El ayuno aumenta la capacidad regenerativa de las células madre

Un tratamiento farmacológico que imita el ayuno también puede proporcionar el mismo beneficio, encuentra un estudio.

Ana Trafton | Oficina de noticias del MIT

A medida que las personas envejecen, sus células madre intestinales comienzan a perder su capacidad de regeneración. Estas células madre son la fuente de todas las células intestinales nuevas, por lo que esta disminución puede dificultar la recuperación de infecciones gastrointestinales u otras afecciones que afectan el intestino.

Esta pérdida de función de las células madre relacionada con la edad puede revertirse con un ayuno de 24 horas, según un nuevo estudio de biólogos del MIT. Los investigadores descubrieron que el ayuno mejora drásticamente la capacidad de regeneración de las células madre, tanto en ratones viejos como jóvenes.

En los ratones en ayunas, las células comienzan a descomponer los ácidos grasos en lugar de la glucosa, un cambio que estimula a las células madre para que se vuelvan más regenerativas. Los investigadores descubrieron que también podrían impulsar la regeneración con una molécula que activa el mismo interruptor metabólico. Tal intervención podría potencialmente ayudar a las personas mayores que se recuperan de infecciones gastrointestinales o pacientes con cáncer que se someten a quimioterapia, dicen los investigadores.

“El ayuno tiene muchos efectos en el intestino, que incluyen impulsar la regeneración, así como usos potenciales en cualquier tipo de dolencia que incide en el intestino, como infecciones o cánceres”, dice Omer Yilmaz, profesor asistente de biología del MIT, miembro de el Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer, y uno de los autores principales del estudio. “Comprender cómo el ayuno mejora la salud en general, incluido el papel de las células madre adultas en la regeneración intestinal, en la reparación y en el envejecimiento, es un interés fundamental de mi laboratorio”.

David Sabatini, profesor de biología del MIT y miembro del Instituto Whitehead de Investigación Biomédica y del Instituto Koch, también es autor principal del artículo, que aparece en la edición del 3 de mayo de  Cell Stem Cell .

Lee mas  ¿Podría el ayuno intermitente ayudar a prevenir la obesidad?

“Este estudio proporcionó evidencia de que el ayuno induce un cambio metabólico en las células madre intestinales, desde la utilización de carbohidratos hasta la quema de grasa”, dice Sabatini. “Curiosamente, cambiar estas células a la oxidación de ácidos grasos mejoró significativamente su función. La orientación farmacológica de esta vía puede brindar una oportunidad terapéutica para mejorar la homeostasis tisular en patologías asociadas con la edad”.

Los autores principales del artículo son la postdoctoral del Instituto Whitehead, Maria Mihaylova, y la postdoctoral del Instituto Koch, Chia-Wei Cheng.

Impulsar la regeneración

Durante muchas décadas, los científicos han sabido que la baja ingesta calórica está relacionada con una mayor longevidad en humanos y otros organismos. Yilmaz y sus colegas estaban interesados ​​en explorar cómo el ayuno ejerce sus efectos a nivel molecular, específicamente en el intestino.

Las células madre intestinales son responsables de mantener el revestimiento del intestino, que normalmente se renueva cada cinco días. Cuando ocurre una lesión o infección, las células madre son clave para reparar cualquier daño. A medida que las personas envejecen, las capacidades regenerativas de estas células madre intestinales disminuyen, por lo que el intestino tarda más en recuperarse.

“Las células madre intestinales son los caballos de batalla del intestino que dan lugar a más células madre ya todos los diversos tipos de células diferenciadas del intestino. En particular, durante el envejecimiento, la función del tallo intestinal disminuye, lo que afecta la capacidad del intestino para repararse después del daño”, dice Yilmaz. “En esta línea de investigación, nos enfocamos en comprender cómo un ayuno de 24 horas mejora la función de las células madre intestinales jóvenes y viejas”.

Después de que los ratones ayunaran durante 24 horas, los investigadores extrajeron las células madre intestinales y las cultivaron en una placa de cultivo, lo que les permitió determinar si las células pueden dar lugar a “mini-intestinos” conocidos como organoides.

