Hace unos dos millones de años, los humanos experimentamos un cambio genético que nos diferenció de la mayoría de los primates. Este cambio por un lado nos protegió de algunas enfermedades, pero por otro lado hizo que la carne roja supusiese un riesgo para nuestra salud. En este momento de la evolución humana, un gen llamado CMAH, que permite la síntesis de un azúcar llamado Neu5Gc, se inactivó. Este azúcar se encuentra en las carnes rojas, en algunos pescados y en los productos lácteos. Cuando los humanos consumimos productos derivados de animales que tienen el gen, el cuerpo sufre una reacción inmune al azúcar, que es una substancia extraña para nuestro cuerpo. Esto puede producir inflamación, artritis e incluso cáncer.

Un grupo de investigadores de la University of Nevada, Reno, liderado por el español David Álvarez-Ponce, ha llevado a cabo un análisis de 322 genomas de animales, para determinar qué animales tienen genes CMAH activos y qué animales no. A continuación, colocaron los resultados de las 322 especies encima del árbol evolutivo de los animales, para determinar en qué momentos de la historia evolutiva el gen CMAH se inactivó. Esto permitió entender por qué ciertas especies tienen un gen CMAH activo, mientras que otras especies parecidas no lo presentan.

El laboratorio del Doctor Álvarez-Ponce (web: https://genomeevol.wordpress.com/) se especializa en el estudio de la evolución de los genes y los genomas, mediante el uso de la bioinformática. Es decir, en su laboratorio no hay tubos de ensayo, microscopios ni otros instrumentos. Sólo hay ordenadores, que se utilizan para entender la evolución a través del análisis de cantidades masivas de datos.

Las pocas especies de peces que se han estudiado hasta la fecha parecen presentar cantidades insignificantes del azúcar tóxico Neu5Gc. Sin embargo, las concentraciones de Neu5Gc son mucho más elevadas en los huevos de estos peces (en el caviar). Según Sateesh Peri, un estudiante de máster en el laboratorio del Dr. Álvarez-Ponce, "resulta que el caviar, una de las comidas más caras del mundo, también es uno de los productos con mayores concentraciones de Neu5Gc." Sin embargo, la investigación revela multitud de peces que no tienen el gen CMAH, y cuyo caviar se espera que esté libre de Neu5Gc.

Al igual que los humanos, las aves tampoco tienen genes CMAH, por lo que consumir pollo, pavo o pato no tiene los efectos negativos que tiene consumir carne roja. Otro grupo de animales que no tiene genes CMAH son los reptiles, excepto por una especie de lagarto. La presencia del gen en este lagarto era inesperada, e invalida la creencia (hasta ahora aceptada) de que el gen se había perdido en un ancestro de todos los reptiles y aves.

Además de los riesgos alimenticios mencionados, el gen CMAH también cumple un papel clave en los trasplantes de órganos de animales a humanos (una práctica conocida como xenotrasplante): es uno de los factores que determinan si estos órganos van a ser rechazados o no por el cuerpo humano. Cuando el órgano de un animal que tiene el gen CMAH se trasplanta a una persona, el cuerpo humano puede reaccionar al azúcar Neu5Gc y rechazar el órgano.

"Es posible que la inactivación del gen CMAH durante la evolución humana haya protegido a los humanos de ciertos patógenos," dice el Dr. Álvarez-Ponce. "Por ejemplo, existe un tipo de malaria que necesita del azúcar Neu5Gc para causar infección – esta malaria afecta a algunos primates, pero no a los humanos."

La presencia o ausencia del gen CMAH en los diferentes animales, que este estudio ha caracterizado, nos dice qué animales no deberíamos comer (o comer con moderación), y qué animales pueden presentar microbios patógenos que afectan a humanos. Si el animal tiene el gen, entonces su carne puede tener los mismos efectos negativos que la carne roja. Si el animal no presenta el gen, es posible que contenga microbios patógenos que se unen al azúcar Neu5Ac (el precursor del Neu5Gc), y que por lo tanto pueden afectar a los seres humanos.

Se espera que esta investigación tenga un impacto importante en trabajos posteriores en los campos de la nutrición, la genética y la medicina. Determinar en qué grupos y en qué momentos de la evolución se ha inactivado el gen CMAH es crítico para determinar qué especies es más probable que contengan el azúcar tóxico Neu5Gc, y por lo tanto qué especies son recomendables para la alimentación, los xenotrasplantes, y ciertas investigaciones científicas. El trabajo del equipo del Dr. Álvarez-Ponce ayudará a entender por qué ciertas enfermedades se producen, y a encontrar formas de evitar que se extiendan.

Los resultados de esta esta investigación se publicarán en el número de enero de la revista Genome Biology and Evolution, una revista científica internacional de la editorial Oxford University Press. El trabajo puede ser leído de forma gratuita en la siguiente dirección web: https://academic.oup.com/gbe/advance-article/doi/10.1093/gbe/evx251/4676057

Este proyecto es parte del trabajo de postgrado del indio Sateesh Peri. En el estudio también participaron la estudiante de máster también india Asmita Kulkarni, el investigador postdoctoral austro-británico Felix Feyertag, y la profesora argentina Patricia Berninsone, todos de la University of Nevada, Reno.