El ayuno está de moda desde hace tiempo, aunque no es una dieta per se. La ciencia también está muy interesada. como lo demuestran Los múltiples beneficios para la salud de las dietas bajas en calorías y el ayuno intermitentecomo retrasar la aparición de ciertas enfermedades que están asociadas envejecimiento y prolongar la vida. Pero los procesos son muy complejos y los investigadores continúan analizando los mecanismos moleculares de las reacciones inducidas por el ayuno.
Él Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) es una de las organizaciones que estudia en profundidad este fenómeno y, por ejemplo, ha demostrado que el ayuno tiene un efecto beneficioso; aumentar la capacidad regenerativa de las células madre intestinalesque ayuda a los intestinos a recuperarse de una lesión o inflamación.
Ahora, en un nuevo estudio con ratones, el MIT ha identificado la vía que permite una mayor recuperación, que se activa cuando los animales empiezan a «alimentarse» después de no comer. También descubrieron un defecto en este avivamiento. Los ratones tenían más probabilidades de desarrollar tumores intestinales en etapa temprana.
«Tener más actividad de células madre es bueno para la regeneración, pero con el tiempo, demasiada cantidad de algo bueno puede tener efectos menos beneficiosos», dijo Omer Yilmaz, profesor asociado de biología en el MIT y miembro del estudio. Instituto Koch del MIT para la Investigación Integral del Cáncer y el autor principal Este estudio ha sido publicado Naturaleza.
Yilmaz añade que se necesitan más estudios antes de poder sacar conclusiones. ¿El ayuno tiene un efecto similar en las personas?. «Todavía tenemos mucho que aprender, pero es interesante ver cómo se produce la exposición a un mutágeno cuando se está en estado de ayuno o de realimentación. puede tener un impacto importante en la probabilidad de desarrollar cáncer en estos modelos de ratón bien definidos”, afirma.
¿En ayunas o después de comer?
El laboratorio de Yilmaz ha estudiado durante mucho tiempo cómo el ayuno y las dietas bajas en calorías afectan la salud intestinal. Así lo vieron en 2018. Durante el ayuno, las células madre intestinales comienzan a utilizar los lípidos como fuente de energía.en lugar de carbohidratos. También demostraron que este proceso conducía a un aumento significativo de la capacidad regenerativa de las células madre. Pero algunas preguntas quedaron sin respuesta, como cómo el ayuno promueve este aumento en la capacidad regenerativa y ¿Cuándo comienza la recuperación?.
«Desde ese artículo, nos hemos centrado en comprender qué impulsa la recuperación durante el ayuno;
En este nuevo estudio, los investigadores encontraron que regeneración Las células madre se suprimen durante el ayuno pero después. aumenta durante el período de realimentación. Siguió tres grupos de ratonesUno que ayunó durante 24 horas, otro que ayunó durante 24 horas y luego se le permitió comer lo que quiso durante las 24 horas de alimentación, y un grupo de control que comió lo que quiso durante el experimento.
Analizaron la capacidad proliferativa de las células madre intestinales en diferentes momentos y comprobaron que mostraban: niveles más altos al final del período de alimentación de 24 horas. También proliferaron más que las células madre intestinales de ratones que no estaban en ayunas.
“Creemos que el ayuno y los atracones representan dos estados diferentes. Durante el ayuno, la capacidad de las células para utilizar lípidos y ácidos grasos como fuente de energía les permite sobrevivir cuando los nutrientes son escasos. Y luego está la situación de la realimentación. ayuno que realmente promueve la regeneración cuando hay nutrientes, esas células madre y células progenitoras. Activan programas que les permiten generar masa celular y repoblar la mucosa intestinal”, explica Shinya Imada, investigador postdoctoral en el MIT y otro autor principal del estudio.
Activan la proteína mTOR
Más estudios demostraron que estas células activar una vía de señalización celular conocida como mTORque participa en el crecimiento celular y el metabolismo. Una de las funciones de mTOR es regular la conversión del ARN mensajero en proteína, por lo que Cuando se activan, las células producen más proteínas.. La síntesis de esta proteína es necesaria para la proliferación de células madre. Los investigadores demostraron que la activación de mTOR en estas células madre también dio lugar a la producción de grandes cantidades de poliaminasPequeñas moléculas que ayudan a las células a crecer y dividirse.
“En el estado procesado hay más proliferación y es necesario generar una masa de células. Esto requiere más proteínas para producir nuevas células, y estas células madre luego producen células más diferenciadas, o células intestinales especializadas, que recubren el intestino”, explica. Saleh Khawaled, otro autor principal.
Sin embargo, los investigadores también han descubierto que cuando se identifican las células madre En este estado altamente regenerativo, es más probable que se vuelvan cancerosos.. Las células madre intestinales son algunas de las células que se dividen más activamente en el cuerpo porque ayudan al revestimiento de los intestinos. Se actualizará completamente cada cinco a 10 días.. Debido a que se dividen con tanta frecuencia, son la fuente más común de células precancerosas del colon.
En este estudio, los científicos descubrieron que si activaban un gen cancerígeno en los ratones durante la fase de realimentación, se volvían muy más probabilidades de desarrollar pólipos precancerosos que si el gen se activara durante el ayuno. Las mutaciones relacionadas con el cáncer que ocurrieron durante la alimentación repetida también tenían muchas más probabilidades de causar pólipos que las mutaciones que ocurrieron en ratones que no pasaron por el ciclo de ayuno y alimentación.
