Científicos del Instituto Salk de California, con el español Juan Carlos Izpisúa a la cabeza, han descubierto en ratas cómo la restricción calórica previene los efectos negativos del envejecimiento en las células.
Si desea reducir los niveles de inflamación en todo el cuerpo, retrasar la aparición de enfermedades relacionadas con la edad y vivir más tiempo, coma menos cantidad de alimentos. Esta es la conclusión de un nuevo estudio realizado en ratas por científicos de EE UU y China.
Liderado por el español Juan Carlos Izpisúa Belmonte y publicado en la revista Cell, se trata del informe más detallado hasta la fecha de los efectos celulares de una dieta restringida en calorías.
Si bien los beneficios de la limitación calórica se conocen desde hace tiempo, los nuevos resultados muestran cómo esta restricción puede proteger contra el envejecimiento a nivel celular.
“La limitación calórica aumenta la duración de la vida, pero ahora hemos demostrado todos los cambios que ocurren en una sola célula para que se produzca esto”, explica Izpisúa Belmonte, profesor del Laboratorio de Expresión Genética del Instituto Salk de California. “Esto nos da los objetivos sobre los que podremos actuar con diferentes medicamentos para tratar el envejecimiento en los humanos”.
El envejecimiento es el factor de riesgo más alto para muchas enfermedades humanas, como cáncer, demencia, diabetes y síndrome metabólico. La restricción calórica ha demostrado en modelos animales ser una de las intervenciones más eficaces contra estas patologías relacionadas con la edad.
Aunque los expertos eran conscientes de que las células experimentan muchos cambios a medida que un organismo envejece, hasta ahora no han sabido cómo la restricción calórica podría influir en estas modificaciones.
En el nuevo artículo, se compararon ratas que comían un 30 % menos de calorías con ratas con dietas normales. Las comidas fueron controladas desde los 18 meses hasta los 27 meses (en los humanos, esto sería equivalente a que alguien siguiera una dieta con restricción de calorías desde los 50 hasta los 70 años).
El equipo de Izpisúa Belmonte analizó un total de 168.703 células de 40 tipos en 56 ratas. Las células procedían de tejidos grasos, hígado, riñón, aorta, piel, médula ósea, cerebro y músculo. En cada célula, los investigadores usaron tecnología de secuencia genética unicelular para medir los niveles de actividad de los genes.
Los autores observaron la composición general de los tipos de células dentro de un tejido determinado y, luego, compararon ratones viejos y jóvenes en cada dieta.
Muchos de los cambios que se produjeron al envejecer las ratas de la dieta normal no se produjeron en las ratas con una dieta restringida; incluso en la vejez, muchos de los tejidos y células de los roedores con dieta restringida se parecían mucho a los de las ratas jóvenes.
En general, el 57 % de los cambios relacionados con la edad en la composición de las células observadas de las ratas que seguían una dieta normal no estaban presentes en aquellas que seguían una dieta restringida en calorías.
“Este enfoque no solo indica el efecto de la restricción calórica en estos tipos celulares, sino lo que sucede en una sola célula durante el envejecimiento”, afirma Guang-Hui Liu, profesor de la Academia China de Ciencias.
Algunas de las células y genes más afectados por la dieta se relacionan con la inmunidad, la inflamación y el metabolismo de los lípidos. El número de células inmunitarias en casi todos los tejidos estudiados no se vio afectado por la edad en las ratas con calorías restringidas, pero sí aumentó drásticamente en las otras.
Formas en que la restricción calórica afecta a diversos aspectos de la función celular, reduciendo la inflamación y la actividad de muchos genes relacionados con el envejecimiento. / Salk Institute
En el tejido adiposo marrón, una dieta con restricción calórica revirtió los niveles de expresión de muchos genes antiinflamatorios a los observados en las ratas jóvenes.
“El principal descubrimiento es que el aumento de la respuesta inflamatoria durante el envejecimiento podría ser sistemáticamente reprimida por la restricción calórica”, subraya Jing Qu, también profesor de la Academia China de Ciencias.
Cuando los investigadores se centraron en los factores de transcripción –interruptores que pueden alterar ampliamente la actividad de muchos otros genes– que fueron alterados por la restricción calórica, uno destacó.
Los niveles del factor de transcripción Ybx1 fueron alterados por la dieta en 23 tipos de células diferentes. Por ello, los científicos creen que Ybx1 puede ser un factor de transcripción relacionado con la edad y están planeando más estudios sobre sus efectos.
“Cuando la gente dice 'eres lo que comes', es cierto en cierta medida”, sostiene Concepción Rodríguez Esteban, otra de las autoras e investigadora del Salk. “El estado de tus células conforme envejeces depende claramente de tus interacciones con tu entorno, lo que incluye qué y cuánto comes”.
De cara al futuro, el equipo trata de utilizar los nuevos conocimientos para descubrir las dianas de los fármacos contra el envejecimiento y aplicar estrategias para aumentar la vida y la salud de las personas.
Referencia:
‘Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging’. Cell DOI: DOI: 10.1016/j.cell.2020.02.008
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