Beneficios y riesgos del ayuno intermitente

Revelan diferentes beneficios y desventajas del ayuno

Un estudio del Instituto de Tecnología de Massachusetts apunta a que esta abstinencia ayuda a las células madre intestinales a regenerarse y sanar lesiones, pero también aumenta el riesgo de cáncer en ratones. Los resultados todavía tienen que estudiarse en humanos.

  Por Uxía S. Lorda, publicado en SINC el 22/8/2024

Las dietas bajas en calorías y el ayuno intermitente han demostrado tener beneficios para la salud. Por ejemplo, pueden retrasar la aparición de algunas enfermedades relacionadas con la edad y alargar la vida, no solo en humanos, sino también en muchos otros organismos.

Investigaciones previas del Massachusetts Institute of Technology (MIT) señalaban que una forma en la que el ayuno ejerce sus efectos beneficiosos es al potenciar las habilidades regenerativas de las células madre intestinales, lo que ayuda a este órgano a recuperarse de lesiones o inflamaciones.

En un estudio con ratones, publicado en la revista Nature, investigadores del MIT han identificado ahora la vía que permite esta regeneración mejorada, la cual se activa una vez que los ratones comienzan a «realimentarse» después del ayuno.

Por otro lado, también encontraron un inconveniente en esta regeneración: cuando ocurren mutaciones cancerígenas durante este período, los ratones son más propensos a desarrollar tumores intestinales en etapas tempranas.

Uno de los beneficios del ayuno es potenciar las habilidades regenerativas de las células madre intestinales

«Tener más actividad de células madre es beneficioso para la regeneración, pero un exceso a lo largo del tiempo puede tener consecuencias menos favorables», expresa Omer Yilmaz, profesor asociado de biología, miembro del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y autor principal del trabajo

Nuestro estudio actual probó los efectos del ayuno y la realimentación en modelos de ratones. Para poder traducir estos hallazgos a los seres humanos, se necesitan estudios adicionales en cohortes humanas», declara a SINC el investigador.

Realizar este estudio en personas será necesario «para comprender mejor cómo la proporción de tiempo de ayuno-alimentación o la ingesta calórica total aumentan la función de las células madre intestinales sin aumentar la incidencia de tumores», añade.

 Tener más actividad de células madre es beneficioso para la regeneración, pero un exceso a lo largo del tiempo puede tener consecuencias menos favorables. Omer Yilmaz – MIT

«Aún tenemos mucho por aprender, pero es interesante que estar en un estado de ayuno o realimentación cuando ocurre la exposición a mutágenos puede tener un impacto profundo en la probabilidad de desarrollar cáncer en estos modelos de ratón bien definidos», afirma Yilmaz.

La regeneración en la realimentación

Durante varios años, el laboratorio de Yilmaz ha investigado cómo el ayuno y las dietas bajas en calorías afectan la salud intestinal. En un estudio de 2018, su equipo informó que, durante un ayuno, las células madre intestinales comienzan a usar lípidos como fuente de energía en lugar de carbohidratos.

También demostraron que el ayuno aumentó significativamente la capacidad regenerativa de las células madre. «Desde ese artículo, realmente nos hemos centrado en comprender qué es lo que impulsa la regeneración durante el ayuno», afirma Yilmaz. «¿Es el propio ayuno lo que la impulsa o es comer después del ayuno?».

En este otro trabajo reciente, en el que han probado los efectos de 24 horas de ayuno seguidas de un día o tres días de realimentación, los investigadores encontraron que la regeneración de las células madre se suprime durante el ayuno, pero luego se incrementa durante el período de realimentación.

Hemos probado los efectos de 24 horas de ayuno seguidas de un día o tres días de realimentación en la mayoría de los experimentos

 «También utilizamos un modelo iterativo de ayuno-realimentación en el que seguimos el mismo principio de 24 horas de ayuno seguidas de 24 horas de realimentación durante 10 ciclos (ayuno intermitente)», apuntan.

De esta forma crearon tres grupos de ratones: uno que ayunó durante 24 horas, otro que ayunó durante 24 horas y luego se les permitió comer lo que quisieran durante un período de realimentación de 24 horas y un grupo de control que comió lo que quiso durante todo el experimento.

