Beneficios y desventajas del ayuno intermitente

Se ha demostrado que 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 Massachusetts Institute of Technology (MIT) han demostrado que una de las formas en que el ayuno 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.

En un estudio con ratones, publicado en Nature, los investigadores del MIT han identificado la vía que permite esta regeneración mejorada, que se activa una vez que los ratones comienzan a «realimentarse» después del ayuno. También encontraron 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 más actividad de células madre es bueno para la regeneración, pero un exceso de algo bueno a lo largo del tiempo puede tener consecuencias menos favorables», dice Omer Yilmaz, profesor asociado de biología del MIT, miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT y autor principal del nuevo estudio.

Yilmaz añade 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.

Salud intestinal

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.

Sin embargo, quedaron preguntas sin respuesta: ¿Cómo desencadena el ayuno este aumento en la capacidad regenerativa y cuándo comienza la regeneración?

«Desde ese artículo, nos hemos centrado en comprender qué es lo que impulsa la regeneración en el ayuno», afirma Yilmaz. «¿Es el ayuno en sí mismo lo que impulsa la regeneración o es la alimentación después del ayuno?».

En su nuevo estudio, Shinya Imada y Saleh Khawaled, autores principales del trabajo, 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.

La regeneración de células madre se suprime durante el ayuno

Los investigadores 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 Imada, quien añade: «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».

Estudios posteriores revelaron que estas células activan una vía de señalización celular conocida como mTOR, que está involucrada en el crecimiento y el metabolismo celular. Una de las funciones de mTOR es regular la traducción del ARN mensajero en proteína, por lo que cuando se activa, las células producen más proteína. Esta síntesis de proteínas es esencial para que las células madre proliferen.

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 realimentado, hay más proliferación y es necesario generar masa celular. Eso requiere más proteínas para generar nuevas células, y esas células madre continúan generando células más diferenciadas o tipos de células intestinales especializadas que recubren el intestino», dice Khawaled.

Células propensas a volverse cancerosas

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.

«Quiero destacar que todo esto se hizo en ratones, utilizando mutaciones de cáncer muy bien definidas. En los seres humanos va a ser un estado mucho más complejo», dice Yilmaz. «Pero nos lleva a la siguiente noción: 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 así, en realidad podrías estar aumentando tus probabilidades de desarrollar una lesión que puede dar lugar a un cáncer».

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