Promover la salud y longevidad a través de la dieta

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Promover la salud y longevidad a través de la dieta

El descubrimiento de que el envejecimiento puede ser mejorado por las intervenciones dietéticas, genéticas y farmacológicas ha abierto grandes posibilidades en cuanto a medicina preventiva para las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Los modelos animales de laboratorio de especies que envejecen lentamente y viven mucho tiempo tales como la rata topo desnuda, y algunos humanaos que alcanzan la edad de 100 han que una larga vida no se asocia necesariamente con la discapacidad en la vejez y la enfermedad.


Hace 80 años, se observó que la restricción dietética (DR), que implementada como crónica y coordinada reduce la ingesta de todos los constituyentes de la dieta excepto vitaminas y minerales, podía extender la vida útil de las ratas.  Y además tanto en ratones como ratas mejora la salud durante el envejecimiento. La DR puede producir beneficios para, por ejemplo, aproximadamente el 30% de los animales que mueren a altas edades sin lesiones patológicas graves, comparados con el solo 6% de los controles alimentados ad-libitum.

En monos Rhesus la DR impuesta desde jóvenes o adultos mejora considerablemente la salud, previene la obesidad y disminuye el riesgo de desarrollar y morir por diabetes tipo 2, cáncer o enfermedades cardiovasculares.

En humanos, la restricción severa de comida sin malnutrición resulta en muchos de los cambios metabólicos, fisiológicos y moleculares asociados con la DR en animales, incluyendo una disminución de la temperatura corporal, menor rigidez miocardial, etc. Además, en humanos que voluntariamente siguen DR a largo plazo obtienen menor puntuación que los controles para múltiples factores de riesgos para enfermedades cardiovasculares y cáncer. Asimismo, en ensayos clínicos humanos a corto plazo la DR mejora para varios marcadores de salud. Sin embargo, la DR severa con nutrición adecuada no es una opción para la mayoría de la gente porque es difícil de practicar y/o mantener, y con inadecuada nutrición, se puede incrementar el riesgo de dismenorreas y anemia y arritmias.

La DR incrementa la vida útil saludable (es decir, la vida útil) en muchos organismos de vida corta, como S. cerevisiae, el nemátodo C. elegans y D. melanogaster. Los mecanismos que median los beneficios en la salud consecuencia de la DR aún no se conocen en todos los organismos. Sin embargo sí se sabe que involucra múltiples mecanismos neurales, sistémicos, tejido-específicos y de células autónomas. Alteraciones en la concentración de metabolitos y la red de detección de nutrientes mediada por la señalización insulina/IGF, la señalización de hormonas esteroideas, etc. juegan un papel fundamental en estos mecanismos. Los efectores moleculares que median en los efectos de la DR en salud y longevidad incluyen AMP, TOR, FOXO, suirtinas, HSF y NRF2. ·        

*Frecuencia de ingesta y momento.


Durante su evolución, muchos animales y humanos han tenido acceso intermitente a la comida. Para muchos microorganismos e invertebrados, los largos periodos de hambre son normales y muchos de ellos (incluyendo C. elengans) han desarrollado formas de quiescencia en respuesta a la escasez de alimentos. Muchos genes que controlan la quiescencia también son importantes en el control de la vida útil. Incluso la inanición crónica extiende la vida útil, a través de mecanismos que sobrelapan con aquellos que median la respuesta al ayuno intermitente.

En roedores, el ayuno durante 24 h cada dos días o dos veces por semana extiende la vida útil hasta un 30%, independientemente del total de comida consumida y la pérdida de peso. En cuanto a la DR crónica, la magnitud de la extensión de la vida inducida por el ayuno intermitente puede estar influenciada por la edad de iniciación y el genotipo del ratón. Por ejemplo, en ratones A/J el ayuno intermitente a los 6 meses no incrementa la vida útil y empezado a los 10 meses reduce la vida media un 15%. Sin embargo, no está claro si una forma más o menos severa de ayuno intermitente podría extender la vida útil en estos ratones.

El ayuno intermitente puede proteger contra la obesidad, hipertensión, neurodegeneración, diabetes, etc. El ayuno intermitente mejora la función mitocondrial gracias a SIRT y AMPK (que activan PGC-1a) y dispara la autofagia y vías de reparación del DNA en múltiples tipos de células al inhibir la vía AKT/mTOR. 

Varios estudios acerca del efecto del ayuno intermitente en humanos se están llevando a cabo. Un ensayo clínico de 6 meses en mujeres premenopausicas con sobrepeso u obesas mostró que el ayuno durante dos días no consecutivos a la semana resulta en una reducción de peso, masa corporal y la circunferencia de la cadera; además se observó una concentración en el suero de colesterol LDL, triglicéridos, proteína C reactiva y de la presión arterial. Igualmente, en tres ensayos clínicos cortos (8-12 semanas) en obesos y no obesos, el ayuno intermitente tuvo efectos similares.

