Una tesis revela hoy que beber agua tibia al levantarse en las mañanas puede garantizar comenzar el día con energía y despedir aquellas libras que consideramos que están demás en nuestro cuerpo

Según el sitio Mirror.co.uk, el médico Kunal Sood explicó que esta práctica puede ofrecer numerosos beneficios para la salud, como una mejor digestión, y al mismo tiempo controlar el peso.

Sood describe otros beneficios claves como un aumento del flujo sanguíneo y una óptima circulación. Explicó que consumir agua a 37°C tiene un impacto positivo en el tránsito intestinal.

En cuanto a la pérdida de peso, asegura que el agua tibia puede acelerar temporalmente el metabolismo, pues el cuerpo trabaja para calentar el agua tibia; y este ligero aumento en la tasa metabólica ayuda a quemar calorías.

Respecto a la circulación y el flujo sanguíneo, Sood argumentó que beber agua tibia dilata los vasos sanguíneos, pero advirtió estar atento a la temperatura del preciado líquido para evitar quemaduras. 

25 febrero 2026 | Fuente: Prensa Latina | Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2026. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A. | Noticia

El exceso de productos de descomposición de la niacina o vitamina B3 puede relacionarse con más riesgo de mortalidad por enfermedad cardiovascular, en concreto por infarto de miocardio y por accidente cerebrovascular.

Los autores de este trabajo, dirigidos por Stanley Hazen, jefe de Ciencias Cardiovasculares y Metabólicas en la Clínica Cleveland, en Estados Unidos, han identificado un mecanismo molecular por el que demasiada vitamina B3 puede ser perjudicial.

El niacina es un micronutriente esencial presente de forma natural en múltiples alimentos, como los huevos, las carnes magras y las legumbres; el organismo también puede producirlo mediante el triptófano, un aminoácido que se libera al digerir proteínas. Y, además, son habituales las harinas y cereales enriquecidas con niacina. El consumo de esta vitamina se encuentra, por tanto, suficientemente cubierto en la alimentación occidental.

En investigaciones previas se ha demostrado que la niacina puede reducir los niveles de colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad (c-LDL) y aumentar el de lipoproteínas de alta densidad (HDL), así como disminuir el de los triglicéridos. Sin embargo, en otros trabajos, como un metanálisis publicado en The Journal of the American College of Cardiology, no se ha constatado que ese efecto suponga menos riesgo de enfermedad cardiovascular.

Paradoja de la niacina

“Por lo tanto, se ha reconocido que la niacina tiene un efecto más complejo sobre los eventos de enfermedades cardiovasculares o ECV (la llamada «paradoja de la niacina», por la que reduce el colesterol LDL, pero no el riesgo de eventos de ECV), presumiblemente a través de mecanismos independientes del colesterol. MSu investigación proporciona una explicación a esa paradoja, al mostrar que un producto de degradación de la niacina puede promover la inflamación en los vasos sanguíneos.

Muestras de plasma

Para ello analizaron muestras de plasma de 4.325 personas en tres cohortes de pacientes que incluyen hombres y mujeres de Estados Unidos y Europa. El grupo de Hazen encontró que dos productos de descomposición de la niacina -los metabolitos N1-metil-2-piridona-5- carboxamida (2PY) y N1-metil-4-piridona-3-carboxamida (4PY)- se asocian con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular.

Esa observación se corroboró con posteriores análisis genéticos y en modelos experimentales, donde los autores demostraron que el mayor riesgo puede estar mediado por la capacidad de uno de estos productos de degradación (4PY) para aumentar la abundancia de la proteína proinflamatoria VCAM-1 en las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos.

La niacina se usa para enriquecer alimentos básicos como la harina, los cereales y la avena, con el objeto de prevenir enfermedades relacionadas con la deficiencia nutricional, recuerda Hazen. Sin embargo, uno de cada cuatro sujetos en las cohortes de pacientes de los investigadores parece estar consumiendo demasiado y tenía niveles altos de 4PY, lo que parece contribuir al desarrollo de enfermedades cardiovasculares.

En el estudio, los científicos recurren al símil de un cubo donde confluyen varios grifos de agua hasta que se desborda, para transmitir lo que ocurre con el excedente de la vitamina y la producción de metabolitos en el organismo.

Inflamación vascular

Los niveles elevados de 4PY en sangre se asociaron estrechamente con el desarrollo de infartos cardíacos, accidentes cerebrovasculares y otros eventos cardiovasculares adversos en estudios clínicos a gran escala. Los investigadores también demostraron en estudios preclínicos que 4PY desencadena directamente la inflamación vascular que daña los vasos sanguíneos y puede provocar aterosclerosis con el tiempo.

«La conclusión principal no es que debamos eliminar por completo nuestra ingesta de niacina”, destaca Hazen, quien es partidario de controlar el enriquecimiento de ciertos alimentos, así como de consultar con el médico antes de lanzarse al consumo de suplementos de venta libre, y de centrarse mejor en una dieta rica en frutas y verduras.

Ver artículo completo: Ferrell M, Wsng Z, Anderson JT, Li XS, Witkowski M, DiDonato JA, et al. A terminal metabolite of niacin promotes vascular inflammation and contributes to cardiovascular disease risk. Nature Medicine [Internet]. 2024[citado 20 feb 2024]; 30. https://doi.org/10.1038/s41591-023-02793-8

Debe registrarse en la revista. https://www.nature.com/

19 febrero 2024| Fuente: Diario Médico | Tomado de | Oncología

El artículo lo dirige la profesora María Isabel Hernández-Alvarez, de la Facultad de Biología de la Universidad de Barcelona, el Instituto de Biomedicina  (IBUB) y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), en colaboración con Rodrigo Troncoso, de la Universidad de Chile, y Víctor Cortés, de la Pontificia Universidad  Católica de Chile.

Cuando el hígado acumula grandes cuantidades de grasa

Una de las características de la enfermedad del hígado graso —o esteatohepatitis no alcohólica (NAFLD)— es la gran concentración de gotas de lípidos (LD) que se acumulan en las células del hígado. «Nuestros descubrimientos revelan que el ejercicio aeróbico —es decir, una actividad física moderada prolongada en el tiempo—, ayuda a metabolizar las grasas porque reduce el tamaño de las gotas de lípidos y, por tanto, la gravedad de la enfermedad», apunta la autora.

«Así pues, las demandas de energía inducidas por el ejercicio determinan cambios regulados en las relaciones físicas y funcionales entre las gotas de grasa y las mitocondrias, los orgánulos celulares que aportan energía al metabolismo».

Esta interacción tendría lugar con una población específica de mitocondrias, que se conoce como mitocondrias perigotas (peridroplet mitocondria, PDM). «Como resultado, hay una mayor oxidación de los lípidos en esta población específica de mitocondrias, un proceso que ayuda a evitar el progreso de la patología».

Descubriendo una conexión desconocida hasta ahora

«La interacción entre las gotas lipídicas (LD) y las mitocondrias es funcionalmente importante para la homeostasis del metabolismo de las grasas. El ejercicio mejora la enfermedad del hígado graso, pero hasta ahora no se sabía si la enfermedad tenía un efecto directo sobre las interacciones entre las LD hepáticas y las mitocondrias», detalla Maria Isabel Hernàndez-Alvarez, investigadora postdoctoral Ramón y Cajal del Departamento de Bioquímica y Biomedicina Molecular de la UB.

El trabajo también destaca que la mitofusina 2 (Mfn2) —una proteína localizada en la membrana externa de las mitocondrias— tiene un papel decisivo en este proceso cuando modifica la comunicación entre las gotas lipídicas y la población específica de mitocondrias.

«En el estudio, encontramos una disminución en el contenido relativo de ácidos grasos saturados en las membranas mitocondriales hepáticas de animales que habían hecho ejercicio. Esto nos sugiere que la fluidez de la membrana aumenta en estas mitocondrias», indica Hernàndez-Alvarez. «En el caso de los ratones sin el gen Mfn2 y en los expuestos a la actividad física, no se observaron cambios en la saturación y el metabolismo de los ácidos grasos. Estos resultados indican que la proteína Mfn2 participa en la regulación de la composición de ácidos grasos de las membranas mitocondriales en respuesta al ejercicio».

Según los autores, la proteína Mfn2 regularía la curvatura de la membrana mitocondrial cuando promueve la oxidación de grasa en una población específica de mitocondria, mediante su interacción y capacidad para formar dominios específicos con fosfolípidos de membrana. El nuevo trabajo es un paso para potenciar la investigación sobre mediadores y mecanismos moleculares que podría impulsar estrategias nuevas para prevenir la progresión de la NAFLD. «Teniendo en cuenta las funciones MFN2 en la morfología mitocondrial y en el hígado, las manipulaciones terapéuticas de los niveles y la actividad de Mfn2 podrían contribuir a mejorar la inflamación y la fibrosis asociada a la NAFLD», concluye la investigadora.

Referencia:  Bórquez JC, Díaz-Castro F, Pino-de La Fuente F, Espinoza K, Figueroa AM, Martínez-Ruíz I, et al. Mitofusin-2 induced by exercise modifies lipid droplet-mitochondria communication, promoting fatty acid oxidation in male mice with NAFLD. Metabolism[Internet].2024[citado 23 ene 2024];152. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2023.155765

22 enero 2024│Fuente: EurekaAlert│ Tomado de│ Comunicado de prensa

La investigación de Takahashi muestra que el reloj biológico influye más de lo que se creía en numerosas funciones del organismo, en particular en el metabolismo. Según ha afirmado en una conferencia en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), ‘hay una relación directa entre el reloj biológico y la salud y entenderla a escala molecular permitirá abrir nuevas vías contra el cáncer y otras enfermedades’.

Con respecto a la nueva investigación sobre la relación entre el reloj biológico y la longevidad, Takahashi ha demostrado que la restricción calórica (ingerir menos calorías de manera controlada) es más efectiva si se aplica teniendo en cuenta los ritmos biológicos. En la investigación varios grupos de ratones comieron toda su vida un 30 por ciento menos de lo habitual, pero algunos lo hicieron con restricciones horarias. Los que podían comer en cualquier momento del día fueron un 10 por ciento más longevos; los que comían solo de día vivieron un 20 por ciento más; y los que comían solo de noche, cuando los ratones son más activos, un 35 por ciento más. ‘Esto sorprendió mucho a toda la comunidad de longevidad, porque muestra que la hora en que se come es quizás el factor más importante’, ha afirmado Takahashi.

‘El poder de este experimento es que los animales comen exactamente lo mismo cada día, la única diferencia es el patrón temporal que siguen al hacerlo. Estamos muy emocionados con este resultado’, ha añadido. Así, el investigador ha asegurado que ‘el reloj biológico está en la base de todos los mecanismos del organismo que están relacionados con la longevidad’.

El primer gen relacionado con ritmos circadianos se identificó en la mosca de la fruta -la ‘Drosophila melanogaster’- en los años setenta. Los años siguientes empezó una carrera por encontrar más bases genéticas de relojes circadianos. Takahashi encontró el gen CLOCK en 1997, y poco después BMAl1. Son genes que activan la lectura de otros implicados en ritmos circadianos, de los que se conoce ya una decena. Estos genes interactúan formando un sistema que se sincroniza con el entorno, y su acción influye en miles de otros genes.

Takahashi ha descubierto que alrededor del 10 por ciento de los genes que se expresan en cualquier tejido están sometidos a control circadiano. Muchos son genes implicados en rutas metabólicas y del ciclo celular.

En su investigación con restricción calórica, Takahashi observó que, en el hígado, los patrones de lectura (transcripción) de unos 2 500 genes variaban según los animales comieran de día o de noche. El grupo en que esta lectura de las instrucciones genéticas se desviaba menos de la habitual era el de los ratones más longevos -los que comían solo por la noche, coincidiendo con su periodo natural de actividad.

Los investigadores registraron también una mayor pérdida de peso en este grupo. El grupo de Takahashi quiere ahora investigar si alterar el gen CLOCK tiene efectos sobre la longevidad, y también buscan modular la actividad de este gen mediante un fármaco.

Ver más información: Acosta-Rodríguez V, Rijo Ferreira F, Izumo M, Xu P, Wight Carter M, Takahashi J.  Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice. Science[Internet]. 2023[citado 4 dic 2023]; 376(6598): 1192-1202. DOI: 10.1126/science.abk0297

6 diciembre 2023|Fuente: Europa Press| Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

La insuficiencia crónica del sueño en mujeres afecta la sensibilidad a la insulina independientemente de los cambios en la adiposidad: resultados de un ensayo aleatorizado

La falta de sueño se asocia con la diabetes tipo 2, aunque se desconoce el impacto causal de la falta crónica de sueño en el metabolismo de la glucosa en las mujeres. Investigamos si la restricción leve y prolongada del sueño (SR), parecida al sueño breve en el mundo real, afecta el metabolismo de la glucosa en las mujeres.

Metodología

Se reclutó a mujeres (de 20 a 75 años de edad) sin enfermedades cardiometabólicas y con un tiempo total de sueño (TST) habitual confirmado por actigrafía de 7 a 9 h/noche para participar en este estudio cruzado, aleatorizado, con dos fases de 6 semanas: mantenimiento de una adecuada sueño (AS) y 1,5 h/noche SR.

Los resultados incluyeron niveles plasmáticos de glucosa e insulina, valores HOMA de resistencia a la insulina (HOMA-IR) basados en muestras de sangre en ayunas, así como el área total bajo la curva de glucosa e insulina, el índice de Matsuda y el índice de disposición de una prueba de tolerancia oral a la glucosa.

Resultados

Nuestra muestra incluyó 38 mujeres (n = 11 mujeres posmenopáusicas). Los valores se informan con ±SEM. Los modelos lineales ajustados a los valores de resultado iniciales demostraron que el tiempo total de sueño (TST) se redujo en 1,34 ± 0,04 h/noche con SR versus AS (P <0,0001).

Los valores de insulina en ayunas (β = 6,8 ± 2,8 pmol/L; P = 0,016) y HOMA-IR (β = 0,30 ± 0,12; P = 0,016) aumentaron con restricción leve y prolongada del sueño (SR) versus AS, con efectos sobre HOMA-IR más pronunciados en mujeres posmenopáusicas en comparación con mujeres premenopáusicas (β = 0,45 ± 0,25 vs. β = 0,27 ± 0,13, respectivamente; P para interacción = 0,042).

El cambio en la adiposidad no medió los efectos de la restricción leve y prolongada del sueño (SR) sobre el metabolismo de la glucosa ni los resultados del cambio en la muestra completa cuando se incluyó como covariable.

Conclusiones

Reducir la duración del sueño a 6,2 h/noche, lo que refleja la duración media del sueño de los adultos estadounidenses con sueño breve, durante 6 semanas perjudica la sensibilidad a la insulina, independientemente de la adiposidad.

Los hallazgos destacan que el sueño insuficiente es un factor de riesgo modificable de resistencia a la insulina en las mujeres que debe ser objeto de esfuerzos de prevención de la diabetes.

Ver más información:  Zuraikat FM, Laferrère B, Cheng B, Scaccia SE, Cui Z, Aggarwal B, et al. Chronic Insufficient Sleep in Women Impairs Insulin Sensitivity Independent of Adiposity Changes: Results of a Randomized Trial. Diabetes Care[Internet]. 2023[citado 29 nov 2023]; dc231156. https://doi.org/10.2337/dc23-1156

30 noviembre 2023|Fuente: IntraMed | Tomado de Noticias médicas 

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Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Manuel Serrano, del IRB Barcelona, ha revelado que la vitamina B12 también desempeña un papel fundamental en la reprogramación celular y en la regeneración de los tejidos. Los hallazgos han sido publicados en la revista Nature Metabolism.

La investigación se centró en un proceso experimental conocido como “reprogramación celular”, que se considera que imita las primeras fases de la reparación de los tejidos. El equipo del IRB Barcelona descubrió que la reprogramación celular en ratones consume grandes cantidades de vitamina B12.

De hecho, la disminución de vitamina B12 se convierte en un factor limitante que retrasa y perjudica algunos aspectos del proceso de reprogramación. Teniendo en cuenta la abundancia de vitamina B12 en la dieta normal de los ratones, los investigadores se sorprendieron al observar que la simple suplementación con vitamina B12 mejoraba significativamente la eficiencia de la reprogramación.

