Revelan diferentes beneficios y desventajas del ayuno

Las dietas bajas en calorías y el ayuno intermitente han demostrado tener beneficios para la salud. Por ejemplo, pueden retrasar la aparición de algunas enfermedades relacionadas con la edad y alargar la vida, no solo en humanos, sino también en muchos otros organismos.

Investigaciones previas del Massachusetts Institute of Technology (MIT) señalaban que una forma en la que el ayuno ejerce sus efectos beneficiosos es al potenciar las habilidades regenerativas de las células madre intestinales, lo que ayuda a este órgano a recuperarse de lesiones o inflamaciones.

En un estudio con ratones, publicado en la revista Nature, investigadores del MIT han identificado ahora la vía que permite esta regeneración mejorada, la cual se activa una vez que los ratones comienzan a "realimentarse" después del ayuno.

Por otro lado, también encontraron un inconveniente en esta regeneración: cuando ocurren mutaciones cancerígenas durante este período, los ratones son más propensos a desarrollar tumores intestinales en etapas tempranas.

"Tener más actividad de células madre es beneficioso para la regeneración, pero un exceso a lo largo del tiempo puede tener consecuencias menos favorables", expresa Omer Yilmaz, profesor asociado de biología, miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y autor principal del trabajo.

"Nuestro estudio actual probó los efectos del ayuno y la realimentación en modelos de ratones. Para poder traducir estos hallazgos a los seres humanos, se necesitan estudios adicionales en cohortes humanas", declara a SINC el investigador.

Realizar este estudio en personas será necesario "para comprender mejor cómo la proporción de tiempo de ayuno-alimentación o la ingesta calórica total aumentan la función de las células madre intestinales sin aumentar la incidencia de tumores", añade.

"Aún tenemos mucho por aprender, pero es interesante que estar en un estado de ayuno o realimentación cuando ocurre la exposición a mutágenos puede tener un impacto profundo en la probabilidad de desarrollar cáncer en estos modelos de ratón bien definidos", afirma Yilmaz.

La regeneración en la realimentación

Durante varios años, el laboratorio de Yilmaz ha investigado cómo el ayuno y las dietas bajas en calorías afectan la salud intestinal. En un estudio de 2018, su equipo informó que, durante un ayuno, las células madre intestinales comienzan a usar lípidos como fuente de energía en lugar de carbohidratos.

También demostraron que el ayuno aumentó significativamente la capacidad regenerativa de las células madre. "Desde ese artículo, realmente nos hemos centrado en comprender qué es lo que impulsa la regeneración durante el ayuno", afirma Yilmaz. "¿Es el propio ayuno lo que la impulsa o es comer después del ayuno?".

En este otro trabajo reciente, en el que han probado los efectos de 24 horas de ayuno seguidas de un día o tres días de realimentación, los investigadores encontraron que la regeneración de las células madre se suprime durante el ayuno, pero luego se incrementa durante el período de realimentación.

"También utilizamos un modelo iterativo de ayuno-realimentación en el que seguimos el mismo principio de 24 horas de ayuno seguidas de 24 horas de realimentación durante 10 ciclos (ayuno intermitente)", apuntan.

De esta forma crearon tres grupos de ratones: uno que ayunó durante 24 horas, otro que ayunó durante 24 horas y luego se les permitió comer lo que quisieran durante un período de realimentación de 24 horas y un grupo de control que comió lo que quiso durante todo el experimento.

Los investigadores analizaron la capacidad de proliferación de las células madre intestinales en diferentes momentos y descubrieron que muestran los niveles más altos de crecimiento al final del período de realimentación de 24 horas. Estas células también se incrementaron más que las células madre intestinales de los ratones que no habían ayunado en absoluto.

"Creemos que el ayuno y la realimentación representan dos estados distintos", declara Shinya Imada, coautor principal del estudio en el MIT. "En el estado de ayuno, la capacidad de las células para usar lípidos y ácidos grasos como fuente de energía les permite sobrevivir cuando los nutrientes son escasos", explica Imada.

"Después, es el estado de realimentación posterior al ayuno lo que realmente impulsa la regeneración. Cuando los nutrientes están disponibles, estas células madre y células progenitoras activan programas que les permiten construir masa celular y repoblar el revestimiento intestinal", termina de exponer el científico.

Regulación del ARN

Estudios adicionales revelaron que estas células activan una vía de señalización celular conocida como mTOR, que está involucrada en el crecimiento y metabolismo celular.

Una de las funciones de mTOR es regular la traducción del ARN mensajero en proteínas, por lo que, cuando se activa, las células producen más proteínas. Esta síntesis de proteínas es esencial para que las células madre proliferen.

Los investigadores demostraron que la activación de mTOR en estas células madre también condujo a la producción de grandes cantidades de poliaminas, pequeñas moléculas que ayudan a las células a crecer y dividirse.

"En el estado de realimentación, hay más proliferación y se necesita construir masa celular. Eso requiere más proteínas para construir nuevas células, y esas células madre pasan a formar más células diferenciadas o tipos de células intestinales especializadas que recubren el intestino", declara Saleh Khawaled, coautor del estudio en la misma institución.

Las células madre

Los investigadores también encontraron que cuando las células madre están en este estado altamente regenerativo, son más propensas a volverse cancerosas.

En el caso de las intestinales, están entre las células que más se dividen en el cuerpo, ya que ayudan a que el revestimiento del intestino se renueve completamente cada cinco a diez días. Debido a que se dividen tan frecuentemente, estas células madre son la fuente más común de células precancerosas en el intestino.

En este estudio, los investigadores descubrieron que, si activaban un gen cancerígeno en los ratones durante la etapa de realimentación, tenían muchas más probabilidades de desarrollar pólipos precancerosos que si el gen se activaba durante el estado de ayuno.

Las mutaciones vinculadas al cáncer que ocurrieron durante el estado de realimentación también fueron mucho más propensas a producir pólipos que las mutaciones que ocurrieron en ratones que no se sometieron al ciclo de ayuno y realimentación.

La importancia del estudio en humanos

"Quiero enfatizar que todo esto se realizó en ratones, utilizando mutaciones cancerígenas muy bien definidas. En humanos será un estado mucho más complejo", expresa Yilmaz.

"Pero esto nos lleva a la siguiente idea: el ayuno es muy saludable, pero si tienes mala suerte y estás realimentándote después de un ayuno, y te expones a un mutágeno, como un filete carbonizado o algo similar, podrías aumentar tus posibilidades de desarrollar una lesión que pueda dar lugar a cáncer".

"Al igual que en la alimentación normal, la exposición a mutágenos durante el período de realimentación, como productos químicos, radiación o agentes infecciosos, podría aumentar el riesgo de mutaciones cancerígenas”, matizan los investigadores.

Yilmaz también señaló que los beneficios regenerativos del ayuno podrían ser significativos para las personas que se someten a tratamientos de radiación, que pueden dañar el revestimiento intestinal, u otros tipos de lesiones intestinales.

Su laboratorio está estudiando ahora si los suplementos de poliaminas podrían ayudar a estimular este tipo de regeneración sin la necesidad de ayunar.

Referencia:

Shinya Imada et al., "Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines", Nature, 2024

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