*¿Calorías o nutrientes específicos?
 
Determinar la ingesta total óptima y los ratios de carbohidratos, lípidos y proteínas adecuados es todavía un reto. Los efectos de un consumo reducido de un macronutrientes específicos dependerán en parte de cuanto es consumido por los controles y de la composición del resto de la dieta.


1. Macronutrientes

Hasta recientemente se creía que una ingesta reducida de calorías, más que una reducción de los macronutrientes específicos provocaba beneficios. Una serie de estudios en levaduras, invertebrados y roedores permitió confirmar que no era así y que una reducción en nutrientes específicos de la dieta, más que la reducción del nº de calorías (es decir, por tanto de la DR más que el CR), es la principal responsable de mejoras en la salud y vida útil.

2.      
Proteínas y aminoácidos.

Muchos libros sobre dietas y la prensa popular promulgan que una alta ingesta de proteínas combate la obesidad y es beneficiosa para la calidad de vida. Sin embargo, variedad de estudios demuestran que disminuyen el nº de años vividos en estado saludable.

En Drosophila, la restricción proteica extiende la vida útil; incluso la adición de aminoácidos esenciales a la dieta de moscas en DR disminuye la vida útil, mientras que la adición del resto de macronutrientes y los aminoácidos no esenciales parece tener poco o casi ningún efecto.

En ratones, la disminución de la ratio proteína/carbohidrato incrementa la vida útil hasta un 30%, a pesar del incremento paralelo de la ingesta de comida y la reducción de la masa corporal.

La ingesta de proteínas es un importante regulador de la red mTOR/IGF-1. En humanos, a diferencia de en roedores, la restricción calórica severa crónica no reduce la concentración de IGF-1 en el suero a menos que se reduzca también la ingesta de proteínas. Esto sugiere que los aminoácidos pueden ser tan o más importantes que la ingesta de caloría a la hora de modular procesos relacionados con IGF y el riesgo de enfermedad.

La concentración de IGF1 en suero está inversamente corelacionada con la vida media en 31 cepas de ratón genéticamente diversas y con el riesgo de desarrollar algunos cánceres comunes en humanos. La restricción isocalórica de proteínas inhibe marcadamente el crecimiento de ciertos cánceres, con reducida concentración de IGF1 en suero y menor expresión de mTOR intratumoral.

La presencia de aminoácidos específicos en la dieta o su ratio es importante para la salud y vida útil. En levaduras y Drosophila, la restricción de ciertos aminoácidos se ha demostrado que extiende la vida útil media. La ingesta reducida de metionina, en particular, induce mecanismos moleculares protectores específicos. Este aminoácido junto, con la císteina, es metabolizado por la vía de transulfuración, cuyas lesiones se asocian con una mayor incidencia de patologías relacionadas con la edad en humanos. La DR en Drosophila resulta en una mayor actividad de las enzimas limitantes de esta vía y la inhibición de las vías que bloquean la respuesta de la mosca a la DR.

Esta vía es además la principal fuente de sulfuro de hidrógeno, que en C. elegans extiende la vida útil.

La restricción de dos aminoácidos, la metionina y la cisteína, produce un aumento en la producción de sulfuro de hidrógeno (H2S) que se asocia con la protección contra las lesiones por isquemia y reperfusión, pero también se relaciona con la extensión de la vida en gusanos, moscas y la levadura. En humanos, aún se conoce poco de los efectos de las modificaciones de la cantidad de proteína y calidad de la dieta sobre las vías moleculares de control de envejecimiento, resistencia al estrés y enfermedades asociadas a la edad.


*Factores derivados de microbiota.

En humanos, menos del 1% de los genes son humanos, y el resto proviene de trillones de microbios en el tracto gastrointestinal. Los datos de metagenómica indican que una ingesta alterada de comida, especialmente de proteínas y fibras insolubles, produce fuertes efectos en la estructura, función y secreción de factores de la microbiota del aparato digestivo en vías metabólicas e inflamatorias. E

n la naturaleza, C. elegans se alimenta de variedad de especies bacterianas que crecen en la vegetación, lo que contribuye a la microbiota del nemátodo. Alimentar C. elegans con B. mycoides y B. soli del suelo en vez de la cepa estándar de laboratorio E. coli OP50 extiende la vida útil y la resistencia al estrés.

Alteraciones en la microbiota podrían contribuir a mejorar la salud de la DR y la alimentación restringida. La restricción alimentaria a largo plazo en ratón lleva a alteraciones en la microbiota, aunque las contribuciones a la salud de los ratones aún están por determinar.

Fuente:

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Etiquetas: alimentos, ciencia, salud
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