en su distribución geográfica. Dentro de las poblaciones europeas y de ascendencia europea, se correlacionan casi por completo con la presencia de la mutación -13,910 C / T en la región potenciadora del gen de la lactasa ( LCT ).
Esto difiere de las distribuciones alélicas de persistencia de la lactasa en el resto del mundo, particularmente en África y en el Medio Oriente, donde coexisten varios alelos.
El alelo T / G * -13915 se encuentra principalmente en poblaciones del este y norte de África y el Medio Oriente. El alelo G / C * -14010 se identificó en África Oriental. [32] El alelo C / G * 13907 se describió en Sudán y Etiopía. [10] [29] [33] El alelo T * 13910 "europeo" también se encuentra en algunas poblaciones de África, incluyendo el Fulani (de Mali, [24] Sudán, [34] y Camerún [29] ) y el Khoe de Sudáfrica. [35] [36] Este alelo también se ha encontrado en Asia Central. [5]
No se sabe cómo exactamente las diferentes variantes descritas anteriormente regulan la expresión de LCT . Ninguna de las mutaciones identificadas hasta ahora ha demostrado ser exclusivamente causal de la persistencia de la lactasa, y es posible que haya más alelos por descubrir. [37] Si nos centramos en la "variante europea", la posición -13910 tiene una función potenciadora en el promotor de lactasa (el promotor facilita la transcripción del gen LCT ). T − 13910 es un potenciador mayor que C − 13910, por lo que se cree que esta mutación es responsable de las diferencias en la expresión de lactasa, [38] aunque no se encuentran pruebas suficientes para demostrar que la persistencia de la lactasa solo es causada por C − 13910 → T −13910. [20]
Además, se demostró en un estudio que involucró a una población finlandesa que el gen de la lactasa tiene una expresión más alta cuando G-22018 se combina con T-13910. [20]
Ventajas evolutivas
La persistencia de la lactasa es un ejemplo de libro de texto de selección natural en humanos: se ha informado que presenta una presión de selección más fuerte que cualquier otro gen humano conocido. [20] Sin embargo, las razones específicas de por qué la persistencia de la lactasa confiere una ventaja selectiva "siguen abiertas a la especulación". [39]
Se proporcionaron varias pruebas de la selección positiva que actúa en el alelo T * -13910: se encuentra en un tramo de homocigosidad de c. 1 Mb; [40] la fuerza de selección es similar a la estimada para la resistencia a la malaria. [2] Se realizaron inferencias de haplotipos a partir de datos de poblaciones de Asia central; La selección también se detectó allí, aunque menos fuerte que en las poblaciones europeas. [5] Por lo tanto, incluso si T * 13910 puede no ser causante de la persistencia de la lactasa, se seleccionó durante la historia evolutiva humana.
También se demostró que las otras variantes estaban bajo selección. El alelo C * -14010 se encuentra en un tramo de homocigosidad particularmente largo (> 2 Mb). [10]
Se demostró que el alelo compuesto G * -13915 y C * -3712 estaba ubicado en un tramo largo de homocigosidad (1,1 Mb [10] a 1,3 Mb [27] ).
