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Ingerir menos calorías disminuye el envejecimiento celular

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Un nuevo estudio realizado por científicos de los EE. UU. y China detalla aspectos benéficos de la restricción calórica en ratas, que se evidencia en la protección contra el envejecimiento de las vías celulares y el consiguiente retraso en la aparición de enfermedades relacionadas con la edad. En conjunto, prolongarían la vida.

El envejecimiento actúa como el factor de mayor riesgo para muchas enfermedades humanas de gravedad, como el cáncer, la demencia, la diabetes y el síndrome metabólico. 

Dentro de las medidas contra estas enfermedades relacionadas con la edad, se ha podido demostrar que la restricción calórica en modelos animales es una de las más efectivas que se pueden realizar. Pero se desconoce aún cómo es que los cambios sufridos por las células individuales afectan a medida que el organismo envejece.

Menos calorías, menos envejecimiento

The illustration represents the ways in which caloric restriction affects various aspects of cellular function, with the overall result of reducing inflammation and the activity of many aging-related genes.
La ilustración representa los efectos de la restricción calórica en diferentes aspectos de la función celular. Crédito: Salk Institute.

Si bien los beneficios de la restricción calórica son conocidos desde hace tiempo, un grupo de científicos investigó cómo esta restricción puede proteger contra el envejecimiento en las vías celulares, hallazgo que aparecen publicados en la revista Cell.

El equipo, liderado por Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor en Salk’s Gene Expression Laboratory (que incluyó a tres exalumnos), comparó a las ratas que ingerían un 30 % menos de calorías, con respecto a las ratas con dietas normales (grupo control). 

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

Tanto al inicio como al final del seguimiento de la dieta, el equipo aisló y analizó un total de 168 703 células, pertenecientes a 40 tipos de células de 56 ratas. Las células provenían de tejido graso, hígado, riñón, aorta, piel, médula ósea, cerebro y músculo. 

En cada célula aislada, los investigadores utilizaron tecnología de secuenciación genética para cuantificar los niveles de actividad de los genes. También analizaron algunos componentes de los tipos celulares pertenecientes a cada tejido. Posteriormente, compararon los datos de ratones viejos y jóvenes de cada dieta.

Con respecto a los hallazgos, Belmonte manifestó: «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. Esto nos da objetivos con los que eventualmente podremos actuar con medicamentos para tratar el envejecimiento en humanos».

Eres lo que comes

Gran cantidad de los cambios que sucedieron cuando las ratas en la dieta normal envejecieron no ocurrieron en animales con una dieta restringida. Además, muchos de los tejidos y de las células de los animales en su etapa de vejez, que siguieron la dieta restringida en calorías, se parecían mucho a los de las ratas jóvenes. 

En líneas generales, el 57 % de los cambios observados con la edad, en cuanto a la composición celular en los tejidos de las ratas de una dieta normal, no aparecían en las ratas en la dieta restringida en calorías.

«Este enfoque no solo nos mostró 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 Guang-Hui Liu, profesor de la Academia de Ciencias de China.

«La gente dice que ‘eres lo que comes’, y estamos descubriendo que eso es cierto de muchas maneras», dice otra de los autores, Concepción Rodríguez Esteban, investigadora del Salk Institute. «El estado de sus células, a medida que envejece, depende claramente de sus interacciones con su entorno, que incluye qué y cuánto come».

Alteración de factores de transcripción

Con respecto a los tipos celulares y a los genes más afectados por la dieta, son aquellos relacionados con los mecanismos de la inmunidad, la inflamación y el metabolismo lipídico. 

El número de células inmunes evidenció un enorme incremento en casi todos los tejidos estudiados a medida que las ratas del grupo control envejecieron, pero no se vio afectado por la edad en ratas con restricción calórica. 

En el tejido adiposo pardo, una dieta restringida en calorías, revirtió los niveles de expresión de muchos genes antinflamatorios.

Por lo que «el descubrimiento principal en el presente estudio es que el aumento de la respuesta inflamatoria durante el envejecimiento podría ser reprimido sistemáticamente por la restricción calórica», dice Jing Qu, profesor de la Academia de Ciencias de China.

Al estudiar los factores de transcripción, que corresponden a proteínas maestras que controlan la actividad transcripcional de muchos genes, hubo varios cuyos niveles se alteraron por la restricción calórica, destacándose el 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 planean seguir investigando sobre sus efectos. Por lo pronto, el equipo tratará de utilizar esta información para descubrir blancos en donde apuntar los medicamentos durante el envejecimiento e implementar estrategias para aumentar la salud y la longevidad.