Los investigadores analizaron la capacidad de proliferación de las células madre intestinales en diferentes momentos y descubrieron que muestran los niveles más altos de crecimiento al final del período de realimentación de 24 horas. Estas células también se incrementaron más que las células madre intestinales de los ratones que no habían ayunado en absoluto.

Las células madre mostraron los niveles más altos de proliferación al final del período de realimentación de 24 horas

 «Creemos que el ayuno y la realimentación representan dos estados distintos», declara Shinya Imada, coautor principal del estudio en el MIT. «En el estado de ayuno, la capacidad de las células para usar lípidos y ácidos grasos como fuente de energía les permite sobrevivir cuando los nutrientes son escasos», explica Imada.

«Después, es el estado de realimentación posterior al ayuno lo que realmente impulsa la regeneración. Cuando los nutrientes están disponibles, estas células madre y células progenitoras activan programas que les permiten construir masa celular y repoblar el revestimiento intestinal», termina de exponer el científico.

Regulación del ARN

Estudios adicionales revelaron que estas células activan una vía de señalización celular conocida como mTOR, que está involucrada en el crecimiento y metabolismo celular.

Una de las funciones de mTOR es regular la traducción del ARN mensajero en proteínas, por lo que, cuando se activa, las células producen más proteínas. Esta síntesis de proteínas es esencial para que las células madre proliferen.

Una de las funciones de mTOR es regular la traducción del ARN mensajero en proteínas, por lo que, cuando se activa, las células producen más proteínas

 Los investigadores demostraron que la activación de mTOR en estas células madre también condujo a la producción de grandes cantidades de poliaminas, pequeñas moléculas que ayudan a las células a crecer y dividirse.

«En el estado de realimentación, hay más proliferación y se necesita construir masa celular. Eso requiere más proteínas para construir nuevas células, y esas células madre pasan a formar más células diferenciadas o tipos de células intestinales especializadas que recubren el intestino», declara Saleh Khawaled, coautor del estudio en la misma institución.

Las células madre

Los investigadores también encontraron que cuando las células madre están en este estado altamente regenerativo, son más propensas a volverse cancerosas.

En el caso de las intestinales, están entre las células que más se dividen en el cuerpo, ya que ayudan a que el revestimiento del intestino se renueve completamente cada cinco a diez días. Debido a que se dividen tan frecuentemente, estas células madre son la fuente más común de células precancerosas en el intestino.

En este estudio, los investigadores descubrieron que, si activaban un gen cancerígeno en los ratones durante la etapa de realimentación, tenían muchas más probabilidades de desarrollar pólipos precancerosos que si el gen se activaba durante el estado de ayuno.

Las mutaciones vinculadas al cáncer que ocurrieron durante el estado de realimentación también fueron mucho más propensas a producir pólipos que las mutaciones que ocurrieron en ratones que no se sometieron al ciclo de ayuno y realimentación.

La importancia del estudio en humanos

«Quiero enfatizar que todo esto se realizó en ratones, utilizando mutaciones cancerígenas muy bien definidas. En humanos será un estado mucho más complejo», expresa Yilmaz.

«Pero esto nos lleva a la siguiente idea: el ayuno es muy saludable, pero si tienes mala suerte y estás realimentándote después de un ayuno, y te expones a un mutágeno, como un filete carbonizado o algo similar, podrías aumentar tus posibilidades de desarrollar una lesión que pueda dar lugar a cáncer».

 Quiero enfatizar que todo esto se realizó en ratones, utilizando mutaciones cancerígenas muy bien definidas, en humanos será un estado mucho más complejo Omer Yilmaz – MIT

«Al igual que en la alimentación normal, la exposición a mutágenos durante el período de realimentación, como productos químicos, radiación o agentes infecciosos, podría aumentar el riesgo de mutaciones cancerígenas”, matizan los investigadores.

Yilmaz también señaló que los beneficios regenerativos del ayuno podrían ser significativos para las personas que se someten a tratamientos de radiación, que pueden dañar el revestimiento intestinal, u otros tipos de lesiones intestinales.

Su laboratorio está estudiando ahora si los suplementos de poliaminas podrían ayudar a estimular este tipo de regeneración sin la necesidad de ayunar.