La capacidad de digerir la lactosa no es una novedad evolutiva en las poblaciones humanas. Casi todos los mamíferos comienzan su vida con la capacidad de digerir la lactosa. Este rasgo es ventajoso durante la etapa infantil, porque la leche sirve como fuente principal de nutrición. A medida que ocurre el destete y otros alimentos entran en la dieta, la leche ya no se consume. Como resultado, la capacidad de digerir la lactosa ya no proporciona una ventaja física distintiva. [41] Esto es evidente al examinar el gen de la lactasa de mamíferos ( LCT ), cuya expresión disminuye después de la etapa de destete, lo que resulta en una menor producción de enzimas lactasa. [41] Cuando estas enzimas se producen en cantidades bajas, se produce lactasa no persistente (LNP). [34]
La capacidad de digerir la leche fresca hasta la edad adulta está codificada genéticamente por diferentes variantes que se encuentran aguas arriba del gen LCT y que difieren entre las poblaciones. Esas variantes se encuentran en frecuencias muy altas en algunas poblaciones y muestran firmas de selección. Hay dos hipótesis notables con diferentes teorías que intentan explicar por qué se ha seleccionado positivamente el fenotipo de persistencia de la lactasa. [3] La primera, conocida como hipótesis histórico-cultural, establece que la razón principal de la LP es la introducción de productos alimenticios a base de lácteos en la dieta, [3] mientras que la hipótesis de causa inversa sostiene que se adoptó el consumo de lácteos por las sociedades que ya eran altas en frecuencia LP. [3]
Hipótesis de coevolución de cultivo genético
La hipótesis de la coevolución gen-cultivo de la selección positiva del fenotipo de persistencia de la lactasa se basa en la observación de que las poblaciones de pastores suelen presentar niveles elevados de persistencia de la lactasa. Según esta hipótesis, la razón de la selección es la ventaja nutricional de ser persistente con lactasa. [2] [10]
Los individuos que expresaron fenotipos persistentes de lactasa habrían tenido una ventaja significativa en la adquisición nutricional. [34] Esto es especialmente cierto para las sociedades en las que la domesticación de animales productores de leche y el pastoreo se convirtieron en una forma de vida principal.
La combinación de los genes de pastoralismo y persistencia de la lactasa habría permitido a los individuos la ventaja de la construcción de nichos, lo que significa que habrían tenido menos competencia por los recursos al obtener una fuente secundaria de alimento, la leche. [42] La leche como fuente de nutrición puede haber sido más ventajosa que la carne, ya que su tasa de renovación es significativamente más rápida. En lugar de tener que criar y sacrificar animales, una vaca o una cabra podría servir repetidamente como recurso con menos limitaciones de tiempo y energía. La ventaja competitiva conferida a los individuos tolerantes a la lactosa habría dado lugar a fuertes presiones selectivas para este genotipo, especialmente en épocas de inanición y hambruna, lo que a su vez dio lugar a mayores frecuencias en la persistencia de la lactasa dentro de las poblaciones. La leche también está generalmente menos contaminada que el agua, lo que reduce la exposición a patógenos o parásitos. [43]
Por el contrario, para las sociedades que no se involucraron en comportamientos pastoriles, no existe una ventaja selectiva para la persistencia de la lactasa. Las mutaciones que pueden haber desarrollado variaciones alélicas que codifican la producción de lactasa en la edad adulta son simplemente mutaciones neutrales. Aparentemente, no confieren ningún beneficio de aptitud a las personas. Como resultado, ninguna selección ha perpetuado la propagación de estas variantes alélicas, y el genotipo y fenotipo de persistencia de la lactasa sigue siendo raro. [1] Por ejemplo, en el este de Asia, las fuentes históricas también dan fe de que los chinos no consumían leche, mientras que los nómadas que vivían en las fronteras sí lo hacían. Esto refleja las distribuciones modernas de intolerancia. China es particularmente notable como un lugar de poca tolerancia, mientras que en Mongolia y las estepas asiáticas , la leche y los productos lácteos son una fuente principal de nutrición. Los nómadas también elaboran una bebida alcohólica, llamada airag o kumis , a partir de la leche de yegua, aunque el proceso de fermentación reduce la cantidad de lactosa presente.