Potencial terapéutico en la colitis ulcerosa

Los investigadores validaron sus hallazgos en un modelo de colitis ulcerosa, demostrando que las células intestinales que inician la reparación experimentan un proceso similar a la reprogramación celular y que también se benefician de la suplementación con vitamina B12. Los pacientes con enfermedad del intestino delgado podrían beneficiarse potencialmente de la suplementación con vitamina B12.

“Nuestra investigación revela un papel fundamental de la vitamina B12 en la reprogramación celular y en la reparación de los tejidos. Estos hallazgos son prometedores para la medicina regenerativa, con potencial para beneficiar a los pacientes mediante una mejor nutrición», afirma el Dr. Manuel Serrano.

Entender el papel de la vitamina B12 en la reprogramación celular

En este estudio, los investigadores profundizaron en los requisitos metabólicos de la reprogramación celular, y descubrieron que la vitamina B12 es un factor limitante para una rama particular del metabolismo que está involucrada en una reacción conocida como “metilación”.

Precisamente, el ADN de las células que inician la reprogramación o la reparación tisular requiere niveles muy elevados de esta reacción de metilación y, por tanto, de vitamina B12. Los investigadores descubrieron que la insuficiencia de vitamina B12 durante la reprogramación o la reparación de los tejidos ocasionaba cambios epigenéticos significativos, lo que provocaba errores en la función de múltiples genes.

«La suplementación con vitamina B12 corrigió este desequilibrio, lo que resultó en una mayor fidelidad de la función genética y una mayor eficiencia de la reprogramación en general», confirma la Dra. Marta Kovatcheva, primera autora del estudio e investigadora postdoctoral del mismo laboratorio. La Dra. Kovatcheva abrirá un nuevo laboratorio en 2024 en el Istituto Fondazione di Oncologia Molecolare ETS (IFOM) en Milán, Italia, que se centrará en el estudio de células parcialmente reprogramadas in vivo.

Un estudio independiente vincula la vitamina B12 con una reducción de la inflamación

El grupo liderado por el Dr. Serrano ha publicado recientemente otro estudio, en colaboración con el laboratorio de la Dra. Rosa Lamuela-Raventós, de la Universidad de Barcelona (UB), y el Dr. Ramon Estruch, del Hospital Clínic de Barcelona, en el que se concluyó que las personas con niveles más elevados de vitamina B12 en sangre tenían niveles más bajos de marcadores inflamatorios (IL-6 y PCR).

Los investigadores también observaron una relación similar en ratones de edad avanzada. Estas observaciones sugieren que la vitamina B12 ejerce una acción antiinflamatoria al reducir estos marcadores en el cuerpo y proporcionan información valiosa sobre los posibles beneficios para la salud de la vitamina B12.

La investigación se llevó a cabo en colaboración con los grupos del Dr. Guido Kroemer, del Institut Gustave Roussy (Francia), del laboratorio dirigido por el Dr. Óscar Yanes en la Universitat Rovira i Virgili (España), la plataforma de Bioinformática y Bioestadística del IRB Barcelona, ​​dirigida por la Dra. Camille Stephan-Otto Attolini, la plataforma de Histopatología del IRB Barcelona, dirigida por la Dra. Neus Prats, y la Universidad de Barcelona.

El Dr. Manuel Serrano actualmente trabaja en Altos Labs (Cambridge, Reino Unido).

El proyecto ha obtenido financiación de las siguientes agencias: The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST), Asociación Española Contra el Cáncer (AECC), European Molecular Biology Organization (EMBO), Karolinska Institute, Karolinska Institute, Swedish Research Council, Ligue contre le Cancer, Agence National de la Recherche (ANR), Association pour la recherche sur le cancer (ARC), Fondation pour la Recherche Médicale (FRM), European Joint Programme on Rare Diseases (EJPRD), the European Research Council (ERC), Institut National du Cancer (INCA), Institut Universitaire de France, Mark Foundation, Seerave Foundation, Fundación «la Caixa”, Milky Way Research Foundation, Ministerio de Ciencia y Tecnología, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y Secretaria d’Universitats i Recerca del Departament d’Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya.

Referencia

Kovatcheva M, Melendez E, Chondronasiou D, Pietrocola F, Bernad R, Caballe A, et al. Vitamin B12 is a limiting factor for induced cellular plasticity and tissue repair. Nature metabolis[Internet]. 2023[citado 17 nov 2023]; https://doi.org/10.1038/s42255-023-00916-6

8 noviembre 2023 | Fuente: EurekAlert | Tomado de Noticias | Prensa

Un linaje de macrófagos asociados a lípidos reconfigura el paisaje espacial del tejido adiposo en la obesidad temprana

La infiltración de macrófagos del tejido adiposo (ATM) se asocia con disfunción del tejido adiposo y resistencia a la insulina en ratones y humanos. Los datos unicelulares recientes destacan una mayor heterogeneidad de ATM en la obesidad, pero no proporcionan un contexto espacial para la dinámica del fenotipo ATM. Integramos RNA-Seq unicelular, transcriptómica espacial e imágenes de tejido adiposo murino en un estudio temporal de la obesidad inducida por la dieta. En general, las células inmunes proinflamatorias predominaron en la obesidad temprana, mientras que las ATM antiinflamatorias no residentes predominaron en la obesidad crónica. Un subconjunto de estos ATM antiinflamatorios eran transcriptómicamente intermedios entre los monocitos y los macrófagos maduros asociados a lípidos (LAM) y eran consistentes con un precursor de LAM (pre-LAM). Los pre-LAM se asociaron espacialmente con estructuras en forma de corona (CLS) de obesidad temprana, que indican disfunción del tejido adiposo. Los datos espaciales mostraron colocalización de transcripciones de ligando-receptor relacionadas con la señalización de lípidos entre monocitos, pre-LAM y LAM, incluidos Apoe, Lrp1, Lpl y App. La expresión pre-LAM de estos ligandos en la obesidad temprana sugirió señalización a LAM en el microambiente CLS. Nuestros resultados perfeccionan la comprensión de la diversidad macrófagos del tejido adiposo (ATM)  y brindan información sobre la dinámica del linaje LAM durante el desarrollo de la enfermedad metabólica.

Comentarios

El tejido graso, por mucho que haya sido vilipendiado, es un órgano corporal increíblemente complejo y esencial involucrado en el almacenamiento de energía y la producción de hormonas, entre otras funciones. Sin embargo, los estilos de vida modernos han provocado una epidemia mundial de obesidad y el correspondiente aumento de afecciones relacionadas, como la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares.

Los investigadores están intentando descubrir los conceptos básicos de cómo se estructura el tejido adiposo y, específicamente, la inflamación asociada con la obesidad, con la esperanza de descubrir la conexión entre la acumulación de grasa y los malos resultados de salud.

Un nuevo estudio de Lindsey Muir, Ph.D., candidato a doctorado Cooper Stansbury y sus colegas utiliza el análisis unicelular de la expresión genética combinado con transcriptómica espacial para revelar tipos e interacciones de células inmunes no reconocidas previamente dentro del tejido adiposo. La transcriptómica espacial es una tecnología más nueva que captura toda la expresión genética en pequeños puntos en una sección delgada completa de tejido.

Estudiar la grasa es más fácil de decir que de hacer. En tejidos que están organizados en capas definidas, por ejemplo la médula espinal o el cerebro, “es más fácil hacer controles con sus datos e identificar esta o aquella capa como un tipo de célula particular y saber que debería expresar los genes X, Y y Z”, dijo Muir, profesor asistente de investigación en el Departamento de Medicina Computacional y Bioinformática.

«Con el tejido adiposo, es mucho más difícil porque los tipos de células se distribuyen uniformemente por todo el tejido, sin capas celulares definidas». En la obesidad, las células grasas o adipocitos se expanden y pueden alcanzar un límite que, en última instancia, provoca la muerte celular y conduce a la inflamación.

Para comprender mejor los tipos de células inmunitarias dentro del tejido adiposo y dónde se encuentran entre sí en la obesidad, el equipo alimentó a ratones con una dieta rica en grasas durante 14 semanas, recogió tejido graso y luego utilizó análisis espaciales y de células individuales para producir una lectura de todos los ARNm presentes en la muestra.

Utilizando un proceso computacional conocido como agrupamiento en los datos de células individuales, pudieron agrupar células cuya composición genética se parecía más entre sí que otros grupos o la muestra general.

Descubrieron algo sorprendente sobre la población de macrófagos de las muestras, una célula inmune cuyo trabajo es limpiar las células muertas y los desechos.

«Sabíamos que los macrófagos probablemente tendrían múltiples subtipos, lo que nos sorprendió fue el número que surgió, que era muy diferente entre sí y aparecía en diferentes momentos y se volvía más dominante con el tiempo».

Identificaron cinco tipos, a los que denominaron Mac1, 2, 3, 4 y 5. Los Mac1 residían en el tejido tanto en ratones delgados con una dieta normal como en ratones obesos. Mac2 y Mac3, que fueron identificados por sus genes proinflamatorios, alcanzaron su punto máximo después de 8 semanas de dieta alta en grasas.

Sin embargo, a medida que la dieta alta en grasas avanzaba hasta las 14 semanas, predominaban las células Mac4 y Mac5, que tenían una baja expresión de genes proinflamatorios, mientras que las células proinflamatorias Mac2 y Mac3 disminuían.

“La idea en el campo ha sido que el tipo de macrófagos que se acumulan en la obesidad promueven un estado inflamatorio. Según estos datos, hay mucho más en la historia”, dijo Muir.

Su hipótesis es que Mac4 y Mac5 son los macrófagos asociados a lípidos (LAM) descritos en su propio trabajo anterior y por otros investigadores y pueden ser una señal de que el cuerpo intenta sofocar un nivel dañino de inflamación proveniente de macrófagos proinflamatorios y adipocitos moribundos.

A continuación, la sección minuciosamente cuidadosa del tejido graso fresco congelado permitió el análisis mediante transcriptómica espacial. Cada punto de análisis en el método espacial tiene un código de barras único que se adhiere al ARNm en el tejido encima de ese punto, por lo que la expresión genética se puede mapear posteriormente en ubicaciones específicas del tejido utilizando los códigos de barras como coordenadas. En este método, también se obtienen imágenes de las secciones justo antes de la recolección del ARNm. El estudio examinó estas imágenes en busca de marcadores reveladores llamados estructuras en forma de corona, estructuras que están asociadas con la resistencia a la insulina.

«Una vez que aparecen estructuras en forma de corona, tardan mucho en desaparecer y su apariencia indica disfunción del tejido», señaló Muir. «Utilizando el procesamiento de imágenes, identificamos, en función de la densidad de estas regiones, lo que probablemente sería una estructura similar a una corona y luego verificamos que podíamos verlas visualmente», dijo Muir. Estas estructuras tenían expresión genética que indicaba la presencia de LAM Mac4 y Mac5.

Con más información sobre la composición celular y la organización espacial del tejido adiposo en el contexto de la obesidad, el siguiente paso, dijo Muir, es examinar los procesos de señalización y las proteínas asociadas con el desarrollo de LAM y los trastornos metabólicos.

Conclusiones

Nuestros datos revisan la comprensión actual de los cambios fenotípicos ATM en la obesidad. Identificamos hitos importantes en el desarrollo de MN-LAM y proporcionamos un contexto espacial para la señalización mieloide implicada en la disfunción metabólica. Nuestro estudio proporciona claridad sobre los tipos de células y la señalización involucradas en la formación y acumulación de estructuras en forma de corona (CLS), incluida la dinámica espacial del desarrollo de LAM en la obesidad.

Referencia

Stansbury CM, Dotson GA, Pugh H, Rehemtulla A, Rajapakse I, Muir LA. A lipid-associated macrophage lineage rewires the spatial landscape of adipose tissue in early obesity. JCI Insight [Internet].2023[citado 20 oct 2023];8(19): e171701. doi: 10.1172/jci.insight.171701.

21 octubre 2023 | Fuente: IntraMed| Tomado de Noticias médicas 

La compleja relación existente entre la actividad física y el equilibrio energético (la ingesta de alimentos versus el gasto calórico) se erige aún como un reto para la ciencia, fundamentalmente frente a los crecientes índices de sobrepeso y obesidad que se registran en el mundo. Algunos medicamentos disponibles en el mercado para el combate contra la obesidad funcionan de manera análoga a las hormonas relacionadas con el control del apetito. En tal sentido, un camino ha venido cobrando relevancia en el área: la comprensión de los procesos ligados a los metabolitos (los productos del metabolismo de las células) en el control del hambre y de la saciedad.

Y es precisamente una posible combinación de mecanismos similares a las funciones hormonales con las de los metabolitos lo que los investigadores Henver Simionato Brunetta, de la Universidad de Campinas (Unicamp), en Brasil, y Jens Lund, de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, señalan como prometedora con la mira puesta en avanzar al respecto de los tratamientos actualmente disponibles. En un editorial publicado en The Journal of Physiology, ambos científicos analizan un estudio aleatorizado dado a conocer en esa misma edición.

En la referida investigación, se analizó la interacción metabólica entre los hidratos de carbono y los ejercicios, y su papel en la regulación aguda del apetito. Encabezado por el profesor James Frampton, del Imperial College de Londres, dicho estudio apuntó dos metabolitos –el acetato y el succinato– como potenciales mediadores del apetito inducido por el ejercicio físico y de las respuestas de la ingestión de energía.

“El punto más interesante de este trabajo −lo que los investigadores observaron− es el que indica que el ejercicio en forma aguda suprime el hambre. Pero solamente el perfil hormonal no es suficiente como para explicar este efecto. Por eso los científicos efectuaron una evaluación de los metabolitos alterados por el ejercicio y por otras condiciones alimentarias, y notaron que algunos de estos, como el acetato y el succinato, actúan como predictores de la saciedad. De alguna manera, los metabolitos están regulando el hambre y la saciedad, aunque todavía no sabemos exactamente cómo lo hacen”, le explica Simionato Brunetta a Agência FAPESP.

En el estudio cruzado aleatorizado, el grupo de Frampton reclutó a 12 participantes de sexo masculino con edades entre los 18 y los 40 años entre los meses de febrero de 2019 y 2020; las mujeres quedaron excluidas a causa de la influencia del ciclo menstrual sobre el apetito. Los participantes realizaron 30 minutos de ejercicios, ya sea en ayunas o tras haber ingerido carbohidratos. Luego de ello, se les ofreció a los participantes un refrigerio que permitió evaluar la ingesta calórica y las sensaciones subjetivas de apetito, aparte de los metabolitos y las hormonas mediante análisis de sangre.

Se descubrió que tanto los hidratos de carbono como los ejercicios elevaron los niveles de GLP-1 (la hormona reductora del hambre) y disminuyeron los de grelina (la hormona que aumenta el hambre). Sin embargo, los metabolitos parecían responder mejor al ejercicio que a la ingestión de hidratos de carbono al producir un conjunto hormonas/metabolitos con potencial para suprimir el apetito, pese al aumento del gasto energético inducido por el ejercicio.

La obesidad está relacionada con la elevación del riesgo de padecer otras enfermedades, tales como las cardíacas, la diabetes y la hipertensión arterial. Para el año 2030 se estima que la misma afectará a 1.000 millones de personas en el mundo, de acuerdo con los datos del Atlas Mundial de la Obesidad de la organización internacional World Obesity Federation. La estimación en Brasil apunta que afectará a alrededor del 30 % de las personas adultas.

Una línea de estudio

Simionato Brunetta lleva adelante actualmente su posdoctorado con el apoyo de la FAPESP (19/21852-1 y 22/00358-1), y forma parte del equipo de Marcelo Mori, docente del Instituto de Biología de la Unicamp. El equipo de Mori fue el primero que demostró –en julio de 2020– que el SARS-CoV-2 poseía la capacidad de infectar a las células de grasa humanas y que sugirió que el tejido adiposo haría las veces de reservorio del virus (lea más en: agencia.fapesp.br/40255).

