La suplementación con ácido oleico reduce una reacción química llamada oxidación de lípidos
Las personas que siguen la dieta mediterránea, rica en grasas saludables del aceite de oliva y las nueces, tienden a vivir una vida más larga y saludable que otras personas que se alimentan principalmente de comida rápida, carne y productos lácteos. Pero no había quedado claro a nivel celular por qué exactamente es tan beneficiosa la dieta.
Ahora, investigadores dirigidos por la Escuela de Medicina de Stanford han encontrado una de las primeras conexiones celulares entre las grasas saludables, conocidas como ácidos grasos monoinsaturados, y la vida útil en gusanos de laboratorio. El hallazgo sugiere una compleja relación entre la dieta, las grasas y la longevidad.
"En general, se piensa que las grasas son perjudiciales para la salud", dijo la profesora de genética Anne Brunet. "Pero algunos estudios han demostrado que tipos específicos de grasas o lípidos pueden ser beneficiosos".
Los investigadores descubrieron que una de las grasas de la dieta mediterránea, el ácido oleico, aumenta el número de dos estructuras celulares u orgánulos clave, y protege las membranas celulares del daño causado por una reacción química llamada oxidación. Este efecto protector tiene una gran recompensa: los gusanos alimentados con alimentos ricos en ácido oleico vivieron alrededor de un 35% más que los que recibieron raciones estándar para gusanos, encontraron los investigadores.
Sorprendentemente, uno de los orgánulos, conocido como gotas de lípidos, sirvió como una bola de cristal de facto, prediciendo con mayor precisión la cantidad de días que viviría cada animal.
"La cantidad de gotas de lípidos en los gusanos individuales dice la vida útil restante del animal", dijo la investigadora científica Katharina Papsdorf. "Los gusanos con mayor cantidad de gotas de lípidos viven más que aquellos con menos gotas".
Brunet, que es profesora de genética de la escuela Michele y Timothy Barakett, es la co-autora del estudio, Papsdorf es la autora principal de la investigación.
"Durante años, hemos estado muy interesados en saber cómo influye la dieta en la esperanza de vida", dijo Brunet. "Será fascinante ver si vemos una asociación similar entre las gotas de lípidos y la longevidad en mamíferos y humanos. Estos hallazgos sugieren que puede haber una estrategia basada en grasas para mejorar la salud y la longevidad humana".
Un gordo por (muchos) otros nombres
Cualquiera que haya tenido problemas para recordar la diferencia entre el "colesterol bueno" y el "colesterol malo" y cómo cultivar uno sobre el otro sabrá que el lenguaje de las grasas puede ser confuso. En general, la mayoría de las grasas monoinsaturadas, que se encuentran en alimentos de origen vegetal como los aguacates, el aceite de oliva y las nueces, se consideran relativamente saludables. Las grasas saturadas y las grasas trans, aquellas que son sólidas a temperatura ambiente, pueden aumentar el riesgo de enfermedades cardíacas y otras complicaciones de salud. Las grasas y los aceites están formados por ácidos grasos. Los lípidos incluyen grasas, aceites, ácidos grasos y colesterol.
Papsdorf y sus colegas utilizaron en sus estudios de longevidad un diminuto gusano redondo llamado C. elegans. Los gusanos, que miden alrededor de 1 milímetro de largo, normalmente viven entre 18 y 20 días. En la naturaleza, viven en el suelo y se alimentan de bacterias que se encuentran en la materia vegetal en descomposición.
En el laboratorio, cruzan en perezosos arcos la superficie de platos de laboratorio especialmente preparados y salpicados de bacterias. C. elegans se reproduce rápidamente, es económico y fácil de mantener, y sus genomas y redes neuronales se han mapeado por completo, lo que los convierte en un buen modelo para estudiar el envejecimiento y las enfermedades.
"Los gusanos nos permitieron rastrear los cambios moleculares que ocurren con los cambios en la dieta y determinar cuáles de estos cambios afectan la vida útil", dijo Papsdorf.