Se han propuesto dos escenarios para la hipótesis de coevolución entre genes y cultivos: o bien se desarrolló la persistencia de la lactasa y se seleccionó después del inicio de las prácticas pastoriles (hipótesis de cultura histórica); o el pastoreo se extendió solo en poblaciones donde la persistencia de lactasa ya estaba en altas frecuencias (hipótesis de causa inversa). Existen excepciones a la hipótesis como la de los cazadores-recolectores Hadza (Tanzania) con una prevalencia del fenotipo de persistencia de la lactasa del 50%. [10]
La evolución de la persistencia de la lactasa en respuesta al comportamiento pastoril puede verse como un ejemplo del efecto Baldwin , por el cual el comportamiento de los animales afecta la presión de selección a la que se encuentran. [44]
Beneficios de tener lactasa persistente en la edad adulta
Se ha demostrado que el consumo de lactosa beneficia a los seres humanos con persistencia de la lactasa hasta la edad adulta. Por ejemplo, el Estudio sobre la salud y el corazón de las mujeres británicas de 2009 [45] investigó los efectos sobre la salud de las mujeres de los alelos que codificaban la persistencia de la lactasa. Donde el alelo C indicaba no persistencia de lactasa y el alelo T indicaba persistencia de lactasa, el estudio encontró que las mujeres que eran homocigotas para el alelo C exhibían peor salud que las mujeres con un alelo C y un alelo T y las mujeres con dos alelos T. Las mujeres que fueron CC informaron más fracturas de cadera y muñeca, más osteoporosis y más cataratas que los otros grupos. [46] También eran en promedio 4-6 mm más bajas que las otras mujeres, así como un poco más ligeras de peso. [46] Además, se encontró que factores como los rasgos metabólicos, el nivel socioeconómico, el estilo de vida y la fertilidad no estaban relacionados con los hallazgos, por lo que se puede concluir que la persistencia de la lactasa benefició la salud de estas mujeres que consumieron productos lácteos y exhibieron lactasa. persistencia.
Hipótesis de absorción de calcio
Otra posibilidad es la hipótesis de la absorción de calcio. [8] [46] La lactosa favorece la absorción intestinal del calcio: ayuda a mantenerlo en forma soluble. Esto puede ser ventajoso en regiones de baja exposición a la luz solar donde la vitamina D, necesaria para el transporte de calcio, es un factor limitante.
Se encontró que la correlación entre las frecuencias de persistencia de la lactasa y la latitud en 33 poblaciones en Europa fue positiva y significativa, mientras que la correlación entre la persistencia de la lactasa y la longitud no lo fue, lo que sugiere que los altos niveles de asimilación de lactosa fueron de hecho útiles en áreas de poca luz solar en el norte de Europa. . [47]
El aumento de la absorción de calcio ayuda a prevenir el raquitismo y la osteomalacia . [1]
Hipótesis del clima árido
Se propuso una hipótesis específica para el clima árido: [48] aquí, la leche no solo es una fuente de nutrientes, sino también una fuente de líquido, lo que podría ser particularmente ventajoso durante epidemias de enfermedades gastrointestinales como el cólera (donde el agua está contaminada). Las poblaciones humanas difieren en la prevalencia de la persistencia de la lactasa genotípica, la tolerancia fenotípica a la lactosa y el consumo habitual de leche. (Vliert, et al, 2018). La capacidad de un individuo para absorber leche está generalizada bajo tres condiciones. 1. Latitudes más altas donde la radiación ultravioleta-B insuficiente causa deficiencias de calcio y vitamina D. 2. Áreas áridas donde la escasez de agua dulce se convierte en leche en una fuente de hidratación bienvenida. 3. Ambientes pastorales donde el pastoreo de ganado proporciona abundante suministro de leche. (Vliert, et al, 2018). [49]
Persistencia de la lactasa y resistencia al paludismo
Un estudio sugirió que se seleccionó la persistencia de la lactasa en paralelo a la resistencia a la malaria en los Fulani de Mali. [24] Los mecanismos propuestos son: ventaja nutricional de la leche; bajo contenido de ácido p -aminobenzoico en comparación con dietas no lácteas; ingesta de inmunmoduladores contenidos en la leche.