«Quiero enfatizar que todo esto se hizo en ratones usando mutaciones cancerosas muy bien definidas. En humanos sería mucho más difícil.dice Yilmaz. «Pero eso nos lleva al siguiente concepto. El ayuno es muy saludable, pero si no tienes suerte de alimentarte después del ayuno y estar expuesto a un mutágenoEn realidad, como un filete carbonizado o algo así. puede aumentar sus posibilidades de lesionarse lo que puede conducir a una cáncer«.
Yilmaz también señala que el ayuno puede tener beneficios reconstituyentes importante para las personas que han recibido tratamiento de radiaciónque pueden dañar la mucosa intestinal o en caso de otro tipo de lesiones intestinales. Su laboratorio ahora está investigando si los suplementos de poliamina pueden ayudar promover este tipo de recuperación sin necesidad de ayunar.
Estudios anteriores del CNIO
“El estudio encontró que en ratones, la realimentación después del ayuno aumentaba la proliferación de células madre intestinales y mejoraba la reparación de los tejidos. Sin embargo, esto también aumenta el riesgo de tumorigénesis, especialmente cuando se pierde el gen supresor de tumores APC. revela que la activación de mTORC1 durante este retorno a la alimentación provoca estos cambios Aumento de la síntesis de proteínas a través del metabolismo de las poliaminas.«, afirma Nabil Juder, que dirige el grupo de factores de crecimiento, nutrientes y cáncer del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO).
Para Juder, «el trabajo representa un descubrimiento nuevo y emocionante, especialmente porque los hábitos alimentarios que pueden causar enfermedad inflamatoria intestinal (EII) son factores de riesgo importantes para el cáncer colorrectal (CCR), pero, «los mecanismos que regulan la relación entre los nutrientes, la EII y : La Convención sobre los Derechos del Niño sigue siendo difícil de alcanzar”.
El investigador del CNIO recuerda que estos descubrimientos en el laboratorio que dirige ya han sido demostrados previamente según lo publicado Metabolismo celular (Brandt et al., 2018)que la inactivación de mTORC1 es beneficiosa en el cáncer colorrectal dependiendo de la pérdida de APC. “Esto sugiere que la inhibición de mTORC1 puede aliviar el cáncer colorrectal en pacientes con mutaciones de APC. Por el contrario, también vimos que la activación de mTORC1 asociada con dietas ricas en proteínas puede ayudar a prevenir la EII relacionada con el cáncer colorrectal. Nuestra investigación ya lo ha destacado. Funciones oncogénicas y supresoras de tumores de mTORC1 en el epitelio intestinalque dependen del nivel de inestabilidad cromosómica”.
«Nuestra investigación junto con el descubrimiento de Yilmaz allanó el camino Enfoques terapéuticos personalizados para el cáncer colorrectal mediante la ingesta dietética. Sin embargo, queda por determinar si los ciclos de ayuno y realimentación pueden aumentar el riesgo de cáncer colorrectal en pacientes con EII sin mutaciones de APC o si este riesgo es específico de pacientes con mutaciones de APC. La necesidad de un manejo cuidadoso de estos ciclos en terapias basadas en dietas es esencial, especialmente en personas con mutaciones APC, para evitar un mayor riesgo de cáncer«.
Juder explica que el estudio fue publicado Naturaleza “representa un concepto importante vincular la regeneración de tejidos con el cáncerlo que lleva a la pregunta de si esta asociación es específica de tejidos con altas tasas de reparación, como el intestino o si también se puede aplicar a órganos menos proliferativos como el hígado. Los tejidos con alta capacidad de reparación, como el intestino, sufren más daño por parte del ADN. Los pacientes con mutaciones de APC y activación de mTORC1 pueden ser más sensibles al tratamiento con rapamicina porque los niveles más altos de inestabilidad cromosómica causada por la inhibición de mTORC1 pueden provocar la muerte celular, como se informó en nuestro estudio anterior. Sin embargo, esta dinámica puede no ser válida en tejidos menos regenerativos como el hígado o en pacientes con EII”.
En cualquier caso, subraya Juder. Se necesitan más estudios clínicos para identificar estos riesgos. y mecanismos de intervenciones dietéticas en diversos tipos de cáncer, «considerando el ayuno, las dietas que imitan el ayuno y la restricción calórica aplicada al tratamiento del cáncer».
Además, aunque las poliaminas están recibiendo cada vez más atención, Aún no está claro qué funciones desempeñan ni qué objetivos específicos persiguen.. Se necesitan más investigaciones para dilucidar sus funciones y cuáles son sus ligandos en los diferentes tejidos.
El Grupo Djouder del CNIO lleva tiempo investigando mecanismos moleculares relacionados con la dieta que afectan al proceso del cáncer y, especialmente, a la metástasis. En una revisión reciente, Juder analizó ¿Qué se sabe hoy sobre el uso de la dieta en el tratamiento del cáncer?. «Encontrar una dieta que pueda afectar la metástasis y comprender sus mecanismos moleculares será muy importante, ya que nos permitirá proponer dietas relacionadas con el tratamiento del cáncer. Y cuando digo afecto me refiero a una dieta que incide positiva o negativamente en la metástasis. metástasis, para la supervivencia del paciente, o ayuda a reducir el impacto de esa metástasis».
