Paula Desplats (derecha) y el investigador postdoctoral Daniel Whittaker (izquierda) estudian cómo la alimentación con restricción de tiempo restablece el reloj biológico en la enfermedad de Alzheimer.
Paula Desplats
El ritmo de la vida está integrado en nuestro ADN. Más del cuarenta por ciento de los genes humanos que codifican proteínas. transcripción sincronizada a un ciclo de veinticuatro horas.1 un pequeño centro de neuronas En lo profundo del cerebro actúa como un cronometrador, traduciendo las señales luminosas visuales en señales biomoleculares que coordinan el tiempo a nivel celular.2 La respuesta metabólica a los alimentos también regula el tiempo biológico. “El ciclo de alimentación y ayuno es una de las señales más potentes que se pueden enviar al cuerpo para controlar el reloj circadiano”, afirma. Paula Desplatsprofesor asociado de neurociencia y patología de la Universidad de California en San Diego.
El ciclo de sueño-vigilia se encuentra entre los ritmos circadianos más conocidos del cuerpo y se ve gravemente afectado en la enfermedad de Alzheimer (EA). “El ochenta por ciento de los pacientes con EA sufren desregulación o alteración de los ritmos circadianos, y las manifestaciones clínicas obvias son las inversiones del sueño-vigilia”, dijo Desplats. “Estos pacientes tienen mucho sueño durante el día, agitados durante la noche, más confundidos y, a veces, agresivos”.
El ciclo de alimentación y ayuno es una de las señales más potentes que se pueden enviar al cuerpo para controlar el reloj circadiano.
-Paula Desplats, Universidad de California, San Diego
En un estudio reciente publicado en Metabolismo celularel equipo de Desplats utilizó ratones genéticamente modificados para desarrollar EA para probar si el ayuno intermitente mejora las anomalías del ritmo circadiano.3 En lugar de restringir las calorías o hacer cambios en la dieta, simplemente limitaron el acceso a los alimentos a un período diario definido de seis horas. Descubrieron que comer con tiempo restringido mejoraba el sueño, el metabolismo, la memoria y la cognición, y reducía los depósitos de amiloide en el cerebro y la expresión de genes neuroinflamatorios. “Muchos de los genes afectados en la EA se expresan rítmicamente en el cerebro, lo que significa que están en relación directa con el reloj circadiano y participan en funciones fundamentales en la patología de la EA”, dijo Desplats. El ayuno intermitente restauró la actividad rítmica de estos genes, pero la verdadera sorpresa fue hasta qué punto mitigó los depósitos de amiloide en el cerebro y mejoró la cognición y las conductas de sueño-vigilia. “No esperaba que tuviera un impacto tan dramático en la patología”, dijo Desplats.
Ver también “La lucha contra el tiempo: células madre y envejecimiento saludable“
Las placas amiloides se forman en el cerebro de un modelo de ratón modificado genéticamente con la enfermedad de Alzheimer. Las células microgliales (verde) rodean las placas amiloides (azul) en un intento de eliminarlas del cerebro.
Paula Desplats
La restauración de la actividad genética rítmica se encuentra entre los mecanismos que ayudan a explicar tales mejoras. “Cuando se come influye en el reloj circadiano”, afirmó Valter Longo, profesor de gerontología y ciencias biológicas de la Universidad del Sur de California y director del Instituto de Longevidad de la USC. Comer con tiempo restringido tiene otros beneficios metabólicos. “Probablemente haya diferentes maneras de llegar al mismo reinicio”, dijo Longo. El ayuno intermitente disminuye la inflamación general en el cuerpo, desencadena la autofagia (el proceso de mantenimiento que elimina la basura celular, incluidos los depósitos de amiloide) y cambia el metabolismo energético de la glucosa a las cetonas, que son una mejor fuente de energía para el cerebro.
“Este trabajo es muy prometedor”, dijo Longo. Estos hallazgos proporcionan una importante prueba de principio para futuros ensayos clínicos sobre el ayuno intermitente como una intervención de estilo de vida simple y rentable para detener la progresión de la EA. “El cerebro es el órgano más fascinante. Incluso más allá de los procesos biológicos, existen aquellos que dan forma a nuestra individualidad, nuestra esencia, nuestros pensamientos, nuestras capacidades cognitivas, quiénes somos”, dijo Desplats. A medida que los investigadores continúan descubriendo cómo los cronometradores ambientales sincronizan la actividad genética e influyen en el cerebro, quiénes somos puede tener más que ver con cómo pasamos los minutos, las horas, los días y las estaciones de nuestra vida de lo que creemos.
Referencias:
- Zhang R, et al. Un atlas de expresión genética circadiana en mamíferos: implicaciones para la biología y la medicina. PNAS. 2014;111(45):16219-16224.
- Hastings MH y col. Generación de ritmos circadianos en el núcleo supraquiasmático.. Nat Rev Neurociencias. 2018;19(8):453-469.
- Whittaker DS y col. La modulación circadiana mediante alimentación con restricción de tiempo rescata la patología cerebral y mejora la memoria en modelos de ratón con enfermedad de Alzheimer. Metabolismo celular. 2023;35(10):1704-1721.e6.