Lee mas  El análisis examina el vínculo entre los marcadores de recambio óseo y el riesgo de fractura en los ensayos de osteoporosis

Los investigadores encontraron que las células madre de los ratones en ayunas duplicaron su capacidad regenerativa.

“Era muy obvio que el ayuno tenía un efecto realmente inmenso en la capacidad de las criptas intestinales para formar más organoides, lo cual es impulsado por células madre”, dice Mihaylova. “Esto fue algo que vimos tanto en los ratones jóvenes como en los ratones viejos, y realmente queríamos comprender los mecanismos moleculares que lo impulsan”.

interruptor metabólico

Otros estudios, incluida la secuenciación del ARN mensajero de las células madre de los ratones que ayunaron, revelaron que el ayuno induce a las células a cambiar de su metabolismo habitual, que quema carbohidratos como los azúcares, a metabolizar ácidos grasos. Este cambio ocurre a través de la activación de factores de transcripción llamados PPAR, que activan muchos genes que están involucrados en el metabolismo de los ácidos grasos.

Los investigadores descubrieron que si desactivaban esta vía, el ayuno ya no podía impulsar la regeneración. Ahora planean estudiar cómo este cambio metabólico provoca que las células madre mejoren sus capacidades regenerativas.

También descubrieron que podían reproducir los efectos beneficiosos del ayuno al tratar ratones con una molécula que imita los efectos de los PPAR. “Eso también fue muy sorprendente”, dice Cheng. “Solo activar una vía metabólica es suficiente para revertir ciertos fenotipos de edad”.

Jared Rutter, profesor de bioquímica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Utah, describió los hallazgos como “interesantes e importantes”.

“Este artículo muestra que el ayuno provoca un cambio metabólico en las células madre que residen en este órgano y, por lo tanto, cambia su comportamiento para promover una mayor división celular. En un hermoso conjunto de experimentos, los autores subvierten el sistema provocando esos cambios metabólicos sin ayunar y ven efectos similares”, dice Rutter, quien no participó en la investigación. “Este trabajo encaja en un campo de rápido crecimiento que está demostrando que la nutrición y el metabolismo tienen efectos profundos en el comportamiento de las células y esto puede predisponer a enfermedades humanas”.

Lee mas  Un nuevo estudio encuentra que las micobacterias pueden detectar la presencia de proteínas que causan enfermedades

Los hallazgos sugieren que el tratamiento farmacológico podría estimular la regeneración sin requerir que los pacientes ayunen, lo cual es difícil para la mayoría de las personas. Un grupo que podría beneficiarse de dicho tratamiento son los pacientes con cáncer que reciben quimioterapia, que a menudo daña las células intestinales. También podría beneficiar a las personas mayores que experimentan infecciones intestinales u otros trastornos gastrointestinales que pueden dañar el revestimiento del intestino.

Los investigadores planean explorar la eficacia potencial de tales tratamientos y también esperan estudiar si el ayuno afecta las capacidades regenerativas de las células madre en otros tipos de tejido.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación V, un Premio Sidney Kimmel Scholar, un Premio Pew-Stewart Trust Scholar, la Iniciativa de Células Madre del MIT a través de la Fondation MIT, el Programa de Investigación Fronteriza del Instituto Koch a través de Kathy and Curt Marble Cancer Research Fund, la Federación Estadounidense de Investigación sobre el Envejecimiento, la Damon Runyon Cancer Research Foundation, la Robert Black Charitable Foundation, una beca postdoctoral Ludwig del Instituto Koch, un premio Glenn/AFAR Breakthroughs in Gerontology y el Instituto Médico Howard Hughes.

Artículos Relacionados:

  • Reseñas de Kiierr – Gorro láser 2022 para el crecimiento del cabello
  • Golden Monk Kratom Vendor 2022: Reseñas de clientes, cepas, cupones
  • Gundry MD Power Blues – Reseñas de suplementos de 2022 y guía de compra
  • Los mejores terapeutas holísticos cerca de mí 2022: 5 asesoramiento espiritual
  • Los mejores estetoscopios de 2022: reseñas de las 10 mejores marcas
  • Reseñas de aceite de oliva Gundry MD – Producto de polifenol 2022

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.