Sochob

En un estudio reciente publicado en Nature Metabolism, los investigadores analizan las adaptaciones sistémicas del proteoma a una semana de ayuno en humanos.

¿Es saludable el ayuno? Miles de millones de personas en todo el mundo practican el ayuno con fines religiosos, para sanar dolencias como la epilepsia y como ayuda para perder peso. A pesar de esta práctica generalizada, las respuestas sistémicas de los humanos a la restricción hipercalórica siguen sin estar claras. Los planes de ayuno intermitente pueden prevenir y tratar la obesidad, las enfermedades cardiometabólicas y las enfermedades neurodegenerativas. Comprender las adaptaciones sistémicas al ayuno prolongado en humanos puede conducir a la identificación de nuevos reguladores metabólicos y las ventajas de dietas similares al ayuno, como las dietas cetogénicas, como complemento de las terapias tradicionales para determinadas enfermedades.

Sobre el estudio

El estudio actual incluyó a 12 no fumadores sanos, siete de los cuales eran hombres y cinco mujeres, antes, durante y después de un ayuno de una semana con restricción absoluta de calorías e ingesta de agua ad libitum. Se excluyeron del estudio las personas con comorbilidades y porcentajes de grasa corporal inferiores al 12% para los hombres y del 15% para las mujeres. Los participantes del estudio proporcionaron muestras de sangre y orina en ayunas dos días antes, todos los días durante y tres días después de la intervención. Se utilizaron ensayos de extensión de proximidad y secuenciación de próxima generación para cuantificar los niveles en sangre de 2.923 proteínas dianas en 117 muestras. También se midieron los niveles de insulina en sangre, ácidos grasos libres, glucosa, lípidos, enzimas hepáticas, hormonas tiroideas y nitrógeno en orina. Se utilizó absorciometría de rayos X de energía dual (DXA) para evaluar la composición corporal antes, después y tres días después de un período de ayuno, siendo la media de las dos medidas de DXA tomadas antes del período de ayuno como composición corporal de referencia. Se utilizaron las bases de datos y Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) para el análisis de enriquecimiento de vías. Se utilizaron regresiones lineales de efectos mixtos y datos de asociación de todo el genoma para los niveles de proteína en sangre para realizar un mapeo bayesiano en regiones que codifican proteínas.

Hallazgos del estudio

Una semana de ayuno de sólo agua provocó una reducción de peso promedio de 5,7 kilogramos entre 12 participantes, con una reacción multiorgánica a la restricción calórica total que exhibió diversos impactos de la duración de la inanición en la pérdida de peso. La respuesta multiorgánica entre los individuos afectó a un tercio del proteoma plasmático, sin que se observaran alteraciones sistémicas graves hasta tres días después del ayuno. El enriquecimiento de la proteína de la matriz extracelular (ECM) en múltiples regiones caracterizó los cambios en ayunas, lo que indica adaptaciones profundamente arraigadas y no metabólicas, incluidas alteraciones significativas en la tenascina-R, una proteína de la ECM específica del cerebro. Utilizando técnicas proteogenómicas, los investigadores evaluaron los efectos sobre la salud de 212 moléculas de proteínas que cambian debido al ayuno. Este análisis reveló los beneficios potenciales de la proteína 70 asociada al interruptor (SWAP70) contra la artritis reumatoide y el gen 1 regulado por hipoxia (HYOU1) contra las enfermedades cardiovasculares.

Al inicio del estudio, los participantes tenían un índice de masa corporal (IMC) promedio de 25 kg/m². Durante el ayuno de siete días, se informó una pérdida de peso promedio de 5,7 kg, lo que es comparable a 1,9 unidades de IMC. En los dos o tres días iniciales, se observó el cambio previsto hacia los lípidos a partir del consumo de glucosa, con una disminución de las concentraciones séricas de glucosa, mientras que los niveles de ácidos grasos aumentaron y se estabilizaron. Un aumento sostenido en los niveles séricos de 3-hidroxibutirato durante el ayuno indicó una cetogénesis mejorada para satisfacer las necesidades energéticas.

Durante las entrevistas diarias, los participantes no informaron efectos adversos significativos. El nitrógeno urinario disminuyó al final del período de prueba de ayuno, lo que probablemente se debe a una mayor reabsorción renal de urea para conservar las reservas de proteínas. El hambre alteró significativamente el 36% de los objetivos de proteínas, con 144 objetivos aumentando o disminuyendo durante el período de prueba. Se observó una respuesta generalizada del proteoma sérico después de tres días de inanición, con pocas proteínas alteradas después de 24 o 48 horas. Se descubrió que el ayuno altera la señalización del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), la señalización de citocinas, el metabolismo de las lipoproteínas y el metabolismo de las proteínas. Los perfiles de proteoma plasmático de los cambios de peso durante el ayuno se asociaron ligeramente con cambios en los niveles plasmáticos de 3-hidroxibutirato, lo que indica que el ayuno prolongado tuvo consecuencias diferentes a las de la pérdida de peso a corto plazo. Sin embargo, se producen efectos dramáticos después de tres o más días de ayuno, que es más largo que cualquier estrategia de ayuno utilizada regularmente.

Las proteínas más conectadas con las trayectorias de peso durante el ayuno incluyen la proteína D asociada al surfactante pulmonar (SFTPD) y el receptor de interleucina-7 (IL7R). Ambas proteínas tienen funciones esenciales en la inmunidad y están asociadas con enfermedades graves debido a la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19).

Conclusiones

El ayuno prolongado se asocia con ciertos beneficios para la salud, incluidos aquellos para la artritis reumatoide y las enfermedades cardiovasculares, lo que demuestra que la reacción sistémica al ayuno puede guiar enfoques de tratamiento específicos. El estudio actual informó diferentes patrones en el proteoma plasmático, incluida una mayor pérdida del retículo endoplasmático, lo que podría explicar la pérdida de masa magra. También se identificaron posibles mediadores causales de los beneficios para la salud del ayuno, entre los que se incluyen SWAP70 para la artritis reumatoide y HYOU1 para las enfermedades cardiovasculares.

Fuente: https://www.news-medical.net

Referencia: Pietzner M, Uluvar B, Kolnes KJ,. Systemic proteome adaptions to 7-day complete caloric restriction in humans. Nat Metab. 2024 Mar 1.