El científico paulista trabaja desde hace años en investigaciones referentes a la obesidad y al metabolismo. Desde el año 2019, ha venido enfocándose en los factores que secreta el tejido adiposo, tanto hormonas como otras sustancias, entre ellas los metabolitos. “Como el trabajo del equipo de Frampton apuntaba a entender de qué manera controlan el metabolismo las sustancias secretadas, va claramente al encuentro de lo que hago yo. Hoy en día sabemos que los órganos liberan muchas más sustancias que las hormonas. Y estas sustancias son sumamente activas”, añade.

El tejido adiposo, al que inicialmente se consideraba como un reservorio energético, está reconocido ahora como un importante órgano endócrino. Su función de comunicación con otros órganos transcurre mediante la secreción de hormonas denominadas adipocinas y de micro-ARN (mi-ARN). Simionato Brunetta firma también otro artículo científico, aún en versión preprint (sin revisión por pares), en el cual se aborda la adaptación bioenergética adecuada del tejido adiposo marrón.

Referencia

Brunetta HS, Lund J. Chasing the hunger-suppressive signals of human exercise. The Journal of hysiology[Internet].2023[citado 2 oct 2023]; 601( 16): 3439-3686. http://doi.org/10.1113/JP285096open_in_new

2 octubre 2023  |Fuente: Dicyt| Tomado de Ciencias  Sociales

Durante el embarazo, el metabolismo materno se adapta para suministrar nutrientes que favorezcan el crecimiento y desarrollo fetal. La placenta, órgano temporal formado por células del feto y de la madre, actúa como intermediaria entre la madre y el feto y facilita el intercambio de nutrientes y oxígeno entre ambos. Conforme progresa el embarazo, el feto aumenta sus demandas de nutrientes para promover su crecimiento, lo que se opone, en cierto modo, a las necesidades maternas de mantener los nutrientes necesarios para su salud y prepararse para la lactancia y posibles posteriores embarazos.

A partir de estudios en ratones un equipo de la Universidad de Cambridge ha encontrado que IGF2, una señal endocrina similar a la insulina, modifica el metabolismo materno y distribución de recursos hacia el feto. Además, la señalización mediada por Igf2 participa en el desarrollo de diversos tejidos como la placenta, el hígado y el cerebro.  En un estudio previo, el equipo había identificado el papel de IGF2 en el desarrollo de la vasculatura de la placenta para adaptarse al crecimiento del embrión.

Un gen de expresión paterna

Interesantemente, IGF2 está codificada por un gen con impronta genómica, de forma que únicamente la copia paterna está activa en la placenta. “Si la función de Igf2 del padre es inactivada en las células señalizadoras, la madre no produce suficiente cantidad de glucosa y lípidos disponible para su circulación”, señala Jorge Lopez-Tello, Investigador en el Departamento de Fisiología, Desarrollo y Neurociencia, así como primer firmante del trabajo, publicado en Cell Metabolism. “Por lo tanto, estos nutrientes llegan al feto en cantidades insuficientes y el feto no crece adecuadamente”.

Los investigadores plantean que la expresión de Igf2 con impronta genética en la placenta puede haber evolucionado como una estrategia para movilizar nutrientes hacia el feto en crecimiento. En este contexto, Igf2 y placenta tienen un papel central en el conflicto materno-fetal por los recursos maternos.

Impacto a largo plazo de los defectos en Igf2

Los investigadores también han determinado que la reducción en la señalización mediada por Igf2 en la placenta tiene consecuencias metabólicas postnatales. Los ratones deficientes para Igf2 mostraron un crecimiento restringido e hipoglucémico, con efectos que se extendieron a la edad adulta.

“Nuestra investigación pone de relieve lo importante que es la distribución controlada de nutrientes hacia el feto para la salud de la descendencia a lo largo de toda su vida, y el papel directo que desempeña la placenta”, ha señalado Amanda Sferruzzi, catedrática en Fisiología Fetal y de la Placenta en la Universidad de Cambridge. “La placenta es un órgano asombroso. Al final del embarazo, la madre expulsa la placenta, pero los recuerdos de cómo estaba funcionando la placenta dejan un legado duradero en la forma en que se han desarrollado los órganos fetales y en cómo van a funcionar a lo largo de la vida”.

El siguiente paso de los investigadores será determinar con mayor detalle cómo Igf2 controla las hormonas de la placenta implicadas en regulación de nutrientes y crecimiento de los órganos e identificar la función exacta de estas hormonas.

Fuente: Genética Médica News

Referencia: Lopez-Tello J, et al. Fetal manipulation of maternal metabolism is a critical function of the imprinted Igf2 gene. Cell Metab. 2023 Jul 11;35(7):1195-1208.e6. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2023.06.007

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413123002176?via%3Dihub

Nuestros músculos necesitan energía para funcionar. Gran parte de esta energía se produce en las mitocondrias del interior de las células, donde los ácidos grasos se convierten en trifosfato de adenosina (ATP), la sustancia química que alimenta la gran variedad de reacciones que ayudan a nuestro organismo a funcionar. A ello contribuye un pequeño compuesto llamado carnitina, que ayuda a transportar los ácidos grasos a las mitocondrias. También es responsable de reducir los niveles de subproductos de la reacción, en concreto el acetil CoA (coenzima A), que puede ser tóxico en altas concentraciones. La carnitina se une a la acetil CoA y se convierte en acetil-carnitina, asegurando que el metabolismo en nuestras células funcione a la perfección. Sin embargo, el lugar exacto donde reside la carnitina en las células de las fibras musculares y cómo cambian esos niveles con el tiempo ha seguido siendo difícil de estudiar debido a la dificultad de etiquetarla de forma que ayude a diferenciar qué cantidad reside dónde y cómo cambia.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor adjunto Yasuro Furuichi ha ideado una forma de estudiar la distribución de la carnitina en las células de las fibras musculares y cómo cambia durante los procesos metabólicos. Utilizaron una versión de la carnitina a la que se había sustituido parte de su hidrógeno por deuterio, lo que le daba una señal distintiva cuando se estudiaba mediante espectrometría de masas. Las células de fibras musculares de ratón tratadas con esta carnitina deuterada se congelaron rápidamente y se cortaron en secciones ultrafinas antes de someterlas a una forma de obtención de imágenes en la que las distintas partes de la sección podían someterse por separado a espectrometría de masas, lo que proporcionaba información detallada sobre qué tipo de compuestos residían en cada lugar.

En primer lugar, el equipo descubrió que había una mayor concentración de carnitina en las fibras musculares de «tipo lento», fibras responsables de la fuerza sostenida durante periodos de tiempo más largos que las fibras de «tipo rápido». Esto se debe a que las fibras de tipo lento contienen más mitocondrias. Además, aplicaron estimulación eléctrica a las fibras para simular la contracción muscular [A1] antes de tomar los datos. Encontraron una captación significativamente elevada de carnitina en las fibras, así como un nivel elevado de acetilcarnitina. Es importante destacar que esto demuestra que la carnitina contenida en las células responde muy rápidamente a medida que las células aumentan su actividad.

El nuevo método del equipo arroja luz sobre un nivel de detalle hasta ahora inaccesible en relación con los procesos bioquímicos que contribuyen al funcionamiento de los músculos. La carnitina es un suplemento dietético muy popular, pero su impacto en el bienestar muscular es objeto de debate. La medición cuantitativa de cómo se absorbe, localiza y metaboliza en las células promete arrojar luz sobre la eficacia de las terapias.

Abril 29/2023 (EurekaAlerts!) – Tomado de News Realeses  Copyright 2023 by the American Association for the Advancement of Science (AAAS)

Los macrófagos son células del sistema inmunitario esenciales en la respuesta temprana a infecciones causadas por microbios patógenos. Además, regulan el buen funcionamiento de los tejidos y la inflamación. Esta última es un fenómeno positivo que ayuda a la reparación del tejido dañado, pero si no se resuelve adecuadamente, lleva a inflamación crónica que está en la génesis de muchas enfermedades, como el síndrome metabólico asociado a la obesidad, diabetes tipo 2 y las enfermedades cardiovasculares.

Los macrófagos son esenciales en la respuesta temprana a infecciones y además regulan el buen funcionamiento de los tejidos y la inflamación

Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) ha descubierto que las necesidades metabólicas de los macrófagos son diferentes en función del órgano en el que residen. Es decir, se adaptan a las necesidades del órgano en el que se encuentran ubicados. Este descubrimiento “nos permite entender mejor cómo regula el macrófago su metabolismo en función del órgano en el que reside”, explica David Sancho, líder del laboratorio de Inmunobiología del CNIC y responsable del estudio publicado en la revista Immunity.

“Además, nos expone una vulnerabilidad de los macrófagos que contribuyen a las enfermedades inflamatorias crónicas, que se podría explotar terapéuticamente en el abordaje de patologías asociadas a la obesidad y al síndrome metabólico, como las enfermedades cardiovasculares”, señala el científico.

En condiciones normales, los macrófagos están distribuidos por todos los tejidos y sirven para limpiar el organismo de cualquier tipo de material biológico que es necesario eliminar, desde partículas nocivas como microcristales o virus, a proteínas o complejos más grandes que aparecen durante el desarrollo. Asimismo, son importantes para destruir las células muertas del tejido, facilitando la renovación del órgano.

En este trabajo se desvela que los macrófagos adaptan su metabolismo celular y su función al órgano donde residen. “En los tejidos ricos en grasa y colesterol extracelular, como el pulmón o el bazo, los macrófagos acomodan su metabolismo y adquieren otro más específico dependiente de la actividad mitocondrial para degradar estas grasas a través de la respiración mitocondrial” señala Stefanie Wculek, primera autora del artículo.

En estos tejidos, explica la investigadora, “los macrófagos dependen de la actividad de respiración mitocondrial y, si se interfiere genética o farmacológicamente con dicha actividad, los macrófagos mueren en el pulmón o bazo, pero sobreviven en otros órganos donde no tienen esta dependencia metabólica.”

En las personas obesas, el exceso de grasa sobrepasa la actividad normal de los adipocitos y los macrófagos se activan y se convierten en células inflamatorias que promueven el desarrollo de resistencia a la insulina, diabetes tipo 2 y el hígado graso, David Sancho, líder del estudio

Por ejemplo, añade Sancho, “los macrófagos que se ubican en la grasa corporal o tejido adiposo de personas delgadas no están afectados por mitocondrias disfuncionales porque estas células tienen una actividad metabólica menos dependiente de las mitocondrias al estar plenamente funcionales los adipocitos (células de la grasa), dejando a los macrófagos en estado de reposo”.

En cambio, explica el investigador, “en las personas obesas, el exceso de grasa sobrepasa la actividad normal de los adipocitos y los macrófagos se activan y se convierten en células inflamatorias que promueven el desarrollo de resistencia a la insulina, diabetes tipo 2 y el hígado graso”.

Prevenir la obesidad

Pero tal y como se ha visto en la investigación, en este momento, “los macrófagos dependen de la respiración mitocondrial para procesar este exceso de grasa, lo que les hace vulnerables a intervenciones terapéuticas, como la inhibición farmacológica de este proceso de respiración mitocondrial”, destaca el inmunobiólogo.

Por tanto, el investigador subraya que “la inhibición de la respiración mitocondrial en estos macrófagos proinflamatorios causa su muerte y esto previene el desarrollo de obesidad, diabetes tipo 2 e hígado graso (síndrome metabólico) en un modelo experimental preclínico en ratón”.

Así, concluyen los investigadores, este hallazgo abre la puerta hacia una nueva vía terapéutica para algunas enfermedades asociadas a la obesidad y síndrome metabólico, como son las enfermedades cardiovasculares.

febrero 08/2023 (SINC)

Referencia:

Wculek, S. et al. Oxidative phosphorylation selectively orchestrates tissue macrophage homeostasis. Immunity (2023)

Estos resultados contribuirán a entender la manera en que las exposiciones ambientales afectan la salud de las mujeres embarazadas y sus bebés.

La exposición a contaminantes químicos durante el embarazo puede afectar al desarrollo del bebé, incluso si los niveles de exposición son bajos. Por ejemplo, los bifenilos policlorados (PCB) se asocian con un menor crecimiento fetal, y el metilmercurio y los pesticidas organofosforados afectan al desarrollo neurológico. Sin embargo, vivimos en un ambiente químico complejo y es difícil identificar el efecto de un solo contaminante.

En este estudio, realizado con el Proyecto INMA-Infancia y Medio Ambiente y el proyecto europeo HELIX y publicado en la revista Environmental Science & Technology, el equipo investigador probó la hipótesis de que la exposición de mujeres embarazadas a contaminantes químicos, incluso a niveles bajos, deja una huella en su metabolismo.

Para ello, utilizaron datos de 750 mujeres embarazadas (340 de Sabadell, en Cataluña, y 410 en Gipuzkoa, País Vasco) inscritas en la cohorte de nacimiento INMA (Infancia y Medio Ambiente).

Para determinar su exposoma (es decir, la totalidad de exposiciones químicas a las que están sujetas), midieron  concentraciones de 35 exposiciones químicas en muestras de sangre del primer trimestre, en orina (primer y tercer trimestre del embarazo) y en cordón umbilical. Para evaluar posibles cambios metabólicos, midieron 65 metabolitos de muestras de orina tomadas en el primer y tercer trimestre del embarazo.

Niveles elevados de arsénico

El análisis identificó nuevas asociaciones entre exposición y metabolitos, reproducibles a lo largo de dos periodos del embarazo o entre las dos cohortes. En particular, encontraron una asociación robusta y significativa entre arsénico total en orina y un metabolito orgánico llamado TMAO, producido por la flora intestinal. El arsénico también se asoció con un metabolito muy presente en invertebrados marinos (llamado homarine en inglés) pero que no se había medido antes en humanos.

De hecho, las madres de Sabadell tenían niveles particularmente elevados de arsénico, comparado con otras poblaciones de países europeos, Australia o Estados Unidos, lo cual se debe seguramente al mayor consumo de mariscos. Los hallazgos también indican una asociación entre la exposición al humo del cigarrillo y el metabolismo del café, y la presencia de ciertos metales en orina con subproductos de hormonas esteroides. “Nuestros resultados van en la misma línea que estudios previos y sugieren que estos metales son disruptores endocrinos”, explica Léa Maitre, investigadora de ISGlobal y primera autora del estudio.

Los resultados tienen implicaciones epidemiológicas y clínicas. “Las asociaciones observadas pueden reflejar diferencias en el ambiente uterino que podrían afectar al desarrollo fetal y a la salud infantil a más largo plazo”, subrayan las conclusiones. Sin embargo, también se advierte que, mientras el estudio demuestra interacciones reproducibles entre exposiciones químicas y metabolitos, es difícil distinguir la causa del efecto. Además, en esta ocasión no se evaluaron las consecuencias de estas exposiciones sobre el metabolismo de los bebés. “Estas son cosas que estamos examinando con el proyecto HELIX (Human Early Life Exposome)”, añade Maitre.
enero 17/2023 (SINC)

En la investigación, que ha contado con la colaboración con el laboratorio del profesor Johan Auwerx, de la Universidad de Lausana (Suiza), se recuerda que las mitocondrias son orgánulos multifuncionales cuya disfunción se relaciona con las enfermedades cardiovasculares, inflamatorias o neurodegenerativas y con el proceso de envejecimiento.

Son las principales centrales energéticas de la célula y producen la mayor parte de la energía a partir de compuestos básicos como son los azúcares o los lípidos en un proceso conocido como respiración mitocondrial. Una de las principales causas del daño celular en las enfermedades mitocondriales es la deficiencia energética, especialmente en los tejidos con mayor dependencia energética como son el cerebro, los músculos esqueléticos, el hígado o el corazón.

La cadena de transporte de electrones (CTE) está formada por cuatro grandes complejos multiproteicos, -CI, CII, CIII y CIV-, que tienen la capacidad de reorganizarse estructuralmente de diferentes maneras para realizar diferentes funciones y adaptarse a las condiciones del entorno, explica José Antonio Enríquez, jefe de grupo del CIBERFES en el CNIC y autor de la investigación.

La proteína SCAF1, ya descubierta en 2013 por el grupo del Dr. Enríquez, es un factor clave en la organización de la CTE. En 2016, este mismo describió en un estudio publicado en Nature que este factor es fundamental para la optimización de la eficiencia energética en situaciones de alta demanda utilizando ratones y pez cebra como modelos.

