Amparo Tolosa, Genética Médica News
Los beneficios de la restricción calórica sobre la longevidad se conocen hace tiempo. Diferentes investigaciones, realizadas principalmente en modelos animales, han demostrado que la restricción calórica es eficaz para extender la vida. Sin embargo, hasta el momento se desconocían los mecanismos moleculares implicados en este proceso.
Un reciente estudio del Instituto Salk de California ha resuelto parte de este misterio biológico tras analizar, célula a célula, los efectos de reducir el consumo de calorías. Los investigadores han encontrado que comer menos reduce la inflamación asociada a la edad y actúa como un interruptor molecular para revertir diversas alteraciones del sistema inmunitario relacionadas con el envejecimiento.
Análisis de los efectos de la restricción calórica a nivel celular
En el estudio los investigadores compararon ratas que seguían una dieta estándar controlada y envejecían de forma normal con ratas a las que se había sometido a una restricción calórica. En ambos casos, la dieta fue controlada desde los 18 meses de edad, lo que en el equivalente humano sería unos 50 años, hasta los 27 meses, unos 70 años en términos humanos.
El equipo observó que la restricción calórica se traducía en una menor inflamación o respuesta inmune en los tejidos, así como en un retraso en la aparición de enfermedades asociadas a la edad. Además, los animales con esta dieta vivían durante más tiempo.
El siguiente paso de los investigadores fue determinar cómo afecta la reducción calórica a las células del organismo. Para ello, al inicio y final del experimento, el equipo aisló miles de células de diferentes tejidos en ambos grupos de ratas y analizó la expresión génica en cada una de ellas. A continuación, estimó la composición en células de los tejidos y comparó la actividad génica de los ratones jóvenes y viejos según cada dieta. De este modo, podrían estimar qué genes se activaban y qué genes se desactivaban con la edad en función de los dos tipos de dieta.
Tras analizar más de 165 000 células, el equipo encontró que la actividad de los genes de las células de los animales sometidos a restricción calórica es similar a la actividad presente en los animales más jóvenes, al inicio de la dieta. De hecho, los investigadores encontraron que muchos de los cambios de expresión que ocurren en las células de los animales que no siguieron la dieta restrictiva no se reproducían en las células de los animales con restricción calórica.
“Esta aproximación no solo nos contó el efecto de la restricción calórica sobre estos tipos celulares sino que también proporcionó el estudio más completo y detallado de lo que ocurre en las células individuales durante el envejecimiento”, señala Guang-Hui Liu, profesor de la Academia China de Ciencias y uno de los directores del trabajo.
Dentro de los genes cuya actividad cambia al seguir una dieta restrictiva, los investigadores destacan a Ybx1. Hasta 23 tipos diferentes de células mostraron diferencias en la expresión de Ybx1 tras la restricción calórica. Ybx1 codifica para un factor de transcripción, responsable de regular la expresión de otros genes, por lo que puede actuar como interruptor molecular en la célula. Los cambios de expresión de Ybx1 asociados a la restricción calórica apuntan a que podría ser un factor de transcripción relacionado con el envejecimiento, por lo que el equipo planea investigar más sobre su posible implicación en este proceso.
Los investigadores también encontraron que la mayor parte de los procesos y células afectados por la restricción calórica estaban relacionados con la respuesta inmunitaria, la inflamación y el metabolismo de los lípidos. Por ejemplo, el equipo observó que el aumento en el número de células inmunitarias presentes en los tejidos que se detecta en los ratones envejecidos que siguen una dieta normal no se produce de forma tan intensa en los animales que siguen una dieta restrictiva.
Implicaciones del estudio
La edad es el principal factor de riesgo para múltiples enfermedades, desde el Alzhéimer a los problemas cardiovasculares, pasando por la diabetes y otras condiciones inflamatorias. Por esta razón, el desarrollo de estrategias para prevenir el envejecimiento se presenta como una oportunidad para retrasar la aparición de otras enfermedades y alargar la esperanza de vida saludable.
Los resultados del trabajo, publicado en Cell, indican que es posible reprimir la respuesta inflamatoria asociada al envejecimiento a través de un cambio en la dieta. Si bien el estudio se ha realizado en ratas, los estudios preliminares de restricción calórica en humanos son positivos y muy probablemente se puedan extrapolar los resultados moleculares de una especie a la otra.
Los investigadores utilizarán la información obtenida en el estudio para identificar dianas farmacológicas con las que tratar el envejecimiento y diseñar estrategias para extender la esperanza de vida saludable. “Ya sabíamos que la restricción calórica aumenta la esperanza de vida, pero ahora hemos mostrado todos los cambios que ocurren a nivel celular que lo producen”, destaca Juan Carlos Izpisúa Belmonte, investigador en el Instituto Salk y uno de los directores del trabajo. “Esto nos proporciona dianas sobre las que eventualmente podríamos actuar con fármacos para tratar el envejecimiento en humanos.”
Referencia: Ma S, et al. Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging. Cell. 2020. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.008
Fuente: Eat less, live longer. https://www.salk.edu/news-release/eat-less-live-longer/
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