No persistencia de lactasa en poblaciones dependientes de la leche
Aunque se han discutido las ventajas selectivas de la persistencia de la lactasa, se han realizado estudios de grupos étnicos cuyas poblaciones, a pesar de depender en gran medida del consumo de leche, actualmente tienen una baja frecuencia de persistencia de la lactasa. [50] Un estudio de 303 individuos de la tribu Beja y 282 individuos de varias tribus nilóticas en Sudán descubrió una marcada diferencia entre la distribución de los fenotipos de lactasa de las dos poblaciones. La persistencia de la lactasa se determinó con pruebas de hidrógeno en el aliento . La frecuencia de los malabsorbentes de lactosa fue del 18,4% en los miembros de las tribus Beja mayores de 30 años y del 73,3% en los miembros de las tribus nilóticas mayores de 30 años. [51]
Historia evolutiva
Según la hipótesis de la coevolución del cultivo genético, la capacidad de digerir la lactosa hasta la edad adulta (persistencia de la lactasa) se volvió ventajosa para los humanos después de la invención de la cría de animales y la domesticación de especies animales que podrían proporcionar una fuente constante de leche. Las poblaciones de cazadores-recolectores antes de la revolución neolítica eran abrumadoramente intolerantes a la lactosa, [52] [53] al igual que los cazadores-recolectores modernos. Los estudios genéticos sugieren que las mutaciones más antiguas asociadas con la persistencia de la lactasa solo alcanzaron niveles apreciables en las poblaciones humanas en los últimos 10,000 años. [54] [2] Esto se correlaciona con el comienzo de la domesticación animal, que ocurrió durante la transición neolítica. Por lo tanto, la persistencia de la lactasa se cita a menudo como un ejemplo de la evolución humana reciente [10] y, como la persistencia de la lactasa es un rasgo genético pero la cría de animales es un rasgo cultural, la coevolución gen-cultura en la simbiosis mutua entre humanos y animales iniciada con el advenimiento de agricultura . [55]
Dependiendo de las poblaciones, una u otra hipótesis sobre la ventaja selectiva de la persistencia de la lactasa es más relevante: en el norte de Europa, la hipótesis de la absorción de calcio podría ser uno de los factores que conducen a los fuertes coeficientes de selección, [56] mientras que en las poblaciones africanas, donde la deficiencia de vitamina D no es un gran problema, la propagación del alelo está más estrechamente correlacionada con las calorías y la nutrición agregadas del pastoreo. [2]
Se han identificado varios marcadores genéticos para la persistencia de la lactasa, y estos muestran que la persistencia de la lactasa tiene múltiples orígenes en diferentes partes del mundo (es decir, es un ejemplo de evolución convergente ). En particular, se ha planteado la hipótesis [57] de que la variante T * 13910 apareció al menos dos veces de forma independiente. De hecho, se observa en dos haplotipos diferentes: H98, el más común (entre otros en el finlandés y en el fulani); y H8 H12, relacionado con poblaciones geográficamente restringidas. La versión común es relativamente más antigua. Se estima que la variante H98, la más común entre los europeos, alcanzó frecuencias significativas hace unos 7.500 años en los Balcanes centrales y Europa central , un lugar y una época que corresponden aproximadamente a la cultura arqueológica de la cerámica lineal y las culturas Starčevo .
La variante T * 13910 también se encuentra en los norteafricanos. Por lo tanto, probablemente se originó antes de 7500 años, en el Cercano Oriente , pero los primeros agricultores no tenían altos niveles de persistencia de lactasa y no consumían cantidades significativas de leche sin procesar. [58]
A continuación se describen algunas hipótesis sobre la historia evolutiva de la persistencia de la lactasa en determinadas regiones del mundo.