El trabajo dirigido por el doctor Auwerx, de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausana (EPFL), muestra que la expresión de SCAF1 está regulada en humanos por variantes genéticas poblacionales. Los datos obtenidos en humanos, explica Cogliati , ‘demostrando que existe una variable genética de SCAF1 que determina una mayor expresión en los músculos y el corazón’. Así, aclara, ‘los individuos con esta variable tienen menos masa grasa corporal y mejores capacidades cardiorrespiratorias a la hora de hacer ejercicio’.

El estudio muestra también que dicha variable genética se distribuye de forma diferente entre las poblaciones de distintos continentes, ‘lo que sugiere un posible papel adaptativo de la organización de la CTE frente a diferentes situaciones ambientales’ indica Enríquez. Los hallazgos del estudio, aseguran sus autores, no solo arrojan luz sobre los fundamentos genéticos de cómo estas variantes afectan a la formación de supercomplejos mitocondriales en el músculo humano, sino que también demuestran la importancia de COX7A2L y SCs para el fitness cardio metabólico y la salud humana.

 ‘La capacidad cardiorrespiratoria es un predictor importante de la salud cardiovascular y metabólica. Mejorar la aptitud cardiorrespiratoria y la capacidad de ejercicio es una estrategia muy prometedora para reducir la mortalidad cardiovascular y de cualquier otra causa’, destaca Cogliati.

Los investigadores concluyen que estos resultados definen por primera vez en humanos un papel fundamental de la CTE como elemento clave en la adaptación del metabolismo a distintas demandas energéticas.

octubre 20/2022 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia:

Benegiamo, G., Bou Sleiman, M., Wohlwend, M., Rodríguez-López, S., Goeminne, L. J., Laurila, P. P., … & Auwerx, J. (2022). COX7A2L genetic variants determine cardiorespiratory fitness in mice and human. Nature Metabolism, 1-16.

Cuando el organismo se somete a una dieta hipercalórica, la respuesta fisiológica no es homogénea: algunos órganos o tejidos se muestran más sensibles a ese estrés metabólico. En esas condiciones, el tejido adiposo blanco de la cavidad visceral es el órgano más vulnerable ante los cambios metabólicos relacionados con la obesidad, según un nuevo estudio publicado en la revista Redox Biology y dirigido por el profesor Pablo M. García-Roves, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad de Barcelona, el IDIBELL y el Centro de Investigación Biomédica en Red de Fisiopatología de la Obesidad y la Nutrición (CIBEROBN).

Esta vulnerabilidad se manifiesta en la magnitud de los cambios metabólicos en los animales obesos y en la escasa respuesta del tejido citado cuando esos mismos animales pierden peso por cambios en el estilo de vida y vuelven a estar metabólicamente sanos. El estudio —basado en un modelo de experimentación animal— constata que, cuando el estrés fisiológico supera la capacidad de respuesta del tejido adiposo blanco, se llega a un punto de no retorno en el que pierde su plasticidad metabólica.

En la investigación también han participado miembros de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación y el Instituto de Biomedicina de la UB (IBUB), el IDIBAPS, la Universidad Rovira i Virgili, la Universidad Ramón Llull, el Centro de Investigación Biomédica en Red de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), la Universidad de Santiago de Compostela, las universidades de Colonia y de Leipzig (Alemania) y la Universidad de Medicina de Innsbruck (Austria), entre otras instituciones.

Obesidad: disfunciones metabólicas y estigma social

La obesidad — todavía estigmatizada en nuestra sociedad — siempre genera cambios importantes en la fisiología y el metabolismo. Muchos de los cambios que podemos describir en personas obesas podrían considerarse meras adaptaciones fisiológicas al estrés que implica un consumo calórico excesivo. Ahora bien, ¿hasta qué punto podemos cronificar esa ingesta excesiva? ¿Cuál es el límite para seguir estresando a nuestro organismo?

«No es tarea fácil definir esos límites y ese es uno de los principales retos en los estudios sobre la obesidad y la biología en general», detallan los investigadores Pablo M. García- Roves y Pau Gama-Pérez. «Superar esos límites adaptativos puede suponer el desencadenante de todas esas comorbilidades asociadas a la obesidad que tanto preocupan en materia de salud pública».

Una de las funciones principales del tejido adiposo es almacenar la grasa y regular el exceso calórico. «Si esa grasa se almacenara en otros órganos, las consecuencias serían bastante más contraproducentes para la salud. Las células del tejido adiposo aumentan en tamaño, se multiplican y se comunican entre ellas para informar del estrés que tienen que afrontar. La hipoxia y la inflamación, por ejemplo, son señales indispensables para que sus células actúen de manera coordinada, almacenen el exceso de grasas e informen al cerebro de que las reservas energéticas están cubiertas», explica Gama-Pérez.

Mitocondrias en el punto de no retorno

Cuando esas señales no son efectivas y el exceso calórico se cronifica, pueden aparecer los problemas metabólicos y muchos componentes celulares dejan de funcionar correctamente. Las mitocondrias —los orgánulos celulares responsables de generar energía metabólica— son un elemento clave para entender ese punto de no retorno fisiológico, apuntan los autores.

«Muchas alteraciones en la expresión de genes y en la síntesis de proteínas en el tejido adiposo de los animales obesos tenían alguna conexión con el funcionamiento de las mitocondrias. En el estudio constatamos que varios aspectos de la morfología y la estructura de la membrana interna de las mitocondrias no eran óptimos y ello podría tener serias repercusiones desde el punto de vista funcional», subraya García-Roves. «En concreto —continúa—, uno de los descubrimientos más significativos es la pérdida muy pronunciada del material genético de este orgánulo, material conocido como ADN mitocondrial».

Un efecto de bola de nieve en las disfunciones metabólicas

El papel de las mitocondrias en las disfunciones metabólicas que la obesidad produce en el tejido adiposo ya estaba descrito en la bibliografía científica. Sin embargo, este estudio constata por primera vez que la huella fisiopatológica originada por la obesidad es capaz de perdurar —e incluso de acentuarse con el tiempo — cuando los animales vuelven a estar sanos desde el punto de vista metabólico o cuando los otros procesos biológicos alterados en el tejido se recuperan.

Este daño fisiológico tendría carácter propagativo y se podría definir como un fenómeno de bola de nieve desencadenado por el estrés que supone para el tejido adiposo el exceso calórico cronificado. En esta disfunción fisiológica también podrían participar en menor medida los peroxisomas, los orgánulos celulares relacionados con la metabolización de sustratos y la eliminación de las especies reactivas de oxígeno (daño oxidativo).

«Estas alteraciones siguen presentes en los animales a lo largo del tiempo, incluso cuando ha desaparecido el estrés metabólico por la ingesta hipercalórica. Además, las disfunciones trascienden a otros componentes celulares y afectan a nuevos procesos biológicos (el transporte de proteínas al interior de las mitocondrias, su ensamblaje o la degradación posterior). En conjunto, esta situación supone un estrés celular mucho más generalizado», detallan Alba González-Franquesa (Novo Nordisk) y Pau Gama-Pérez (UB), primeros autores del estudio.

El motivo por el que estas mitocondrias no funcionales no son eliminadas con el fin de evitar esa cascada de efectos perjudiciales para la célula es todavía una gran incógnita.

«La degradación de los productos de desecho —metabolitos, proteínas, e incluso orgánulos enteros— que no son funcionales con el fin de evitar problemas mayores es un gran desafío para la maquinaria celular. Conocer el papel que juega la maquinaria de reciclaje celular es decisivo para entender la salud y determinar posibles dianas terapéuticas en patologías de origen metabólico. Nuestros resultados muestran claros indicios de que existen fallos en ese aspecto, lo que nos ayudaría a entender el porqué de esta pérdida de plasticidad metabólica», afirma Pau Gama-Pérez.

Envejecimiento, metabolismo y obesidad

La edad es un factor crítico para entender la capacidad de respuesta del organismo a una dieta hipercalórica. En la bibliografía científica, se ha descrito que los ratones mayores son más vulnerables a estos factores que los ratones jóvenes.

El nuevo trabajo, realizado con ejemplares jóvenes, refuerza la hipótesis de que la ingesta calórica excesiva acelera la pérdida de plasticidad metabólica y promueve cierto estado de envejecimiento prematuro del tejido adiposo. Así, muchas de las afectaciones descritas en los animales obesos reproducen muchas de estas señas de identidad del envejecimiento.

Además, todavía se desconoce si la huella fisiológica descrita en el compartimento adiposo visceral también se refleja en el compartimento de grasa subcutánea. En el ámbito clínico, tampoco se conoce cómo responde la grasa visceral en estas situaciones y es complicado disponer de muestras biológicas obtenidas con medios mínimamente invasivos (en especial, de individuos delgados y sanos para poder contrastar hipótesis).

Algunos de los estudios que han analizado las respuestas de la grasa visceral en pacientes constatan una vulnerabilidad mayor en este tejido, en el que se describen alteraciones muy similares a las descritas en el artículo de Redox Biology.

«Descifrar si esta misma huella permanece en humanos que han sido capaces de revertir la obesidad significaría un avance importante en la comprensión de sus consecuencias y, sobre todo, en el diseño de estrategias terapéuticas», explican los expertos.

«Nuestro trabajo muestra algunos datos preliminares de una investigación realizada a partir de una cirugía bariátrica en dos fases, con una pérdida de peso y una mejora metabólica significativa entre las dos intervenciones a las que se sometían los pacientes. La magnitud de los cambios en la expresión de genes después de estas mejoras podría indicarnos ciertas semejanzas con lo que observamos nosotros en nuestro estudio preclínico. En todo caso, es imprescindible diseñar estudios robustos que puedan abordar esta cuestión de la manera más precisa posible en pacientes obesos, para mejorar su salud y su calidad de vida», concluye el equipo investigador.

julio 25/2022 (Dicyt)

Referencia:

González – Franquesa, A., Gama-Pérez, P., Kulis, M., Szczepanowska, K., Dahdah, N., Moreno-Gómez, S., … & García – Roves, P. M. (2022). Remission of obesity and insulin resistance is not sufficient to restore mitochondrial homeostasis in visceral adipose tissue. Redox Biology, 102353.

Pontel lidera el grupo de Metabolismo del cáncer en el Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires (IBioBA, CONICET-Partner Institute of the Max Planck Society). También participaron del estudio los becarios doctorales del CONICET en el IBioBA Carla Umansky y Agustín Morellato y el estudiante de grado Marco Scheidegger.

Las células humanas procesan los nutrientes de la dieta, y así generan numerosas moléculas necesarias para crecer y desarrollarse. Este conjunto de reacciones se conoce como metabolismo, y también puede dar origen a compuestos no deseados o subproductos que dañan la célula y en última instancia dan inicio a un proceso patológico. Entre estos metabolitos no deseados se encuentran aldehídos como el formaldehído. Este metabolito se produce en las células humanas como parte del metabolismo normal, a partir de componentes de la dieta como el endulzante aspartamo o algunos jugos de frutas. La polución ambiental y el humo de cigarrillo también pueden contribuir a incrementar el formaldehído celular. Este aldehído es muy reactivo y es considerado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como un compuesto cancerígeno.

Conocimientos previos sobre el formaldehído

Hace años que se sabe que el formaldehído es un mutágeno, es decir, un compuesto que puede generar daños -mutaciones- en el ADN, lugar donde se almacena la información necesaria para el crecimiento y el desarrollo. “Hay mucha evidencia que establece que el formaldehído puede causar daño al ADN y que las células disponen de sistemas que reparan este daño; más aún, mutaciones hereditarias en sistemas que reparan el daño al ADN causado por el formaldehído pueden conducir al desarrollo de tumores y a enfermedades como la Anemia de Fanconi”, explica Pontel.

Para evitar que el formaldehído se acumule, las células cuentan con ‘una maquinaria’ compuesta principalmente por la enzima alcohol deshidrogenasa 5 (ADH5). Defectos hereditarios en esta maquinaria pueden desencadenar síndromes de fallo medulares congénitos, incluso en personas con la capacidad normal para reparar el daño al ADN. “Entonces nos preguntamos de qué manera el formaldehído podría estar dañando las células cuando los sistemas que reparan el ADN funcionan normalmente”, cuenta el investigador.

 “Exploramos de qué manera el formaldehído estaba causando ese daño, y encontramos que se produce una tormenta de especies reactivas del oxígeno, o estrés oxidativo. Esto es porque el formaldehído ataca a las defensas antioxidantes de la célula, dañando el principal antioxidante celular conocido como glutatión”, afirma Pontel. Es decir, que además de dañar al genoma, lesiona a las defensas antioxidantes.

El proceso de trabajo: tecnologías, experimentos y colaboraciones

En primer lugar, el equipo de investigación evaluó marcadores de daño al ADN en células sin defectos en los sistemas de reparación del ADN. Estas células morían en presencia de formaldehído, pero sin mostrar evidencias de daño al ADN. Mediante ingeniería genética generaron modelos celulares derivados de cáncer de colon y leucemia que carecían de ADH5, la principal enzima que metaboliza formaldehído. Estas células mostraron un incremento en estrés oxidativo que se correlacionaba con la toxicidad del formaldehído. “No solo logramos mostrar que esto es así utilizando una amplia variedad de sondas -lo cual da robustez a nuestras conclusiones-, sino que también logramos identificar la importancia de un mecanismo que se dedica a su detoxificación. Este mecanismo está protagonizado por ADH5 y depende de la constante síntesis de glutatión para poder funcionar correctamente”, amplía Morellato.

En colaboración con el grupo de Björn Schumacher de la Universidad de Cologne, Alemania, los investigadores identificaron el gen ortólogo de ADH5 en el gusano C. elegans, generando un modelo de laboratorio que permitirá en el futuro establecer el rol del formaldehído en fenómenos como el envejecimiento: “Inactivamos la principal enzima que detoxifica formaldehído y vimos que cuando exponemos estos animales -muy usados para investigación- a formaldehído, se encienden marcadores que nos indican que se acumula estrés oxidativo”, expresa Pontel.

Para revelar en mecanismo por el cual el formaldehído estaba causando estrés oxidativo, contaron con la colaboración del grupo de Espectrometría de Masas Bioanalítica dirigido por María Eugenia Monge, investigadora del CONICET en el Centro de Investigaciones en Bionanociencias “Elizabeth Jares Erijman” (CIBION, CONICET). En este sentido, encontraron que en las células el formaldehído reacciona con el glutatión generando el intermediario S-hidroximetilglutatión, lo que bloquea la capacidad antioxidante del tripéptido glutatión. Este intermediario es procesado por ADH5 restaurando la capacidad antioxidante del glutatión: “Ya que ADH5 lo convierte en formiato -un compuesto menos reactivo- y restituye el glutatión”, explica Morellato.

Lo que el grupo de investigación propone es que el mecanismo descubierto es indirecto: el formaldehído inactiva al glutatión y eso hace que este no pueda evitar que se genere estrés oxidativo en las células, llevando a un daño generalizado y a la muerte celular.

Cuando por algún proceso, como la transformación de una célula en cancerígena, la infección con algún patógeno, las células comienzan a producir cantidades excesivas de especies oxidantes, estas pueden resultar muy nocivas para la célula. “En general, a este exceso de especies oxidantes y el daño que causan se lo conoce como estrés oxidativo. Esto se debe a que, al igual que el formaldehído, las especies oxidantes son muy reactivas y pueden generar grandes daños a las macromoléculas celulares (ADN, proteínas y lípidos), interfiriendo con su función. Es por ello que se debe mantener un balance en las especies oxidantes, que permitan la adecuada señalización sin llegar al punto donde comienzan a dañarse las moléculas”, sostiene Umansky.

Desde el punto de vista terapéutico, incrementar la toxicidad del formaldehído en células tumorales podría contribuir a reducir su crecimiento: “La importancia de esto radica en que las células cancerígenas, al tener un metabolismo acelerado debido a su crecimiento descontrolado, consumen más nutrientes y producen más residuos -entre ellos el formaldehído. Entonces, si conocemos las herramientas con las cuales las células se defienden del formaldehído, podemos diseñar estrategias terapéuticas que inactiven esas herramientas y dejen más indefensas a las células cancerígenas”, señala Morellato.