Referencia: Shinya Imada et al., «Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines«, Nature, 2024

Estos son los beneficios y los riesgos del ayuno intermitente

El ayuno ayuda a las células madre intestinales a regenerarse y curar lesiones, pero también causa a un mayor riesgo de cáncer en ratones, asegura un estudio que se publica en ‘Nature’

Por R. Ibarra, publicado en ABC el 21-08-2024

Las dietas bajas en calorías y el ayuno intermitente tienen numerosos beneficios para la salud: pueden retrasar la aparición de algunas enfermedades relacionadas con la edad y alargar la vida, no sólo en los seres humanos sino en muchos otros organismos.

Este fenómeno se debe a numerosos mecanismos complejos. Investigaciones anteriores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han demostrado que una de las formas por las que el ayuno intermitente ejerce sus efectos beneficiosos es potenciando la capacidad regenerativa de las células madre intestinales, lo que ayuda al intestino a recuperarse de lesiones o inflamaciones.

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Pero en su estudio publicado en ‘Nature‘ también han identificado un inconveniente de esta regeneración: cuando se producían mutaciones cancerosas durante el período regenerativo, los ratones tenían más probabilidades de desarrollar tumores intestinales en fase temprana.

«Tener una mayor actividad de células madre es beneficioso para la regeneración, pero un exceso de algo bueno a lo largo del tiempo puede tener consecuencias menos favorables», explica Omer Yilmaz, profesor del MIT, miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT y autor principal del estudio.

No obstante, Yilmaz reconoce que se necesitan más estudios antes de llegar a una conclusión sobre si el ayuno tiene un efecto similar en los humanos.

« Todavía tenemos mucho que aprender, pero es interesante que estar en estado de ayuno o de realimentación cuando se produce la exposición al mutágeno puede tener un profundo impacto en la probabilidad de desarrollar un cáncer en estos modelos de ratón bien definidos», afirma.

Durante varios años, el laboratorio de Yilmaz ha estado investigando cómo el ayuno y las dietas bajas en calorías afectan la salud intestinal. En un estudio de 2018, su equipo informó que durante un ayuno, las células madre intestinales comienzan a utilizar lípidos como fuente de energía, en lugar de carbohidratos. También demostraron que el ayuno condujo a un aumento significativo en la capacidad regenerativa de las células madre.

En su nuevo trabajo, los investigadores descubrieron que la regeneración de células madre se suprime durante el ayuno, pero luego aumenta durante el período de realimentación. Los investigadores siguieron a tres grupos de ratones: uno que ayunó durante 24 horas, otro que ayunó durante 24 horas y luego se le permitió comer lo que quisiera durante un período de realimentación de 24 horas, y un grupo de control que comió lo que quiso durante todo el experimento.

Analizaron la capacidad de proliferación de las células madre intestinales en diferentes momentos y descubrieron que las células madre mostraban los niveles más altos de proliferación al final del período de realimentación de 24 horas. Estas células también eran más proliferativas que las células madre intestinales de ratones que no habían ayunado en absoluto.

« Creemos que el ayuno y la realimentación representan dos estados distintos», afirma Shinya Imada, autor del trabajo. «En el estado de ayuno, la capacidad de las células para utilizar lípidos y ácidos grasos como fuente de energía les permite sobrevivir cuando los nutrientes son bajos. Y luego es el estado de realimentación posterior al ayuno el que realmente impulsa la regeneración. Cuando los nutrientes están disponibles, estas células madre y células progenitoras activan programas que les permiten generar masa celular y repoblar el revestimiento intestinal».

Los investigadores también descubrieron que cuando las células madre se encuentran en este estado altamente regenerativo, son más propensas a volverse cancerosas. Las células madre intestinales se encuentran entre las células que se dividen más activamente en el cuerpo, ya que ayudan a que el revestimiento del intestino se renueve por completo cada cinco a diez días. Debido a que se dividen con tanta frecuencia, estas células madre son la fuente más común de células precancerosas en el intestino.

En este estudio, los investigadores descubrieron que si activaban un gen que causa cáncer en los ratones durante la etapa de realimentación, estos tenían muchas más probabilidades de desarrollar pólipos precancerosos que si el gen se activaba durante el estado de ayuno. Las mutaciones relacionadas con el cáncer que se produjeron durante el estado de realimentación también tenían muchas más probabilidades de producir pólipos que las mutaciones que se produjeron en ratones que no pasaron por el ciclo de ayuno y realimentación