Europa
En Europa, el modelo propuesto para la propagación de la persistencia de la lactasa combina procesos de selección y demográficos. [45] [32] [3] [8] Algunos estudios utilizaron enfoques de modelado para investigar el papel de la deriva genética. [3] Según algunos modelos, la propagación de la persistencia de la lactasa en Europa puede atribuirse principalmente a una forma de deriva genética . [45] La evidencia también puede provenir de otros campos, por ejemplo, registros históricos escritos: los autores romanos registraron que la gente del norte de Europa, particularmente Gran Bretaña y Alemania , bebían leche sin procesar. Esto se corresponde muy de cerca con las distribuciones europeas modernas de intolerancia a la lactosa, donde las personas de Gran Bretaña, Alemania y Escandinavia tienen una tolerancia alta, y las del sur de Europa, especialmente Italia, tienen una tolerancia más baja. [39] La menor tolerancia en el sur de Europa puede explicarse únicamente por la deriva genética, pero la mayor tolerancia en el norte de Europa tal vez sea el resultado de una selección positiva. [3]
Una exploración de todo el genoma para la selección utilizando ADN recopilado de 230 antiguos euroasiáticos occidentales que vivieron entre 6500 y 300 a. C. encontró que la aparición más temprana del alelo responsable de la persistencia de la lactasa ocurrió en un individuo que vivió en Europa central entre 2450 y 2140 a. C. [59]
Asia Central
En Asia Central, el polimorfismo causal de la persistencia de la lactasa es el mismo que en Europa (T * 13910, rs4988235), lo que sugiere una difusión genética entre las dos regiones geográficas. [5]
Se indica que el alelo responsable de la persistencia de la lactasa (T * 13910) puede haber surgido en Asia Central , debido a la mayor frecuencia de persistencia de la lactasa entre los kazajos que tienen la proporción más baja de reserva genética "occidental" inferida del análisis de mezclas de microsatélites autosómicos. datos. [5] Esto, a su vez, también podría ser una prueba genética indirecta de la domesticación temprana de los caballos para los productos lácteos como se ha comprobado recientemente a partir de restos arqueológicos. [5] [60] En los kazajos, tradicionalmente pastores, la frecuencia de persistencia de la lactasa se estima en 25 a 32%, de los cuales solo 40,2% tienen síntomas y 85 a 92% de los individuos son portadores del alelo T * 13910. [5]
África
La situación es más compleja en África , donde se encuentran las cinco principales variantes de persistencia de la lactasa. [61] [10] [62] [35]
La presencia de alelos T * 13910 entre los pastores Khoe se atribuye al flujo de genes de Europa. Sin embargo, la presencia de otros alelos indica el flujo de genes desde África Oriental. [62]
Se ha planteado la hipótesis de que la variante G * 13915 se dispersó desde Oriente Medio, [61] en asociación con la domesticación del camello árabe . [27]
La mutación G-14009 tiene su base en Etiopía. [63]
La variante G * 13907 se concentra entre los hablantes afroasiáticos del noreste de África . [61]
El alelo C * 14010 es hoy más común entre los grupos de pastores que habitan en el este de África, desde donde se cree que se extendió junto con el pastoreo a partes del sur de África. [61] [62] [35] [64] En última instancia, se cree que la variante de persistencia de la lactasa C * 14010 llegó desde el Sahara a áreas que antes estaban habitadas por poblaciones de habla afroasiática. Esto se dedujo de la existencia de préstamos de origen afroasiático relacionados con la cría de animales y el ordeño en varios idiomas nilo-saharianos y niger-congo , así como de la aparición más temprana de lípidos de leche procesada en cerámicas que se encontraron en el centro arqueológico Tadrart Acacus sitio en Libia (fechado por radiocarbono c. 7.500 AP, cercano a la edad estimada de la mutación C * 14010). [sesenta y cinco]