En esta línea, lo que sugiere el equipo es incrementar el consumo de antioxidantes -que tienen la propiedad de cumplir la función que naturalmente lleva a cabo el glutatión- en personas sanas: “Si incorporamos en nuestra dieta compuestos antioxidantes para restablecer el equilibrio oxidativo de la célula, entonces el formaldehído deja de ser tan nocivo. Nuestro trabajo sugiere que simplemente aumentando el consumo de antioxidantes naturales se puede llegar a contrarrestar la toxicidad de este compuesto, retrasando la aparición de enfermedades como cáncer en personas sanas”, concluye Pontel.

abril 14/2022 (Dicyt)

Referencia:

Umansky, C., Morellato, A.E., Rieckher, M. et al. Endogenous formaldehyde scavenges cellular glutathione resulting in redox disruption and cytotoxicity. Nat Commun 13, 745 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-28242-7

Todo el mundo ha experimentado alguna vez el deseo repentino e incontrolable de comer un alimento determinado. Estos impulsos, conocidos como antojos, son muy comunes, sobre todo durante el embarazo.

En esta etapa, el organismo materno experimenta una serie de cambios fisiológicos y de comportamiento con el fin de crear un entorno favorable para el desarrollo del embrión. Sin embargo, el consumo frecuente de alimentos sabrosos y calóricos, derivado de estos caprichos, contribuye al aumento de peso y a la obesidad gestacional, hecho que puede acarrear consecuencias negativas para la salud del bebé.

Los antojos contribuyen al aumento de peso y a la obesidad gestacional, lo que puede afectar negativamente a la salud del bebé

“Existen muchos mitos y creencias populares en torno a los antojos, aunque los mecanismos neuronales responsables de su aparición son poco conocidos”, explica Marc Claret, líder del grupo de Control neuronal del metabolismo del Instituto de Investigación Biomédica August Pi i Sunyer (IDIBAPS).

Claret lidera, junto a Roberta Haddad-Tóvolli, investigadora de su grupo, un estudio que aporta nuevas evidencias sobre las alteraciones de la actividad neuronal que dan lugar a dichos caprichos. El trabajo, publicado en la revista Nature Metabolism, se ha realizado en hembras de ratón.

Reorganización de los circuitos neuronales

De acuerdo con los resultados de la investigación, durante el embarazo el cerebro de estas roedoras experimenta cambios en las conexiones funcionales de los circuitos de recompensa, así como de los centros gustativos y sensoriomotores. Además, al igual que las mujeres embarazadas, las hembras de ratón son más sensibles a los dulces y desarrollan conductas de ingesta compulsiva de alimentos calóricos.

Gracias a este modelo, los investigadores descubrieron que durante la gestación hay una remodelación de varios circuitos neuronales y, en particular, cambios en el sistema dopaminérgico de la recompensa –que proporciona placer ante estímulos concretos como, por ejemplo, un alimento muy tentador–.

Durante la gestación hay una remodelación de varios circuitos neuronales y, en particular, cambios en el sistema dopaminérgico de la recompensa.

“La alteración de estas estructuras nos llevó a explorar la vía mesolímbica, una de las rutas de transmisión de señales de las neuronas dopaminérgicas. La dopamina es un neurotransmisor clave en los comportamientos de motivación o deseo”, comenta Claret.

Los investigadores observaron que los niveles de dopamina, así como la actividad de su receptor D2R, aumentaban en el núcleo accumbens, una región cerebral implicada en el circuito de recompensa. “Este hallazgo sugiere que el embarazo induce una reorganización completa de los circuitos neuronales mesolímbicos, a través de las neuronas DR2”, señala Haddad-Tóvolli.

“Asimismo, estas células neuronales y su alteración también serían las responsables de la aparición de los antojos, ya que la ansiedad por la comida, típica del embarazo, desapareció después de bloquear su actividad”, añade la experta.

Efecto en la descendencia

Por último, demostraron que los antojos persistentes tienen consecuencias para la descendencia. En concreto, afectan a su metabolismo, así como al desarrollo de los circuitos neuronales que regulan la ingesta de alimentos, lo que conlleva un aumento del peso corporal, ansiedad y trastornos alimentarios.

No sabemos si los resultados son extrapolables a los humanos. Pero recomendamos moderar los antojos durante la gestación para minimizar posibles efectos negativos, dice Marc Claret, líder del grupo IDIBAPS Control neuronal del metabolismo.

“La mayoría de los estudios se centran en analizar cómo los hábitos permanentes de la madre, como la obesidad, la desnutrición o el estrés crónico, afectan a la salud del bebé. Sin embargo, nuestro trabajo indica que basta con conductas cortas, pero recurrentes, como los antojos, para aumentar la vulnerabilidad psicológica y metabólica de la descendencia”, afirma Claret.

Las conclusiones podrían contribuir a mejorar las guías clínicas nutricionales para embarazadas, a fin de asegurar una adecuada nutrición prenatal y prevenir la aparición de enfermedades.

“Actualmente, no sabemos si estos resultados observados en el modelo de ratón son extrapolables a los humanos. Pero, en cualquier caso, recomendaríamos moderar los episodios de antojos durante la gestación para minimizar posibles efectos negativos sobre la descendencia”, concluye el experto.

abril 10/2022 (SINC)

Referencia:

Haddad-Tóvolli et al. “Food craving-like episodes during pregnancy are mediated by accumbal dopaminergic circuits”. Nature Metabolism. Doi: 10.1038/s42255-022-00557-1.

El trabajo, publicado en la revista Molecular Nutrition and Food Research, está dirigido por Cristina Andrés-Lacueva, catedrática de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación y jefa del Grupo de Investigación de Biomarcadores y Metabolómica Nutricional de los Alimentos de la UB y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento (CIBERFES), que está integrado también en la Red de Innovación Alimentaria de Cataluña (XIA).

Este estudio europeo, enmarcado en la Iniciativa de Programación Conjunta Una dieta sana para una vida sana (JPI HDHL), se ha llevado a cabo durante doce años con la participación de 842 personas de más de 65 años de las regiones de Burdeos y Dijon (Francia).

El trabajo estudia la relación entre el metabolismo de los componentes de la dieta, la microbiota intestinal, el metabolismo endógeno y el deterioro cognitivo. Tal como explica Mireia Urpí-Sardà, del Departamento de Nutrición, Ciencias de la Alimentación y Gastronomía y del CIBERFES, «lo que se analiza en las cohortes objeto del estudio es el papel modulador que tiene la alimentación en el riesgo de sufrir deterioro cognitivo».

Urpí-Sardà señala que «los resultados muestran una asociación significativa entre estos procesos y ciertos metabolitos».

El deterioro cognitivo se ha evaluado por medio de cinco pruebas neuropsicológicas. El metaboloma o conjunto de metabolitos —relacionados con los alimentos y derivados de la actividad de la microbiota intestinal— también se ha estudiado a través de análisis metabolómicos cuantitativos a gran escala del suero de los participantes.

Los resultados revelan una asociación protectora entre los metabolitos derivados del cacao, el café, las setas y el vino tinto, el metabolismo microbiano de los alimentos ricos en polifenoles (manzana, cacao, té verde, arándanos, naranjas o granadas) y el deterioro cognitivo en personas mayores.

El análisis de las muestras plasmáticas indicó que algunos metabolitos están relacionados con la progresión del deterioro cognitivo y la demencia. Según explica la catedrática Cristina Andrés-Lacueva, «por ejemplo, la 2-furoilglicina y la 3-metilantina, que son biomarcadores del consumo de café y cacao, presentaban un perfil protector, mientras que la sacarina —derivada del consumo de edulcorantes artificiales— se asocia a un rol perjudicial».

Mercé Pallás, catedrática la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación y miembro del Instituto de Neurociencias (UBNeuro) de la UB, destaca que «el estudio de la relación entre el deterioro cognitivo, el metabolismo de la microbiota y el de los alimentos y el metabolismo endógeno es imprescindible para poder elaborar estrategias preventivas y terapéuticas que ayuden a cuidar nuestra salud cognitiva».

Cambios en la alimentación

Así, los cambios en el estilo de vida y en la alimentación resultan decisivos como estrategia para prevenir el deterioro cognitivo y su progresión en enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer y otras demencias. «Un mayor consumo de frutas, verduras y alimentos de origen vegetal proporciona polifenoles y otros compuestos bioactivos que podrían ayudar a reducir el riesgo de deterioro cognitivo debido a la edad avanzada», asegura Andrés-Lacueva.

También participan en el trabajo equipos del Departamento de Farmacología, Toxicología y Química Terapéutica de la Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, y del Departamento de Genética, Microbiología y Estadística de la Facultad de Biología. Asimismo, han colaborado en el estudio la Universidad de Burdeos y el centro INRAE ​​de la Universidad Clermont-Ferrand (Francia), el King’s College de Londres (Reino Unido), la Universidad de Ámsterdam (Países Bajos) y la Paracelsus Medical University (Austria).

La investigación ha recibido financiación de las Acciones de Programación Conjunta Internacional PCIN-2015-229, de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) y del anterior Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (MINECO), a través de la Iniciativa de Programación Conjunta Una dieta sana para una vida sana.

febrero 03/2022 (Diario Médico)

Un equipo del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC),  ha descubierto dos proteínas esenciales para el metabolismo cardíaco tras el nacimiento. Su importancia es “clave”, según el estudio publicado en la revista PLoS Biology,  ya que la alteración del metabolismo cardiaco durante esos primeros días produce daños irreversibles en el corazón y una variación de todo el metabolismo que causa diabetes y la reducción de la capacidad termorreguladora de los animales.

Afortunadamente, el trabajo muestra “que estos efectos podrían llegar a ser tratados mediante un cambio en la alimentación”, asegura Guadalupe Sabio, directora del grupo que ha llevado a cabo estos descubrimientos.

Tras el nacimiento, el corazón sufre un periodo de crecimiento acelerado que hace necesario un gran aporte energético.

Durante el desarrollo embrionario y los primeros días tras el nacimiento, la principal fuente energética del corazón proviene de la glucosa que se almacena en forma de glucógeno. Sin embargo, tras el nacimiento, este órgano sufre un periodo de crecimiento acelerado que hace necesario un gran aporte energético por lo que, como explica la autora principal Ayelén Santamans, el corazón tiene que ser “mucho más eficiente en la obtención de energía”.

Relación del metabolismo cardiaco con el del resto del cuerpo

El estudio muestra que unas proteínas, denominadas p38γ y p38d, se activan en el corazón al poco de nacer y reducen la actividad de la enzima responsable de la producción del glucógeno. Esto desencadena un cambio metabólico en este órgano, que empieza entonces a utilizar ácidos grasos para producir su energía.

La alteración del metabolismo cardiaco durante el desarrollo posnatal provoca daños irreversibles cuyas consecuencias se hacen patentes en la etapa adulta: resistencia a la insulina, intolerancia a la glucosa y problemas para mantener la temperatura corporal.

Sin embargo, se ha visto que, si la causa es que el corazón no obtiene la suficiente energía, los daños se pueden corregir mediante un cambio en la alimentación. Para demostrarlo, las investigadoras administraron a las madres una dieta rica en grasas.

Si la madre seguía una dieta en grasas, los recién nacidos no presentaban daños cardiacos ni los síntomas de diabetes que se observan cuando las proteínas p38γ y p38d no se activan en el momento adecuado

Los resultados mostraron que los recién nacidos no presentaban ni daño cardiaco ni tampoco los síntomas de diabetes que se observan cuando estas dos proteínas descubiertas no se activan en el momento adecuado del desarrollo.

Este trabajo indica, por primera vez, que el metabolismo cardiaco durante la etapa postnatal es clave en la regulación del metabolismo de todo el organismo. De hecho, explican las autoras, “lo que han descubierto es que el aumento gradual de p38γ y p38δ está muy bien controlado y que su alteración conduce a un déficit energético perjudicial tanto para el corazón como para el metabolismo del resto del cuerpo”.

Las investigadoras consideran que tanto p38γ como p38δ podrían estar detrás de algunas de las enfermedades congénitas de origen cardiometabólico cuya causa se desconoce en la actualidad. Además, sugieren que la suplementación alimentaria podría ser un tratamiento válido para tratar este tipo de enfermedades.

diciembre 05/2021 (SINC)

Referencia:

Santamans et al. “Control of cardiac and whole-body metabolism by alternative p38s”. PLOS Biology. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001447 November 10, 2021 2 / 34

Los macrófagos son células del sistema inmunitario que, además de ser esenciales en la respuesta temprana a infecciones, cumplen un papel fundamental en el funcionamiento adecuado de nuestros tejidos y la regulación de la obesidad. Ahora, científicos del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC) muestran cómo ocurre esta regulación en un trabajo publicado en Nature Metabolism, que podría servir para diseñar nuevos tratamientos para la enfermedad y algunas patologías asociadas, como el hígado graso o la diabetes tipo 2.

El estudio, que ha contado con la colaboración de la Universidad de California-Los Ángeles (Estados  Unidos), la Universidad de Eastern Finland y la Kuopio University Hospital (Finlandia), y las Universidades de Salamanca y Complutense de Madrid, explica cómo la activación del metabolismo mitocondrial de los macrófagos que se produce en respuesta al estrés oxidativo generado por exceso de nutrientes contribuye a la inflamación del tejido adiposo y a la obesidad.

La activación del metabolismo de los macrófagos, producida en respuesta al exceso de nutrientes, contribuye a la inflamación del tejido adiposo y a la obesidad

“En las últimas décadas, diversos trabajos han comprobado que, en condiciones normales, los macrófagos del tejido adiposo facilitan un ambiente antiinflamatorio y reparador, contribuyendo a desactivar cualquier proceso que altere la función normal de este tejido; estos macrófagos se conocen como antiinflamatorios o tipo M2”, explica José Antonio Enríquez, del CNIC. Sin embargo, en ciertas situaciones “los macrófagos M2 interpretan las señales de estrés, que normalmente aparecerían en respuesta a una infección, y promueven inflamación como mecanismo defensivo”, añade.

Dichos procesos inflamatorios originados por los macrófagos, afirma Enríquez, son responsables de la aparición de alteraciones que afectan al tejido adiposo y “están en el origen de la obesidad y del síndrome metabólico asociado a trastornos cardiovasculares, hígado graso o diabetes tipo 2”. Así, como respuesta al exceso de nutrientes generados por una dieta elevada en grasas, “los macrófagos cambian su función y favorecen procesos inflamatorios, formando macrófagos proinflamatorios de ‘tipo M1’”, continúa.

Cambios en el metabolismo mitocondrial

La investigación ha analizado cómo los cambios metabólicos en los macrófagos regulan este proceso inflamatorio que subyace a la obesidad y el síndrome metabólico.

Los nuevos hallazgos, señala Rebeca Acín-Pérez, actualmente en la institución americana, “revelan cómo la detección de señales de peligro oxidativo –conocido como especies reactivas de oxígeno– por parte de los macrófagos induce cambios en el metabolismo mitocondrial de dichas células inmunitarias que son necesarios para su diferenciación a un tipo proinflamatorio M1”.

“Este estrés oxidativo está presente en los pacientes con obesidad mórbida y parece estar relacionado con la dieta rica en grasas, frecuente en la inadecuada dieta occidental”, aclara Acín-Pérez. La investigación demuestra que, si se reduce dicho estrés oxidativo, “se atenúan algunos de los parámetros perjudiciales asociados a la obesidad”, afirma David Sancho, del CNIC.

En estudios previos, los científicos habían encontrado que la proteína Fgr (Tyrosine protein kinase), es clave para regular la actividad de uno de los complejos de la cadena de transporte de electrones mitocondrial, el complejo II, en respuesta a este estrés oxidativo, y favorecer la generación de señales (citoquinas y metabolitos) que promueven la respuesta inmunitaria.

En este trabajo, señala Salvador Iborra, <hemos demostrado que este mismo mecanismo molecular regula el proceso de conversión de un macrófago antiinflamatorio (M2) que regula la función del tejido a un macrófago de tipo proinflamatorio (M1), en el que se acumulan gotas lipídicas (Fig. 1). Un equilibrio entre ambos tipos de macrófagos M2/M1 es crucial para un correcto funcionamiento del organismo”.