Papsdorf y sus colegas compararon el efecto de alimentar a los gusanos con bacterias cultivadas en platos de laboratorio complementados con ácido oleico frente a un compuesto estructuralmente similar llamado ácido elaídico. El ácido elaídico es un ácido graso trans monoinsaturado (¡grasas trans = malas!) que se encuentra en la margarina y los productos lácteos y se sabe que no es saludable para los humanos. Le falta una torcedura en su estructura molecular que está presente en el ácido oleico.
"Vimos que la cantidad de gotitas de lípidos en las células intestinales de los gusanos aumentaba si los gusanos estaban expuestos al ácido oleico, y que esto se correlacionaba con una extensión de la vida útil", dijo Brunet. "Por el contrario, la exposición al ácido elaídico no aumentó la cantidad de gotas de lípidos y no tuvo ningún efecto sobre la longevidad".
Imagen: Diferentes gotas de lípidos utilizadas en el estudio: ácido oleico a la izquierda y ácido elaídico a la derecha. Crédito: Katharina Papsdorf
Las gotas de lípidos son depósitos en los que las células almacenan grasas. Desempeñan un papel central en el metabolismo celular, regulando cuándo, dónde y si las grasas se utilizan como energía para la célula. La acumulación de las gotas fue fundamental para el efecto del ácido oleico; el bloqueo de genes para las proteínas productoras de gotitas redujo la esperanza de vida de los animales a la normalidad.
Además de rastrear la cantidad de gotas de lípidos, los investigadores notaron un aumento en la cantidad de peroxisomas en el tejido intestinal de los gusanos expuestos al ácido oleico. Los peroxisomas contienen enzimas implicadas en el metabolismo y la oxidación.
El número de gotitas de lípidos y peroxisomas es mayor en los animales más jóvenes y disminuye naturalmente con la edad, lo que sugiere que están co-reguladas de alguna manera. También pueden variar entre individuos.
Papsdorf descubrió que entre los gusanos jóvenes alimentados con una dieta normal, aquellos con un mayor número de gotas de lípidos vivieron una duración ligeramente mayor, pero estadísticamente significativa, que los animales genéticamente idénticos de la misma edad con menos gotas. El efecto fue más pronunciado entre los animales mayores; los gusanos de mediana edad con más gotas de lípidos vivieron un promedio de 33% más que sus pares genéticamente idénticos.
"Curiosamente, la restricción calórica también se ha asociado con la longevidad en animales y humanos", dijo Brunet. "Pero los estudios han demostrado que, entre los ratones con restricción calórica, a menudo son los individuos más gordos los que viven más tiempo. Esto sugiere que la grasa tiene un aspecto dual. Algunos aspectos son muy negativos, pero otros aspectos pueden ser positivos".
Evitar la 'oxidación de lípidos'
Finalmente, los investigadores demostraron que la suplementación con ácido oleico redujo una reacción química llamada oxidación de lípidos, que daña las membranas celulares. Por el contrario, el ácido elaídico aumentó la oxidación de lípidos. "La oxidación de la membrana es una muy mala noticia para un organismo", dijo Brunet. "Las membranas celulares pueden comenzar a filtrarse y fallar, lo que puede causar una cascada de efectos biológicos adversos".
Los hallazgos de los investigadores son los primeros en sugerir que las gotas de lípidos y los peroxisomas están co-reguladas a través de una vía biológica que responde a la presencia de ácidos grasos monoinsaturados beneficiosos, y que el envejecimiento podría evitarse protegiendo las membranas celulares de la oxidación.
"Todavía queda mucha investigación por hacer para saber si estos hallazgos se aplican a los humanos y cómo", dijo Brunet. "A menudo, cuando uno ve gotas de lípidos en el tejido de los mamíferos, es una indicación de obesidad y otros problemas de salud. Pero es posible que las gotas de cierto tamaño o forma, o en un tejido específico, tengan diferentes impactos en la salud. Necesitamos entender qué los distingue en el contexto de la enfermedad y la longevidad".
La investigación se publicó el 1 de mayo en Nature Cell Biology: Lipid droplets and peroxisomes are co-regulated to drive lifespan extension in response to mono-unsaturated fatty acids
