La restricción calórica previene los efectos negativos del envejecimiento en las células

La restricción calórica es fundamental para mejorar el sistema inmunológico, reducir los niveles de inflamación en todo el organismo, retrasar la aparición de enfermedades relacionadas con la edad y vivir más tiempo, según un nuevo estudio realizado por científicos de Estados Unidos y China que proporciona el informe más detallado hasta la fecha de los efectos celulares de una dieta restringida en calorías.

Si bien los beneficios de la restricción calórica se conocen desde hace tiempo, los nuevos resultados muestran cómo esta restricción puede proteger contra el envejecimiento en las células, según publican en la revista ‘Cell‘.

“Ya sabíamos que la restricción de calorías aumenta la vida útil, pero ahora hemos demostrado todos los cambios que ocurren a nivel de una sola célula para causar eso –destaca Juan Carlos Izpisúa, autor principal del nuevo artículo, profesor en Salk’s Laboratorio de Expresión Génica y titular de la Cátedra Roger Guillemin–. Esto nos da objetivos con los que eventualmente podremos actuar con medicamentos para tratar el envejecimiento en las células en humanos”.

Se ha demostrado que la restricción calórica en modelos animales es una de las intervenciones más efectivas contra estas enfermedades relacionadas con la edad. Y aunque los investigadores saben que las células individuales experimentan muchos cambios a medida que el organismo envejece, no han sabido cómo la restricción calórica podría influir en ello.

En el nuevo documento, Izpisúa y sus colaboradores, incluidos tres exalumnos de su laboratorio de Salk que ahora son profesores que dirigen sus propios programas de investigación en China, compararon modelos experimentales que ingerían un 30 por ciento menos calorías con otros con una dieta normal.

Las dietas de los animales se controlaron desde los 18 hasta los 27 meses, lo que equivaldría en humanos a aproximadamente alguien que sigue una dieta restringida en calorías desde los 50 hasta los 70 años.

Tanto al comienzo como al final de la dieta, el equipo de Izpisúa aisló y analizó un total de 168.703 células de 40 tipos de células en los 56 individuos del modelo. Las células provenían de tejidos grasos, hígado, riñón, aorta, piel, médula ósea, cerebro y músculo.

En cada célula aislada, los investigadores utilizaron tecnología de secuenciación genética de células individuales para medir los niveles de actividad de los genes. También observaron la composición general de los tipos celulares dentro de cualquier tejido dado. Luego, compararon individuos viejos y jóvenes en cada dieta.

Muchos de los cambios que ocurrieron cuando individuos del modelo con dieta normal envejecieron no ocurrieron en los que recibían una dieta restringida. Incluso en la vejez, muchos de los tejidos y células se parecían mucho a los de las ratas jóvenes.

En general, el 57 por ciento de los cambios relacionados con la edad en la composición celular observados en los tejidos con una dieta normal no estaban presentes en la dieta restringida en calorías.

“Este enfoque no solo nos dijo el efecto de la restricción calórica en estos tipos de células, sino que también proporcionó el estudio más completo y detallado de lo que sucede a nivel de una sola célula durante el envejecimiento”, dice el coautor correspondiente Guang-Hui Liu, Profesor de la Academia de Ciencias de China.

Algunas de las células y genes más afectados por la dieta están relacionados con la inmunidad, la inflamación y el metabolismo de los lípidos. El número de células inmunes en casi todos los tejidos estudiados aumentó drásticamente a medida que las sujetos control envejecieron, pero no se vio afectado por la edad en aquellos con calorías restringidas.

En el tejido adiposo marrón, una dieta restringida en calorías revirtió los niveles de expresión de muchos genes antiinflamatorios a los observados en animales jóvenes.

“El descubrimiento principal en el estudio actual es que el aumento de la respuesta inflamatoria durante el envejecimiento podría ser reprimido sistemáticamente por la restricción calórica”, dice el corresponsal del autor Jing Qu, también profesor de la Academia de Ciencias de China.

Cuando los investigadores se centraron en los factores de transcripción, esencialmente interruptores maestros que pueden alterar ampliamente la actividad de muchos otros genes, que fueron alterados por la restricción calórica, uno se destacó. La dieta alteró los niveles del factor de transcripción Ybx1 en 23 tipos de células diferentes.

Los científicos creen que Ybx1 puede ser un factor de transcripción relacionado con la edad y están planeando más investigaciones sobre sus efectos.

“La gente dice que ‘eres lo que comes’, y estamos descubriendo que eso es cierto de muchas maneras –destaca Concepción Rodríguez Esteban, otra de las autoras del artículo e investigadora de Salk–. El estado de sus células a medida que envejece depende claramente de sus interacciones con su entorno, que incluye qué y cuánto come”.

El equipo ahora está tratando de utilizar esta información en un esfuerzo por descubrir objetivos de medicamentos e implementar estrategias para aumentar la vida y la salud.

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