Un interruptor genético rescata a los peces envejecidos de la trampa del ayuno continuo
Generalmente se cree que las intervenciones de ayuno, que implican períodos alternos de ayuno y realimentación, mejoran la salud. Pero estas intervenciones no funcionan tan bien en animales viejos. La pregunta es: ¿Por qué?
Al estudiar los killis de corta vida (Nothobranchius furzeri), investigadores del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento de Colonia han demostrado que los peces más viejos se desvían de un ciclo juvenil de ayuno y realimentación y, en cambio, entran en un estado de ayuno perpetuo, incluso cuando ingieren alimentos.
Sin embargo, los beneficios de la realimentación después del ayuno en los killis viejos pueden restablecerse activando genéticamente una subunidad específica de la AMP quinasa, un importante sensor de energía celular. Estos peces mutantes experimentaron una mejor salud y longevidad, lo que indica que tanto el ayuno como la realimentación son necesarios para conferir beneficios para la salud y actuar a través de la AMP quinasa para lograrlo.
Ya se ha demostrado en muchos organismos modelo que una dieta reducida, ya sea mediante restricción calórica o períodos de ayuno, tiene un efecto positivo en la salud. Sin embargo, al ser humano le resulta difícil comer menos a lo largo de la vida. Para encontrar el momento más oportuno para el ayuno, los investigadores introdujeron intervenciones de ayuno en diferentes edades y descubrieron que estas intervenciones en edades más avanzadas no producen los mismos beneficios que en animales más jóvenes.
Un equipo de investigadores de Colonia, Alemania, ha investigado los efectos del ayuno relacionados con la edad en los killis. Los killis son peces de rápido envejecimiento que pasan de jóvenes a viejos en tan solo unos meses. Los investigadores dejaron en ayunas a los peces jóvenes y viejos durante unos días o los alimentaron dos veces al día. Descubrieron que el tejido adiposo (grasa) visceral de los peces viejos se volvía menos sensible a la alimentación.
"Se sabe que el tejido adiposo reacciona con mayor fuerza a las variaciones en la ingesta de alimentos y desempeña un importante papel en el metabolismo. Por eso lo analizamos más de cerca", explica Roberto Ripa, autor principal del estudio.
La alternancia entre ayuno y alimentación es crucial
Los investigadores descubrieron que la incapacidad de responder a la fase de alimentación coloca el tejido graso de los peces viejos en un estado permanente de ayuno: el metabolismo energético se detiene, la producción de proteínas se reduce y el tejido no se renueva. "Habíamos asumido que los peces viejos no podrían pasar al ayuno después de alimentarse. Sorprendentemente, ocurrió lo contrario: los peces viejos estaban en estado de ayuno permanente, incluso mientras comían", dice Adam Antebi, director del Instituto Max Planck de Biología del Envejecimiento y líder del estudio.
Imagen: La activación sostenida de AMPKγ1 promueve la salud metabólica y la longevidad.
Tejido adiposo en estado de ayuno permanente
Cuando los investigadores observaron más de cerca en qué se diferenciaba el tejido graso de los peces viejos del de los jóvenes, encontraron una proteína específica llamada AMP quinasa. Esta quinasa es un sensor de energía celular, y está formada por diferentes subunidades, de las cuales la actividad de la subunidad γ1 disminuye con la edad. Cuando los científicos aumentaron la actividad de esta subunidad mediante modificación genética, se contrarrestó el estado de ayuno y los peces viejos estaban más sanos e incluso vivieron más.
Envejecimiento humano
Curiosamente, también se encontró un vínculo entre la subunidad γ1 y el envejecimiento humano. Se midieron niveles significativamente más bajos de la subunidad particular en muestras de pacientes de edad avanzada. Además, en muestras humanas se pudo demostrar que cuanto menos frágil es una persona en la vejez, mayor es el nivel de la subunidad γ1.
"Por supuesto, todavía no sabemos si en los humanos la subunidad γ1 es realmente responsable de un envejecimiento más saludable. En el siguiente paso intentaremos encontrar moléculas que activen precisamente esta subunidad e investigaremos si podemos utilizarlas para influir positivamente en el envejecimiento", explica Adam Antebi.
El estudio se ha publicado en la recista Nature Aging: Refeeding-associated AMPKγ1 complex activity is a hallmark of health and longevity