El papel de la inflamación

Aunque la inflamación es una respuesta normal del organismo y beneficiosa para enfrentarse a agresiones cuando es aguda y transitoria, es muy perjudicial cuando se vuelve persistente o crónica, aun siendo de bajo grado. Esto, explican los investigadores, ocurre en la obesidad y el síndrome metabólico y conduce a una mayor mortalidad cardiovascular o la aparición de diabetes.

Los datos sugieren la posibilidad de emplear inhibidores específicos de la proteína Fgr como tratamiento para los pacientes obesos o con síndrome metabólico.

La información que aporta este nuevo trabajo demuestra que, en ausencia de la proteína Fgr, el hígado incrementa su capacidad para eliminar grasas, generando cuerpos cetónicos (compuestos químicos producidos por la cetogénesis, un proceso por el cual las grasas del cuerpo son utilizadas como fuente de energía) que se eliminan a través de la orina, y mejorando también las alteraciones que la obesidad causa en el metabolismo de la glucosa (diabetes tipo 2).

Los resultados, obtenidos en ratones, han sido corroborados en cohortes humanas donde los autores han encontrado una fuerte correlación entre la expresión de Fgr y los efectos negativos derivados de obesidad.

Los investigadores concluyen que sus datos sugieren la posibilidad de emplear inhibidores específicos de la proteína Fgr como tratamiento para los pacientes obesos o con síndrome metabólico, con el objetivo de reducir la inflamación asociada y mejorar así los parámetros asociados con estas patologías, como el hígado graso o la diabetes tipo 2, contribuyendo así a aumentar su esperanza y calidad de vida.

La obesidad es uno de los principales problemas de salud, ya que está implicada en el desarrollo de enfermedades cardíacas, accidentes cerebrovasculares, cáncer, hígado esteatosis, síndromes metabólicos, hipertensión arterial y algunas enfermedades autoinmunes.

Una combinación de ingesta excesiva de nutrientes, falta de actividad física y factores genéticos de riesgo conduce a un desequilibrio en la demanda de energía frente a la consumida que inicia la obesidad. Solo en España se estima que para 2030 habrá 27 millones de adultos, 80 % hombres y 55 % mujeres, con problemas de obesidad o sobrepeso.

En el estudio han colaborado investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES) y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), y ha contado con la financiación de The International Human Frontier Science Program Organization (HFSP RGP0016/2018).

octubre 12/2020 (SINC)

Referencia:

Acin-Perez, R., Iborra, S., Martin-Mateos, Y., Cook, E. C. L., Conde-Garrosa, R., Petcherski, A.,  Enriquez, J. A. : Fgr kinase is required for proinflammatory macrophage activation during diet-induced obesity. Nature Metabolism.  2020. doi: 10.1038/s42255-020-00273-8

En el estudio, publicado en la revista Nature Medicine, explica que la prueba genética identifica una puntuación de riesgo poligénico que muestra cuándo un medicamento, ya sea aprobado o experimental, representa un riesgo de lesión hepática inducida por medicamentos (LHIM).

El trabajo fue realizado por un consorcio de científicos del Cincinnati Children’s Hospital, en Estados Unidos, y la Universidad Médica y Dental de Tokio y Takeda Pharmaceutical, en Japón, entre otros centros de investigación de Japón, Europa y Estados Unidos. Los hallazgos dan un gran paso hacia la solución de un problema que ha frustrado a los desarrolladores de medicamentos durante años.

«Hasta ahora no hemos tenido una forma fiable de determinar de antemano si un medicamento que generalmente funciona bien en la mayoría de las personas podría causar daño hepático entre unas pocas», dice Jorge Bezerra, director de la División de Gastroenterología, Hepatología y Nutrición en el Cincinnati Children’s.

«Eso ha provocado que varios medicamentos prometedores fracasen durante los ensayos clínicos y, en casos raros, también pueden causar lesiones graves a causa de los medicamentos aprobados. Si pudiéramos predecir qué individuos estarían en mayor riesgo, podríamos recetar más medicamentos con más confianza», dice Bezerra, que no participó en el estudio.

Ahora esa prueba confiable podría estar a la vuelta de la esquina. «Nuestra puntuación genética potencialmente beneficiará a las personas directamente como una aplicación similar al diagnóstico del consumidor. Las personas podrían hacerse la prueba genética y conocer su riesgo de desarrollar LHIM», explica el autor correspondiente Takanori Takebe, experto en organoides en Cincinnati Children’s, que ha estado estudiando formas de hacer crecer ‘brotes’ del hígado para su uso a gran escala en la investigación.

El equipo desarrolló la puntuación de riesgo volviendo a analizar cientos de estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) que habían identificado una larga lista de variantes genéticas que podrían indicar una probabilidad de una mala reacción en el hígado a varios compuestos. Al combinar los datos y aplicar varios métodos matemáticos de ponderación, el equipo encontró una fórmula que parece funcionar.

La puntuación de riesgo tiene en cuenta más de 20.000 variantes genéticas. El equipo confirmó el poder de predicción de la puntuación en cultivo celular, en tejido organoide y utilizando datos genómicos de pacientes ya registrados.

La puntuación fue válida en pruebas con más de una docena de medicamentos: ciclosporina, bosentán, troglitazona, diclofenaco, flutamida, ketoconazol, carbamazepina, amoxicilina-clavulanato, metapirileno, tacrina, acetaminofén y tolcapone.

 La prueba funciona para diferentes tipos de fármacos porque la puntuación se centra en un conjunto de mecanismos comunes involucrados en la forma en que el hígado metaboliza un fármaco, incluidas las vías del estrés oxidativo en las células hepáticas y el estrés del retículo endoplásmico (ER), una alteración de la función celular que ocurre cuando las proteínas no se pueden plegar correctamente.

Para los médicos, esto les permitiría realizar una prueba genética rápida para identificar a los pacientes con mayor riesgo de lesión hepática antes de recetar medicamentos. Los resultados pueden hacer que un médico cambie la dosis, ordene pruebas de seguimiento más frecuentes para detectar los primeros signos de daño hepático o cambie los medicamentos por completo.

Para la investigación de medicamentos, la prueba podría ayudar a excluir de un ensayo clínico a las personas con alto riesgo de lesión hepática, de modo que los beneficios de un medicamento puedan evaluarse con mayor precisión.

La toxicidad hepática ha causado una serie de fallos de medicamentos a lo largo de los años. Takebe dice que tanto los pacientes como el fabricante de medicamentos se sintieron decepcionados cuando un posible tratamiento para la diabetes llamado fasigliam se retiró en 2014 durante los ensayos clínicos de fase 3. Algunos de los participantes (a una tasa equivalente a aproximadamente 1 entre 10 000) experimentaron niveles elevados de enzimas que sugirieron una posible lesión hepática.

Si bien esos riesgos pueden parecer bajos, en ese momento no había forma de predecir qué personas desarrollarían LHIM, lo que hacía que el medicamento fuera inaceptablemente peligroso. Pero la nueva puntuación de riesgo poligénico permitiría producir organoides hepáticos que presentan variantes de riesgo clave para determinar si un medicamento es dañino antes de que las personas lo tomen.

Takebe y sus colegas demostraron cómo producir yemas de hígado a gran escala en 2017 en un estudio publicado en Cell Reports. El equipo ha mejorado el proceso desde entonces, informando el éxito en 2019 en metabolismo celular en la ingeniería de organoides hepáticos que modelan la enfermedad.

Sin embargo, se necesita más investigación que involucre a una población más diversa para confirmar los hallazgos iniciales y ampliar una prueba de detección LHIM para un uso potencialmente generalizado, dice Takebe.

septiembre 13/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Referencia Bibliográfica:

Koido, M., Kawakami, E., Fukumura, J. et al. Polygenic architecture informs potential vulnerability to drug-induced liver injury. Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-1023-0

En el estudio, dirigido por los investigadores del CNIC Jesús Vázquez y José Antonio Enríquez, y que ha contado con la participación de Jesús Francisco Rodríguez Huertas, director del Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos «José Mataix Verdú» del Centro de Investigación Biomédica (CIBM) y catedrático del departamento de Fisiología de la Universidad de Granada, se ha demostrado que la cadena de transporte de electrones de la mitocondria ajusta su eficiencia energética para adaptarse a las necesidades del organismo a través de la asociación regulada de sus estructuras macromoleculares.

Además, se muestra que la proteína SCAF1, descubierta por este mismo equipo en 2016, es un factor clave en la regulación del metabolismo energético, optimizando la eficiencia de la mitocondria ante altas demandas de energía.

Las mitocondrias, y dentro de ellas la cadena de transporte electrónico, se encargan de producir la energía que necesita la célula, ajustando su funcionamiento para satisfacer las necesidades metabólicas del organismo. Según explican los investigadores, “la CTE produce energía a partir de moléculas nutricionales, como la glucosa o los ácidos grasos. Además, desempeña un papel importante en la síntesis de moléculas necesarias para mantener la salud de las células y del organismo”.

La cadena respiratoria mitocondrial está formada por cuatro grandes complejos multiproteicos, -CI, CII, CIII y CIV-, que tienen la capacidad de reorganizarse estructuralmente de diferentes maneras para realizar diferentes funciones y adaptarse a las condiciones del entorno.

En 2016, el grupo de investigadores del CNIC que participa en el trabajo descubrió que la proteína SCAF1 forma un puente entre los complejos CIII y CIV, actuando como un “interruptor molecular” que regula el ensamblaje de dichos complejos dando lugar a la formación de súper-estructuras dentro de la CTE (Nature 539, 579–582 (2016). https://doi.org/10.1038/nature20157). Sin embargo, “desconocíamos si estas estructuras reguladas por SCAF1 desempeñan algún papel en la eficiencia energética de la mitocondria y qué implicaciones fisiológicas tienen sobre el organismo”, indica el codirector de la investigación, Jesús Vázquez.

En el estudio actual, que publica en Science Advances, se ha demostrado que la formación de estructuras específicas de la cadena de transporte electrónico reguladas por SCAF1 no solo afecta a la eficiencia de producción de energía en la mitocondria, sino también a la capacidad del organismo para responder ante situaciones de estrés fisiológico.

“Hemos utilizado modelos de ratones y cultivos de células de ratón en los que se había eliminado el gen de la proteína SCAF1 mediante ingeniería genética y que, por lo tanto, no podían producirla, para estudiar de qué manera les afectaba la eliminación de esta proteína”, explican los autores.

Los investigadores emplearon nuevas técnicas de proteómica, desarrolladas en el CNIC, así como métodos genéticos, bioquímicos y metabólicos de última generación. Utilizando estas tecnologías, “demostramos que, en ausencia de SCAF1, los complejos de la CTE se reorganizan a nivel molecular de forma subóptima y, también, que son menos eficientes a la hora de producir energía”, señalan los investigadores.

Además, el estudio ha descubierto que los ratones que no expresan SCAF1, tras ser sometidos a un intenso esfuerzo, tienen un rendimiento físico un 30 % más bajo que los ratones normales.

Estos resultados explican molecularmente los resultados observados en otro trabajo, publicado recientemente en EMBO Reports, y realizado en colaboración con el grupo de Nadia Mercader, de la Universidad de Berna (Suiza), en el que los investigadores vieron que la ablación de la proteína SCAF1 en el pez cebra perjudica su metabolismo, crecimiento y fertilidad.

Según los investigadores, estos resultados demuestran que la asociación física entre los complejos CIII y CIV, mediada por SCAF1, es determinante para que la mitocondria produzca energía de forma óptima. “SCAF1 actúa como un factor regulador que permite a la mitocondria adaptarse a la fuente nutricional disponible de azúcares, grasas o proteínas –señalan los científicos-. Esta capacidad de adaptación metabólica explica, además, la capacidad que tiene la mitocondria de adaptarse a situaciones de estrés como las producidas por un ejercicio físico intenso”.

En el estudio han colaborado investigadores del Centro de Investigación Biomédica en Red de Fragilidad y Envejecimiento Saludable (CIBERFES) y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Cardiovasculares (CIBERCV), y ha contado con la financiación de The International Human Frontier Science Program Organization (HFSP RGP0016/2018), Fundació Marató.TV3 y Fundación Bancaria “la Caixa”.

junio 25/2020 (Dicyt)

Para comprender mejor cómo la dieta influye en el envejecimiento cerebral, el equipo de investigación se centró en el período presintomático durante el cual la prevención puede ser más efectiva y demostraron, utilizando conjuntos de datos de neuroimagen a gran escala, que la comunicación funcional entre las regiones del cerebro se desestabiliza con la edad, generalmente a fines de la década de los 40, y que esa desestabilización se correlaciona con una cognición más pobre y se acelera con la resistencia a la insulina.

A continuación, los experimentos dirigidos mostraron que este biomarcador para el envejecimiento cerebral se modula de manera confiable con el consumo de diferentes fuentes de combustible: la glucosa disminuye y las cetonas aumentan, la estabilidad de las redes cerebrales.

Lo que encontramos con estos experimentos contiene malas y buenas noticias –destaca Mujica-Parodi, profesora del Departamento de Ingeniería Biomédica con citas conjuntas en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas y la Escuela de Medicina Renaissance en la Universidad Stony Brook, y miembro de la facultad en el Centro Laufer de Biología Física y Cuantitativa-. La mala noticia es que vemos los primeros signos de envejecimiento cerebral mucho antes de lo que se pensaba anteriormente. Sin embargo, la buena noticia es que podemos prevenir o revertir estos efectos con la dieta, mitigando el impacto de la invasión del hipometabolismo mediante el intercambio de glucosa para las cetonas como combustible para las neuronas.

Lo que descubrieron los investigadores, usando neuroimagen del cerebro, es que desde el principio hay una falla en la comunicación entre las regiones del cerebro (estabilidad de la red).

Creemos que, a medida que las personas envejecen, sus cerebros comienzan a perder la capacidad de metabolizar la glucosa de manera eficiente, lo que hace que las neuronas se mueran de hambre lentamente y las redes cerebrales se desestabilicen, añade. Por lo tanto, probamos si darle al cerebro una fuente de combustible más eficiente, en forma de cetonas, ya sea siguiendo una dieta baja en carbohidratos o tomando suplementos de cetonas, podría proporcionar al cerebro una mayor energía. Incluso en individuos más jóvenes, esta energía adicional redes cerebrales más estabilizadas.

Para llevar a cabo sus experimentos, la estabilidad de la red cerebral se estableció como un biomarcador para el envejecimiento mediante el uso de dos conjuntos de datos de neuroimagen cerebral (fMRI) a gran escala que suman casi 1.000 individuos, de 18 a 88 años. La desestabilización de las redes cerebrales se asoció con una cognición deteriorada y se aceleró con diabetes tipo 2, una enfermedad que bloquea la capacidad de las neuronas para metabolizar eficazmente la glucosa. Para identificar el mecanismo como específico para la disponibilidad de energía, los investigadores mantuvieron constante la edad y analizaron a 42 adultos adicionales menores de 50 años con fMRI. Esto les permitió observar directamente el impacto de la glucosa y las cetonas en el cerebro de cada individuo.

La respuesta del cerebro a la dieta se probó de dos maneras. El primero fue holístico, comparando la estabilidad de la red cerebral después de que los participantes pasaron una semana en una dieta estándar (sin restricciones) versus baja en carbohidratos (por ejemplo: carne o pescado con ensalada, pero sin azúcar, granos, arroz, vegetales con almidón). En una dieta estándar, el combustible primario metabolizado es la glucosa, mientras que en una dieta baja en carbohidratos, el combustible primario metabolizado son las cetonas.

Sin embargo, podría haber habido otras diferencias entre las dietas que impulsan los efectos observados. Por lo tanto, para aislar la glucosa frente a las cetonas como la diferencia crucial entre las dietas, se escaneó a un grupo independiente de participantes antes y después de beber una pequeña dosis de glucosa en un día, y de cetonas en el otro, donde los dos combustibles fueron individualmente dosificados en peso y calóricamente emparejados. Los resultados se replicaron, mostrando que las diferencias entre las dietas podían atribuirse al tipo de combustible que proporcionan al cerebro.

