Los científicos acaban de
rastrear la historia de AMY1, el gen responsable de la producción de amilasa, la
enzima que ayuda a descomponer los carbohidratos complejos y nos ayuda a
digerir almidones y azúcares.
Desde las crujientes patatas
fritas hasta los esponjosos panes de masa madre, los carbohidratos son una
parte fundamental (y sabrosa) de la dieta humana. ¿Por qué nos encantan esos
alimentos ricos en almidón y azúcar? Según un nuevo estudio
publicado el pasado jueves, la respuesta podría estar incrustada en nuestro
ADN.
Los científicos que suscriben ese
estudio han rastreado las bases genéticas de nuestra capacidad para digerir
carbohidratos hasta hace más de 800.000 años, mucho antes de la llegada de la
agricultura y miles de años antes de lo que se pensaba.
Las conclusiones de esa
investigación plantean nuevas preguntas sobre la dieta y el estilo de vida de
nuestros antepasados cazadores-recolectores y también pone en la picota la
creencia, sostenida durante mucho tiempo, de que una dieta rica en proteínas era
responsable del aumento del tamaño del cerebro humano. Tal vez fueron los
carbohidratos, no la carne, los que proporcionaron a los humanos la energía
necesaria para desarrollar cerebros más voluminosos
Sabemos que los cambios en la
dieta han jugado un papel central en la evolución humana, pero reconstruir procesos
que tuvieron lugar hace miles, cientos de miles e incluso millones de años es una
tarea de titanes. La investigación genética de ese estudio puede ayudar a
marcar la fecha de algunos de esos hitos importantes y está revelando pistas muy
sugerentes sobre la larga historia de amor de la humanidad con el almidón.
Los investigadores estudiaron los
genomas de 68 humanos antiguos, incluido uno que vivió hace 45.000 años. Se
centraron en el gen AMY1, que
es responsable de la producción de una enzima llamada amilasa,
a la que cabe el honor de ser la primera enzima en ser identificada y aislada
por el químico francés Anselme
Payen en 1833, que en un principio la nombró con el nombre de
"diastasa".
La amilasa, (más exactamente
amilasas, dado que existen varias) es una enzima que tiene la función de
catalizar la reacción de hidrólisis que nos permite descomponer dos carbohidratos
complejos, el glucógeno y el almidón, para formar fragmentos de glucosa
(dextrinas, maltosa) y glucosa libre, es decir, de azúcares que somos capaces
de digerir. Dada su capacidad de acelerar la producción de azúcares. La amilasa
es, pues, la razón por la que incluso los carbohidratos no azucarados, como el
pan, a veces tienen un sabor dulce.
En los animales se produce
principalmente en las glándulas salivales (sobre todo en las glándulas
parótidas) y en el páncreas. Cuando una de estas glándulas se inflama, como en
la pancreatitis, aumenta la producción de amilasa y aparece elevado su nivel en
sangre (amilasemia). Prácticamente todos los seres vivos disponen de amilasas.
Los humanos modernos tenemos
cantidades variables de genes de amilasa en nuestro ADN, y algunas personas
tienen hasta once copias de AMY1 por cromosoma. Las copias múltiples parecen
ser específicas de los humanos: los chimpancés, por ejemplo, también producen
amilasa, pero solo tienen una copia del gen.
Cuando los investigadores examinaron
el ADN humano antiguo, descubrió que los cazadores-recolectores ya tenían una
media de cuatro a ocho copias de AMY1, a pesar de que nuestra especie aún no
había desarrollado la agricultura. Los neandertales y los denisovanos, nuestros
parientes humanos ancestrales, también tenían genes AMY1 duplicados.
Esos hallazgos indican que las copias de AMY1 pueden remontarse a un ancestro común hace unos 800.000 años, antes de que esas tres especies se separaran entre sí. La cuestión es por qué los primeros humanos, que tenían principalmente una dieta carnívora, tenían el gen de la amilasa. Quizás también comían alimentos ricos en almidón, además de carne. O tal vez los genes AMY1 se desarrollaron al azar y no sirvieron para nada. Los científicos aún no tienen una respuesta.
Otro estudio reciente, publicado el mes
pasado en la revista Nature, descubre que el número promedio de
copias de AMY1 en el ADN humano ha aumentado en los últimos 12.000 años, un período
temporal que se corresponde con los tiempos en los que los humanos comenzaron a
domesticar cultivos, muchos de los cuales eran granos y tubérculos
ricos en almidón.
Este hallazgo parece sugerir que tener más copias de AMY1 concedió a los agricultores humanos algún tipo de ventaja que ayudó a aumentar sus posibilidades de supervivencia. Pero los científicos no están seguros de cuál podría haber sido esa ventaja. Una posibilidad es que la amilasa haga algo más que iniciar la digestión de carbohidratos: quizás también ayude al cuerpo humano a extraer más energía de los carbohidratos, lo que habría sido útil en épocas de escasez de alimentos. Durante una hambruna, por ejemplo, producir más amilasa pudo haber sido una cuestión de vida o muerte.
