Resumen:
Un nuevo estudio realizado por investigadores estadounidenses encontró que la reducción a largo plazo de la ingesta de alimentos puede no solo afectar la esperanza de vida y la tasa de envejecimiento, sino también cambiar la forma en que se acumulan las mutaciones del ADN en los tejidos corporales. En un experimento con ratones, los ratones que consumían un 30% menos de calorías por día acumularon menos mutaciones de ADN en múltiples tejidos que sus homólogos que tenían libre acceso a los alimentos. El descubrimiento proporciona nuevas pistas para comprender cómo la dieta afecta el envejecimiento y el riesgo de enfermedades.
Este estudio fue completado por investigadores del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, los Hospitales Universitarios de Cleveland, el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas y los Institutos Nacionales de Salud. El artículo de investigación fue publicado en la revista Cell.
El ADN es la molécula que almacena la información genética, pero no siempre permanece igual. A medida que envejecemos, las células continúan experimentando daños en el ADN, errores de replicación y desviaciones en el proceso de reparación, acumulando gradualmente mutaciones somáticas. La mayoría de las mutaciones no tendrán un impacto significativo, pero algunas mutaciones pueden interferir con la función normal de los genes y aumentar el riesgo de cáncer y otras enfermedades. Por lo tanto, descubrir qué factores pueden ralentizar la acumulación de mutaciones es una dirección de investigación importante en la biología del envejecimiento.
Los científicos han descubierto previamente en una variedad de experimentos con animales que la restricción calórica puede extender la vida útil y ralentizar algunos cambios fisiológicos relacionados con la edad. Sin embargo, aún no se ha entendido completamente si la reducción de la ingesta calórica también afecta la acumulación de mutaciones en todo el genoma.
Para estudiar este tema, el equipo utilizó tecnología de secuenciación de ADN de alta precisión para comparar los cambios genéticos en los dos grupos de ratones. A un grupo de ratones se le permitió comer libremente, mientras que al otro grupo se le sometió a una restricción calórica a largo plazo, y su ingesta fue aproximadamente un 30% menor que la del grupo que se alimentaba libremente. Luego, los investigadores analizaron mutaciones del ADN en diferentes tejidos para ver si los cambios en la dieta afectaban la acumulación de daño genético.
Los resultados mostraron que la restricción calórica se asoció con una reducción en una variedad de mutaciones del ADN, incluidas sustituciones de bases e inserciones y eliminaciones de segmentos de ADN. La sustitución de bases significa que una letra genética en la secuencia del ADN se reemplaza por otra letra; La inserción y la eliminación significan que parte de la secuencia genética se agrega o se pierde respectivamente.
Sin embargo, este cambio no es igualmente evidente en todos los órganos. Las células del hígado respondieron de manera relativamente prominente a la restricción calórica, mientras que el tejido del riñón y el cerebro mostraron diversos grados de cambio. Esto sugiere que los efectos de la dieta sobre las mutaciones del ADN pueden depender de las características fisiológicas de tejidos específicos, en lugar de reducir el daño genético en la misma medida en todas las células del cuerpo.
El estudio también encontró diferencias inesperadas en los efectos de la restricción calórica en diferentes regiones del genoma. En las células del hígado y del riñón, las áreas donde las mutaciones eran más reducidas tendían a ser partes del gen con menos actividad. Estas regiones pueden no contener genes o genes que rara vez se utilizan en las células correspondientes.
Los investigadores sugirieron que las diferencias en la actividad de reparación del ADN pueden ser una de las razones. Las regiones genéticas de las células que funcionan activamente a menudo están sujetas a una reparación más frecuente del ADN, por lo que la protección adicional que puede aportar la restricción calórica puede ser relativamente limitada. Por el contrario, las áreas con una actividad reparadora menos normal pueden tener más probabilidades de mostrar diferencias causadas por cambios en la dieta.
Sin embargo, esta todavía es una explicación que necesita ser verificada. El equipo de investigación no ha determinado el mecanismo específico por el cual la restricción calórica reduce las mutaciones y no puede descartar la posibilidad de que estén involucrados otros procesos metabólicos celulares. Los investigadores planean comparar más a fondo diferentes regímenes dietéticos y analizar mutaciones del ADN en más tejidos y tipos de células para buscar los mecanismos biológicos subyacentes.
El coautor del estudio, Gilad Evroni, profesor asociado de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, señaló que los hallazgos no sólo revelan un posible vínculo entre la dieta y la esperanza de vida, sino que también indican que la dieta está relacionada con la acumulación de mutaciones en todo el genoma. Él cree que comprender esta conexión es importante porque las mutaciones del ADN desempeñan un papel en el desarrollo del cáncer y muchas otras enfermedades.
Sin embargo, los investigadores enfatizaron que este resultado actualmente no se puede traducir directamente en recomendaciones dietéticas humanas. Los sujetos experimentales fueron ratones, no humanos; Incluso si se producen cambios biológicos claros en experimentos con animales, no se puede concluir que los humanos puedan lograr el mismo efecto reduciendo la ingesta calórica en un 30%.
Además, es difícil cumplir con una restricción severa a largo plazo de la ingesta calórica y también puede provocar deficiencias nutricionales, pérdida de masa muscular y otros riesgos para la salud. Reducir las calorías no significa que puedas saltarte las proteínas, las vitaminas, los minerales y otros nutrientes esenciales. En humanos, queda por hacer más investigación sobre exactamente cuánta reducción calórica se necesita, durante cuánto tiempo y si este enfoque realmente puede reducir las tasas de cáncer o extender la vida útil.
El equipo de investigación espera que el siguiente paso sea encontrar el mecanismo clave por el cual la restricción calórica reduce las mutaciones del ADN, para desarrollar métodos de intervención que no dependan de dietas extremas. Si los científicos pueden identificar las vías moleculares que son verdaderamente protectoras, podrán reducir la acumulación de daño genético durante el envejecimiento mediante medicamentos, estrategias nutricionales u otras intervenciones en el futuro.
La importancia de este estudio no es demostrar que las personas deberían comer un 30% menos inmediatamente, sino revelar la posible conexión profunda entre la dieta y la estabilidad del genoma. Proporciona nuevas direcciones para estudiar el envejecimiento, el cáncer y otras enfermedades relacionadas con la edad, pero aún queda un largo camino por recorrer hasta llegar a soluciones clínicamente probadas para la salud humana.
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