Los hallazgos adicionales del estudio desvelaron que los efectos del envejecimiento cerebral surgieron a los 47 años, y la degeneración más rápida ocurrió a los 60 años. Incluso en adultos más jóvenes, menores de 50 años, la cetosis dietética (ya sea después de una semana de cambio en la dieta o 30 minutos después de beber cetonas) aumentó la actividad cerebral general y estabilizó las redes funcionales. Se cree que esto se debe al hecho de que las cetonas proporcionan mayor energía a las células que la glucosa, incluso cuando los combustibles son calóricamente compatibles. Este beneficio se ha demostrado anteriormente para el corazón, pero el conjunto actual de experimentos proporciona la primera evidencia de efectos equivalentes en el cerebro.

Este efecto es importante porque el envejecimiento cerebral, y especialmente la demencia, están asociados con el hipometabolismo, en el que las neuronas pierden gradualmente la capacidad de utilizar eficazmente la glucosa como combustible. Por lo tanto, si podemos aumentar la cantidad de energía disponible para el cerebro mediante el uso de un combustible diferente, la esperanza es que podamos restaurar el cerebro a un funcionamiento más juvenil. En colaboración con doctora Eva Ratai, del Hospital General de Massachusetts, actualmente estamos abordando esta pregunta, ahora extendiendo nuestros estudios a las poblaciones mayores , explica Mujica-Parodi.

La investigación adicional con colaboradores en Children’s National, bajo la dirección del doctor Nathan Smith, se enfoca en descubrir los mecanismos precisos por los cuales el combustible impacta la señalización entre las neuronas. Finalmente, en colaboración con el doctor Ken Dill y el doctor Steven Skiena, en Stony Brook, estamos trabajando en la construcción de un modelo computacional integral que pueda incorporar nuestra comprensión de la biología, desde neuronas individuales hasta cerebros completos y cognición, a medida que se desarrolla, continúa.

marzo 25/2020 (Europa Press) – Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2019. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.

Magine que tuviera que vivir toda una vida en tan solo 14 años para luego morir de viejo. Esto le ocurre a cerca de 200 niños en 50 países del mundo. Los niños con progeria generalmente parecen normales al nacer, por lo que la enfermedad no se detecta hasta que los primeros signos y síntomas comienzan a aparecer, en torno a los 12 y 24 meses de edad.

Baja estatura, piel seca y arrugada, articulaciones grandes y rígidas, calvicie prematura y presencia de enfermedades degenerativas propias de la vejez (como artritis o cataratas) son los síntomas visibles más característicos. La osteoporosis y la enfermedad cardiovascular son algunos de los que no se identifican a simple vista. El intelecto de los pacientes, sin embargo, no se ve afectado, por lo que perciben el envejecimiento de sus cuerpos con la mentalidad propia de un niño.

Un equipo del Instituto de Investigación Sanitaria de la Fundación Jiménez Díaz de la Universidad Autónoma de Madrid ha hallado un tratamiento que podría mejorar la esperanza de vida de estos niños. El trabajo, publicado en PNAS, señala un cóctel de inhibidores como posible elixir de la juventud.

Hace seis años encontramos alterada una ruta metabólica que podría explicar algunos de los síntomas más importantes de esta enfermedad. Ahora, gracias a un proyecto financiado desde hace tres años por la Progeria Research Foundation, hemos revertido farmacológicamente dicha ruta para que vuelva a su estado normal, explica el director del trabajo, Ricardo Villa-Bellosta.

Lo importante de esta ruta es que también se ve afectada durante el envejecimiento normal y en enfermedades tan frecuentes como la diabetes y la enfermedad crónica, que se caracterizan por el envejecimiento acelerado, agrega el investigador.

Progeria y CRISPR-Cas9

La falta de progreso en investigación supuso en 1999 la creación de la Progeria Research Fundation, cuya misión original fue descubrir la causa, los tratamientos y la cura de la enfermedad. Es la única organización en todo el mundo dedicada exclusivamente a esta misión.

En 2003 se identificó el gen causante de la progeria. Tras esto, llegó la creación de un modelo de ratón con la misma mutación genética, a lo que le siguió el descubrimiento de los mecanismos moleculares de la enfermedad y el desarrollo de tratamientos, algunos de los cuales ya han sido utilizados en ensayos clínicos desde 2007.

Una ruta metabólica alterada podría explicar algunos de los síntomas más importantes de esta enfermedad y se ha revertido farmacológicamente

Si bien es cierto que estos tratamientos de momento solo sirven para mejorar los síntomas, en un futuro no muy lejano se espera poder eliminar la enfermedad mediante ingeniería genética. Investigadores españoles ya han dado el primer paso este año, al utilizar la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9 en ratones con progeria.

Mientras esperamos los desarrollos tecnológicos necesarios para que la terapia genética sea una realidad y se pueda utilizar en las personas, así como la aprobación de la legislación correspondiente, hoy en día la investigación se centra principalmente en la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas para paliar los principales síntomas. En este sentido, nuestro trabajo abre una nueva línea de estudio para la mejora de esta devastadora enfermedad”, concluye Villa-Bellosta.

Referencia bibliográfica:

Villa-Bellosta R. ATP-based therapy prevents vascular calcification and extends longevity in a mouse model of Hutchinson-Gilford progeria syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 2019

noviembre 15/2019 (SINC)

Las investigadoras españolas Dolors Serra y Laura Herrero han participado en este proyecto internacional que se puso en marcha para estudiar la interacción de las bebidas azucaradas con fructosa y la dieta alta en grasas ya que los menús que se sirven en restaurantes de comida rápida a menudo combinan estos elementos. La evidencia anecdótica sugería que la ingesta combinada de estos alimentos conducía a peores resultados de salud pero se desconocía el mecanismo por el cual esto podía ser cierto, afirman las investigadoras.

Seis dietas a estudio para comparar su efecto en el metabolismo

El trabajo comparó los efectos metabólicos de los dos azúcares más consumidos, fructosa y glucosa, en grupos de ratones sometidos a seis dietas diferentes: comida regular, comida alta en fructosa, comida alta en glucosa, dieta alta en grasas, dieta alta en grasas con elevados niveles de fructosa y dieta alta en grasas con alto contenido de glucosa.

Para determinar el efecto de cada una de ellas analizaron diferentes marcadores de hígado graso como son los niveles de acilcarnitinas. En este estudio, los niveles de acilcarnitinas fueron más altos en los animales que seguían una dieta alta en grasas y fructosa.

También monitorizaron la actividad de la enzima CPT1a, clave en la quema de grasas. En la dieta alta en grasas y fructosa los investigadores pudieron observar que los niveles de CPT1a eran bajos igual que su actividad, poniendo de manifiesto que las mitocondrias no funcionaban correctamente. Estos hallazgos, junto a otros marcadores estudiados, demostraron que las dietas altas en grasas y fructosa dañan las mitocondrias y hacen que el hígado sintetice y almacene grasa en lugar de quemarla.

Resultados

Entre los hallazgos más significativos del estudio se encuentra el hecho de que la ingesta de bebidas endulzadas con fructosa (no con glucosa) en una dieta alta en grasas conduce a una menor utilización de la grasa en las células del hígado. Esto se debe a la mayor propensión de la fructosa a estimular la formación de nuevas grasas en el hígado ya que un intermediario en la síntesis de grasas desactiva la oxidación de estas.

Además la fructosa, a través de la cetohexocinasa (enzima involucrada en su metabolismo), suprime la expresión de otros genes que están involucrados en la oxidación de las grasas. Y por otro, que la suplementación con fructosa, no con glucosa, deteriora la función mitocondrial (las mitocondrias son orgánulos en la célula dedicados a la producción de energía y oxidación de grasas).

Por último, también pudieron constatar que la fructosa también modifica las proteínas involucradas en la oxidación de las grasas lo que representa un nuevo mecanismo por el cual el azúcar modifica la oxidación de las grasas.

octubre 16/ 2019 (Diario Médico)

Algunos trabajos de estos investigadores brasileños se dieron a conocer durante el primer día de la FAPESP Week London, realizada entre los días 11 y 12 de febrero de 2019.

Los estudios se llevaron a cabo en el ámbito del Centro de Investigaciones en Procesos Redox en Biomedicina (Redoxoma), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (CEPIDs) de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo – FAPESP.

“Apuntamos observar de qué modo afectan al metabolismo ciertas alteraciones en la dieta, y cómo esto termina por alterar las probabilidades de contraer enfermedades asociadas con la edad”, dijo Alicia Kowaltowski, docente del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP).

Uno de los experimentos del grupo, realizado con ratones, muestra de qué manera una dieta menos calórica puede proteger el cerebro contra la muerte neuronal asociada a enfermedades tales como el alzhéimer, el párkinson, las epilepsias y los accidentes cerebrovasculares (ACV), entre otras.

Los animales quedaron divididos en dos grupos. Los investigadores calcularon cuántas calorías consumía en promedio uno de los grupos que comió libremente, en tanto que le ofrecieron un 40 % a menos al otro. Al cabo de 14 semanas, se les inyectó a los ratones de ambos grupos una conocida sustancia que provoca convulsiones, daños y la muerte de las células neuronales.

Mientras que los animales del grupo que comió a discreción sufrieron convulsiones, permanecieron bien aquéllos a los que se les restringieron las calorías. Los científicos investigaron entonces qué sucedía In vitro. Para ello aislaron los orgánulos del cerebro de ratas también divididas en dos grupos: las que comieron a discreción y las sometidas a restricciones. Cuando se le agregó calcio al medio, se observó que la captación era mayor en las mitocondrias del grupo que ingirió menos calorías.

Las mitocondrias son los orgánulos encargados de producir energía en las células. En el caso de las ratas sometidas a la dieta con restricción calórica, se incrementó la capacidad mitocondrial de captar calcio en situaciones en las cuales el nivel de este mineral se encontraba elevado patológicamente .

La insulina

En el páncreas, la restricción calórica se mostró capaz de mejorar la respuesta celular ante el aumento del nivel de glucosa en la sangre. Los investigadores arribaron a esta conclusión tras realizar experimentos con cultivos de células beta, que se ubican en los islotes pancreáticos y son las encargadas de producir la insulina.

El suero sanguíneo de las ratas sometidas a distintas dietas, similar al del estudio referente a los efectos de la restricción calórica en las neuronas, se utilizó para nutrir a las células cultivadas In vitro.

En las células tratadas con suero de los animales que comieron menos, la secreción de insulina desde las células beta transcurrió normalmente: era menor cuando la glucosa estaba baja y mayor cuando la glucosa se encontraba elevada. En los animales que comieron más (y se volvieron obesos), lo propio no sucedió. Este experimento demostró que puede haber algún factor circulante en la sangre que modifique en forma aguda el funcionamiento de las células beta.

Nuevamente, los investigadores plantearon la hipótesis de que este fenómeno estaría relacionado con las mitocondrias, dado que la secreción de insulina depende de la disponibilidad de ATP (trifosfato de adenosina, una molécula que almacena energía) en las células.

Cuando midieron el consumo de oxígeno en ambos grupos de células, notaron que el mismo era mayor en las células a las que se les aplicó el suero de los animales sometidos a la restricción calórica. Como la respiración es responsable de la liberación de insulina cuando aumenta la glucosa, esto constituyó una señal de que las células generan más ATP en tal condición.

Otros experimentos demostraron también que las mitocondrias de las células tratadas con el suero de los animales sometidos a la restricción calórica intercambiaban más material entre ellas, lo que las dotaba de una mayor eficiencia.

Envejecer sanamente

Kowaltowski hizo hincapié en que la comprensión del funcionamiento del metabolismo resulta fundamental para prevenir y curar enfermedades metabólicas, como lo es la obesidad. Se sabe que ésta constituye uno de los peores factores pronósticos si de lo que se trata es de envejecer sanamente.

“Las personas obesas son mucho más propensas a desarrollar diversas afecciones relacionadas con la edad. Esto va de las enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer a las proliferativas, como el cáncer, y a las dolencias metabólicas propiamente dichas, tales como la diabetes tipo 2, las hiperlipidemias, los infartos y los accidentes cerebrovasculares (ACV). Todas tienen una mayor incidencia entre las personas obesas”, dijo la investigadora.

Al prevenirse la obesidad, se previene la aparición de estas afecciones. Así y todo, la epidemia mundial no disminuye ni siquiera con las constantes alertas referentes a la necesidad de mantener una alimentación balanceada y de practicar actividades físicas.

“Por este motivo, si intentamos entender los mecanismos por los cuales la obesidad incrementa el surgimiento de estas enfermedades, dispondremos de nuevas herramientas para combatirlas y prevenirlas”, dijo Kowaltowski.
febrero 27/2019 (dicyt.com)

En un comunicado, precisó que se encontró que la ingesta excesiva de alcohol altera el ritmo con el cual los tejidos del organismo se sincronizan para realizar las funciones fisiológicas como la alimentación, lo que podría provocar sobrepeso, irritabilidad, deficiencias cognitivas, resistencia a la insulina y diabetes mellitus 2.

Informó que basado en un experimento con ratas, efectuado en el Departamento de Fisiología, se cree que la ingesta etílica favorece la actividad gabaérgica cerebral, un mecanismo que reduce la actividad neuronal y estimula el mecanismo inhibitorio, lo que provoca la desincronización entre tejidos y resta la capacidad que tiene el organismo de defenderse y lo deja vulnerable a desarrollar enfermedades .

Los ciclos circadianos son cambios fisiológicos que ocurren cada 24 horas en el organismo, en el que intervienen y se sincronizan los tejidos del cuerpo para cumplir funciones específicas, los cuales cuentan con un mecanismo de reloj endógeno que les marca el tiempo diario y determina en qué momento actuar, explicó.

En condiciones normales, los tejidos mantienen una relación de ajuste temporal constante, que inicia cuando sale el sol y disminuye cuando no hay luz, por lo que estos mecanismos se aceleran al despertar y bajan la intensidad al dormir, apuntó.

La ritmicidad circadiana permite que la actividad de los diferentes procesos fisiológicos coincida con los momentos apropiados del ciclo ambiental de luz y oscuridad.

Sin embargo, los resultados mostraron que tras una intoxicación de alcohol, las fases circadianas tardan más en completarse y en iniciar el próximo periodo, detalló Villanueva Becerril.

El especialista indicó que los animales que utilizaron en la investigación son nocturnos, por lo que el efecto del alcohol se hizo mayor al iniciar el periodo de actividad, que antes del reposo. Si se pasara esta situación a los humanos, la intoxicación tendría más impacto por la mañana que por la noche.
febrero 8/2018 (Notimex)

Más sobre el alcohol y los ciclos circadianos

Alcohol’s Interactions With Circadian Rhythms

 “Nuestro metabolismo acelerado proporciona la energía necesaria para permitir este nivel de actividad”, explica a Sinc Herman Pontzer, investigador en el Hunter College de Nueva York, Estados Unidos y coautor del estudio.

El equipo de investigadores midió durante diez días el gasto energético de 141 personas y de 56 especies de grandes simios (27 chimpancés, 8 bonobos, 10 gorilas y 11 orangutanes). Los humanos evolucionaron con un metabolismo más rápido y un mayor gasto energético total, consumiendo 400 calorías más que los chimpancés y los bonobos, 635 más que los gorilas y 820 más que los orangutanes.

Los expertos consideran que el incremento del gasto energético es atribuible a una mayor tasa metabólica basal –la cantidad de energía requerida para mantener el cuerpo funcionando en reposo– lo que implica una mayor actividad metabólica de los órganos.

El estudio también explica que para ayudar a cubrir la alta demanda de energía que requieren nuestros cuerpos, el ser humano evolucionó con un porcentaje de grasa corporal mayor al de sus ancestros –22,9% en hombres y 41,7% en mujeres–, que actúa como reserva energética.

Así, este metabolismo acelerado podría ser el secreto de la larga longevidad de los humanos. “Vivir más requiere que nuestros cuerpos inviertan más energía en reparar y mantener nuestro sistema inmune, nuestras células y tejidos. Creemos que una de las razones por las que vivimos más que otros simios es que gastamos más energía en estas tareas», concluye el autor.