Se desconocen los procesos evolutivos que impulsan la rápida propagación de la persistencia de la lactasa en algunas poblaciones. [1] Entre algunas poblaciones que habitan el este de África, la persistencia de la lactasa ha pasado de frecuencias insignificantes a casi ubicuas en solo 3000 años, lo que sugiere una presión selectiva muy fuerte . [10] Algunos estudios también propusieron que la selección para la persistencia de la lactasa no es tan fuerte como se suponía ( barrido selectivo suave ), y que su fuerza varía mucho dependiendo de las condiciones ambientales particulares. [8] Después de la domesticación de los animales, los individuos adquirieron la capacidad de tolerar la lactosa después del destete desde la infancia. Esto ofreció una ventaja crucial a los humanos a través de la selección natural al crear variaciones genéticas. [66]
Los agricultores neolíticos , que pueden haber residido en el noreste de África y el Cercano Oriente , pueden haber sido la población de origen de las variantes de persistencia de la lactasa, incluida la -13910 * T, y pueden haber sido suplantados posteriormente por migraciones posteriores de pueblos. [67] Los fulani del África occidental subsahariana , los tuareg del norte de África y los agricultores europeos , que son descendientes de estos agricultores neolíticos, comparten la variante de persistencia de la lactasa –13910 * T. [67] Si bien es compartida por los pastores Fulani y Tuareg, en comparación con la variante Tuareg, la variante Fulani de -13910 * T ha experimentado un período más largo de diferenciación de haplotipos. [67] La variante de persistencia de la lactasa de Fulani –13910 * T puede haberse extendido, junto con el pastoreo de ganado , entre 9686 y 7534 a. C., posiblemente alrededor de 8500 a. corroborando este período de tiempo para los fulani, por al menos 7500 AP, hay evidencia de pastores participando en el acto de ordeñar en el Sahara Central . [67]
En no humanos
La malabsorción de lactosa es típica de los mamíferos adultos, y la persistencia de la lactasa es un fenómeno probablemente vinculado a las interacciones humanas en forma de lechería. La mayoría de los mamíferos pierden la capacidad de digerir la lactosa una vez que tienen la edad suficiente para encontrar su propia fuente de alimentación lejos de sus madres. [68] Después del destete , o la transición de ser alimentados con leche a consumir otros tipos de alimentos, su capacidad para producir lactasa disminuye de forma natural ya que ya no es necesaria. Por ejemplo, en el tiempo que un lechón en un estudio tenía entre cinco y 18 días, perdió el 67% de su capacidad de absorción de lactosa. [69] Si bien casi todos los seres humanos pueden digerir normalmente lactosa durante los primeros 5 a 7 años de su vida, [68] la mayoría de los mamíferos dejan de producir lactasa mucho antes. El ganado puede ser destetado de la leche materna entre los 6 meses y el año de edad. [70] Los corderos se destetan regularmente alrededor de las 16 semanas de edad. [71] Estos ejemplos sugieren que la persistencia de la lactasa es un fenómeno exclusivamente humano. [ cita requerida ]
Factores confusos
Existen algunos ejemplos de factores que pueden causar el fenotipo de persistencia de la lactasa en ausencia de cualquier variante genética asociada con LP. Los individuos pueden carecer de los alelos para la persistencia de la lactasa, pero aún así toleran los productos lácteos en los que la lactosa se descompone mediante el proceso de fermentación (por ejemplo, queso, yogur). [72] Además, las bacterias intestinales sanas del colon también pueden ayudar en la descomposición de la lactosa, permitiendo que aquellos sin la genética para la persistencia de la lactasa obtengan los beneficios del consumo de leche. [72] [73]
Prueba de tolerancia a la lactosa
Se puede realizar una prueba de tolerancia a la lactosa pidiendo a los sujetos de prueba que ayunen durante la noche y luego tomando muestras de sangre para establecer un nivel de glucosa inicial. A continuación, se administra a los sujetos a beber una solución de lactosa y se controlan los niveles de glucosa en sangre a intervalos de 20 minutos durante una hora. Los sujetos que muestran un aumento sustancial en su nivel de glucosa en sangre se consideran tolerantes a la lactosa. [18]
A menudo se utiliza una prueba de hidrógeno en el aliento para detectar la intolerancia a la lactosa.
Referencias
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enlaces externos
- Frecuencias genotípicas de persistencia global de lactasa
- Frecuencias fenotípicas de persistencia global de la lactasa