El trabajo muestra que el gasto energético no es fijo, sino que varía –se puede ampliar o reducir– con la evolución. Sin embargo, los expertos consideran que aún son necesarios más estudios para encontrar exactamente cuáles son los mecanismos y actividades que requieren más energía y qué diferencias existen respecto a otras especies.

mayo 07/ 2016 (SINC)

]]> https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2016/05/09/un-metabolismo-mas-rapido-que-el-de-otros-primates-nos-alarga-la-vida/feed/ 0 https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2016/04/14/develan-el-mecanismo-que-conecta-el-metabolismo-y-la-generacion-de-celulas-madre-tumorales/ https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2016/04/14/develan-el-mecanismo-que-conecta-el-metabolismo-y-la-generacion-de-celulas-madre-tumorales/#comments Thu, 14 Apr 2016 06:07:50 +0000 http://boletinaldia.sld.cu/aldia/?p=49843 Una investigación reciente abre una vía para la creación de nuevas terapias oncológicas.Un equipo del Instituto Catalán de Oncología (ICO)-Instituto de Investigación Biomédica de Girona (IDIBGI) y del Centro de Investigación Matemática (CRM) ha descrito, por primera vez, un nuevo mecanismo que conecta el metabolismo y la generación de células madre tumorales.

Las células madre tumorales son las causantes del desarrollo de los tumores, determinan el destino de la enfermedad y, además, suelen ser resistentes a las terapias convencionales. Los resultados del estudio acaban de publicarse, entre los hallazgos destacados, en Stem Cell Reports.

La investigación se ha llevado a cabo con la colaboración del Grupo de Metabolismo y Cáncer, dentro del Programa contra la resistencia terapéutica del cáncer (ProCURE) que el ICO desarrolla en las nuevas instalaciones del IDIBGI en Salt (Girona), y el Grupo de Biología Matemática y Computacional del CRM en la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y ha sido dirigido por Javier Menéndez (ICO-IDIBGI) y Tomás Alarcón, investigadores del ICREA en el CRM.

«Abejas reinas» de los tumores
Los grandes centros de investigación y las compañías farmacéuticas tienen mucho interés en descubrir cuáles son los mecanismos moleculares que generan y mantienen las células madre tumorales. Este tipo especial de células tumorales son responsables del crecimiento tumoral, de la resistencia a los tratamientos y de la generación de metástasis y, por tanto, ponen en peligro la vida de millones de enfermos oncológicos de todo el mundo.

En los últimos años se ha producido un cambio de paradigma en la investigación con las células madre tumorales. Se ha pasado de un modelo ‘jerárquico’ (que consideraba las células madre tumorales como una versión aberrante de las células madre normales que habían sufrido cambios genéticos o mutaciones), a un modelo ‘dinámico’ (que postula que cualquier célula, ante determinados estímulos, es capaz de adquirir las propiedades características de las células madre tumorales). «Antes pensábamos que, como en los panales de abejas, en los tumores había miles de obreras y una única reina, una abeja diferente a todas las demás. Ahora sabemos, en cambio, que cualquier abeja obrera puede convertirse en abeja reina dentro de un tumor, pero ¿cómo?», señala Menéndez.

Modelo biomatemático y computacional
El estudio que ahora publica la revista Stem Cell Reports se ha llevado a cabo a través de la llamada biología de sistemas, una rama de la investigación biomédica que, a diferencia de los métodos clásicos usados en la biología tradicional, utiliza modelos matemáticos que describen el comportamiento del sistema en estudio. Esta modelización permite predecir el comportamiento del proceso como un sistema dinámico, generalmente tratado como una red compleja, y compararlo con las observaciones experimentales.

Los investigadores pretendían responder a la pregunta: «¿Cómo la desregulación del metabolismo, sin la necesidad de cambios genéticos, puede ser capaz de favorecer la generación de células madre tumorales?». Por un lado, el equipo encabezado por Tomás Alarcón construyó un modelo matemático y computacional capaz no solo de describir el mecanismo molecular que conecta el metabolismo y la generación de células madre tumorales sino también hacer simulaciones del modelo estocástico.

Por otro lado, el equipo de Javier Menéndez evaluó en el laboratorio la capacidad de las células normales del epitelio mamario de adquirir un nuevo estado celular característico de las células madre tumorales en presencia de un tipo especial de metabolito llamado oncometabolito. Los investigadores demostraron que la generación de células madre tumorales era mucho más rápida y más eficiente en presencia de este oncometabolito, como predecía el modelo matemático.

Oncometabolitos, alimento epigenético
¿Cómo actúan este tipo de metabolitos para cambiar el destino molecular de las células? El estudio del ICO-IDIBGI y el CRM describe cómo los oncometabolitos ayudan en la conversión de una ‘célula obrera’ a una ‘célula reina’ sin necesidad de ningún cambio en sus códigos genéticos. Otra vez el mecanismo se asemeja al que las abejas utilizan para decidir su destino dentro de un panal. Existen ciertas moléculas en la comida de las abejas que, como los metabolitos de las células tumorales, modifican la epigenética (el conjunto de marcas químicas que se añaden al ADN y a las proteínas que la empaquetan, las histonas, para regular su actividad).

De esta manera, hay conjuntos de genes siempre encendidos que dirigen un programa de diferenciación hacia un tipo de ‘casta': reina, obrera, abejorro. «Antes pensábamos que, para convertirse en reinas, las abejas debían comer solo jalea real. Ahora sabemos, en cambio, que una abeja se convierte en reina porque nunca come lo mismo que las abejas obreras», apuntan los investigadores.

Los oncometabolitos funcionan como un alimento epigenético que, al modificar las marcas químicas de las histonas y el ADN, apagan los programas de diferenciación de las células y facilitan que el mismo código genético de una abeja obrera sea interpretado de manera diferente, hacia el de una abeja reina o una célula madre tumoral.

Nuevas terapias para las células madre tumorales
La aproximación de la biología de sistemas utilizada en este estudio permitiría diseñar nuevas estrategias anticélulas madre tumorales aprovechando las fragilidades que acompañan a la robustez del sistema tumoral.

Los resultados obtenidos abren una nueva vía en la creación de terapias oncometabólicas que, siguiendo con la comparación, permitirían restaurar el tipo de alimento epigenético para que funcione de manera normal. Estas serían las llamadas terapias de diferenciación, capaces de eliminar tanto los oncometabolitos como los mecanismos epigenéticos afectados por estos oncometabolitos.

«La abeja reina es la madre de todas las abejas de la colonia y, por tanto, en caso de ausencia de la reina la colonia desaparece. Nuevas terapias metaboloepigenéticas podrían reescribir el destino molecular de las células madre tumorales hacia un nuevo destino menos real», concluyen los investigadores.
abril 13/2016 (Diario Médico)

Aunque está claro que el ejercicio puede mejorar la salud y la longevidad, los cambios que se producen en el cuerpo para facilitar estos beneficios están menos claros. Un equipo de investigadores norteamericanos ha descubierto una molécula que se genera durante el ejercicio y contribuye a los efectos beneficiosos del ejercicio sobre el metabolismo, tal y como describen en la edición de enero de la revista «Cell Metabolism».

«Nuestro hallazgo refuerza la idea subyacente de que las señales generadas en un órgano están relacionadas con la circulación y la influencia de otros tejidos tales como las células de grasa y el hígado», apunta el autor principa del trabajo, el doctor Robert Gerszten, de la División de Cardiología y Cardiovascular del Centro de Investigación en el Hospital General de Massachusetts y la Escuela de Medicina de Harvard, en Estados Unidos.

Estudios iniciales del laboratorio de Spiegelman, que colaboró en este estudio, han demostrado que una proteína denominada PGC-1alfa regula genes metabólicos en el músculo y contribuye a la respuesta del músculo al hacer ejercicio. En experimentos realizados en células y ratones, Gerszten y sus colegas forzaron la expresión de PGC-1alfa en las células musculares y luego buscaron metabolitos que se secretan de las células.

Así, identificaron el ácido beta aminoisobutírico (BAIBA) como uno de esos metabolitos y encontraron que aumenta la expresión de los genes que están involucrados en la quema de calorías en las células de grasa. Asimismo, ayuda a equilibrar los niveles de azúcar en sangre en ratones.

Los análisis realizados en estudios sobre el ejercicio en humanos y participantes en el Estudio del Corazón de Framingham revelaron que los niveles de BAIBA aumentan durante el ejercicio y se asocian inversamente con factores de riesgo metabólicos. En concreto, los niveles de BAIBA se correlacionaron inversamente con los niveles de azúcar en sangre en ayunas, insulina, triglicéridos y colesterol total y hubo una tendencia hacia una asociación inversa con el índice de masa corporal (IMC).

Los hallazgos sugieren que BAIBA puede contribuir a la protección frente a las enfermedades metabólicas inducida por el ejercicio. «La manipulación de BAIBA o las enzimas que generan BAIBA puede tener un potencial terapéutico -asevera Gerszten-. La quema de grasa podría influir en múltiples aspectos de la salud metabólica relacionados con la diabetes, enfermedades cardiacas y otras condiciones».
enero 9/2014 (JANO.es) 

ß-Aminoisobutyric Acid Induces Browning of White Fat and Hepatic ß-Oxidation and Is Inversely Correlated with Cardiometabolic Risk Factors. Cell Metabolism 2014, V 19(1), págs. 96-108, 7 .

El estudio, llevado a cabo en el Hospital Universitario de Vaud publicado en la revista Nature Medicine ( doi: 10.1038/nm.3444), muestra la relación de causalidad entre el aumento de los casos de asma alérgica en los últimos cincuenta años en los países occidentales y el descenso generalizado del consumo de frutas y verduras.

Para llegar a esta conclusión, los científicos realizaron pruebas con ratones, ya que las características del sistema inmunológico estudiados no diferían sustancialmente de las de los seres humanos, indicó en un comunicado el Fondo Nacional Suizo, que financia el estudio.

Una parte de los roedores fue sometida a una dieta con bajo contenido en fibra, en torno al 0,3% (la proporción de fibra en la dieta occidental ronda el 0,6 %), mientras que el segundo grupo de roedores ingirieron mayor cantidad de fibra, en proporciones superiores al 4 %.

Una vez expuestos a extractos de ácaros de polvo doméstico, los animales que habían recibido una dieta con alto contenido en fibra desarrollaron una reacción alérgica significativamente menos fuerte, con menor cantidad de moco en los pulmones, explica el comunicado.

Los investigadores sostienen que este efecto protector es el resultado de una reacción en cadena en varios niveles, que comienza cuando la fibra llega al intestino grueso donde fermenta por las bacterias y se convierte en ácidos grasos de cadena corta, que son transportados en la sangre y contribuyen a la maduración de las células inmunes en la médula ósea.

Atraídas por los ácaros, estas células migran a los pulmones, donde desencadenan una reacción defensiva contra ellos.

«Ya sabíamos la importancia del papel de la diversidad microbiana en el intestino, donde se digiere y fermenta la fibra, en la prevención de ciertas enfermedades como el cáncer de colon. Pero ahora vamos a demostrar por primera vez que la influencia de las bacterias intestinales va mucho más allá y llega hasta los pulmones», preció en el comunicado Benjamin Marsland, que encabeza la investigación.
enero 6/2013 (EFE).-

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2013 “Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.”

Trompette A, Gollwitzer ES, Yadava K, Sichelstiel AK, Sprenger N, Marsland BJ.Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis.Nat Med. 2014 Ene 5.

La investigación, desarrollada por especialistas de la Universidad de Duke, demostró que el consumo de cuatro tazas de alguna de esas bebidas al día es beneficioso para evitar la enfermedad, al menos en ratones de laboratorio previamente alimentados con una dieta rica en grasa.

«Este es el primer estudio que ofrece el mecanismo detallado de la acción de la cafeína en los lípidos del hígado y los resultados son muy interesantes», explica Paul Yen, uno de los autores del trabajo en un comunicado.

«El café y el té se consumen con mucha frecuencia y la idea de que puedan ser terapéuticos, especialmente desde que han ido ganándose una reputación de ser malos para la salud, es especialmente reveladora», señala.

Los científicos consideran que los datos del estudio pueden ser importantes para desarrollar fármacos que actúen como la cafeína, con sus propiedades terapéuticas pero sin los efectos habituales.

Sin embargo, otra investigación publicada en la revista Mayo Clinic Proceedings, asegura que beber cuatro cafés diarios aumenta el riesgo de muerte en 21 %, pero para los menores de 55 años se incrementa hasta un 50 %.

El informe titulado «Asociación del consumo de café con las causas de mortalidad por enfermedad cardiovascular», explica que para llegar a esas conclusiones se analizó a 43 mil personas entre 20 y 87 años durante casi 17 años.

Los individuos respondieron un cuestionario sobre su historial médico y hábitos de vida, entre los que se incluía el consumo de café, y sus antecedentes familiares.

Al analizar los datos, concluyeron que existe un riesgo de muerte tanto en hombres como en mujeres menores de 55 años que tomaron más de cuatro tazas de café diarias en promedio.
agosto 20/2013 (PL)

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2013 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Sinha RA, Farah BL, Singh BK, Siddique MM, Li Y, Yen PM.Caffeine stimulates hepatic lipid metabolism via autophagy-lysosomal pathway.Hepatology. 2013 Ago 8.

Sassone-Corsi, director del Centro de Epigenética y Metabolismo de la Universidad de California, y su equipo, descubrieron que el reloj biológico controla las enzimas localizadas en la mitocondria.

Esto se produce a través de la acetilación de proteínas, y algunos de los eventos más importantes de este proceso son dictadas por una enzima llamada proteína SIRT1 que detecta los niveles de energía en la célula. Su actividad es modulada por la cantidad de nutrientes que está consumiendo una célula y también ayuda a las células a resistir el estrés oxidativo y la inducida por la radiación. De hecho, se ha relacionado con la respuesta inflamatoria en la diabetes y el envejecimiento.

Al indagar si existía alguna forma para regular la actividad de esta proteína, Sassone-Corsi firmó un acuerdo con científicos de dos grupos de investigación y desarrollo de la farmacéutica GlaxoSmithKline (GSK), una en Reino Unido y la otra (llamada Sirtris), en Estados Unidos, para probar con algunos compuestos farmacológicos que estimulan la proteína SIRT1.

De este modo, a través de estudios realizados con ratones, fueron capaces de modular la escala de la función del gen circandiano impulsada con los compuestos activadores de esta proteína, que efectivamente regula el reloj biológico en una serie de genes relacionados con el metabolismo de las células.
enero 24/2013 (Diario Médico)

La reparación en el nivel celular del hipotálamo -una región crítica y compleja del cerebro que regula fenómenos como el hambre, el metabolismo, la temperatura corporal y algunos comportamientos básicos, como el sexo o el nivel de agresividad- abrió la puerta a nuevos enfoques terapéuticos para lesiones de médula espinal, autismo, epilepsia, esclerosis lateral amiotrófica (enfermedad de Lou Gehrig), enfermedad de Parkinson o enfermedad de Huntington.

«Solo hay dos áreas del cerebro conocidas que se someten normalmente al reemplazo neuronal a nivel celular durante la edad adulta -la neurogénesis, o nacimiento de nuevas neuronas-: el bulbo olfativo y una subregión del hipocampo llamada circunvolución dentada», explicó Jeffrey Macklis, profesor de Biología Regenerativa en Harvard, quien añadió que «las neuronas que se añaden durante la edad adulta en ambas regiones son generalmente pequeñas, y se cree que actúan como los controles de volumen de la señalización específica. En nuestro estudio reconectamos circuitos cerebrales dañados que no experimentan naturalmente la neurogénesis, y conseguimos restaurar su función normal».

Para implantar las células en la región del hipotálamo, utilizaron una técnica llamada microscopia de alta resolución por ultrasonidos. Las neuronas sobrevivieron al proceso de implante y se desarrollaron estructural, molecular y electrofisiológicamente; además, estas nuevas neuronas se integraron funcionalmente en los circuitos, respondiendo a la insulina, la leptina, y la glucosa.

«El hallazgo da la posibilidad de aplicar técnicas similares para tratar otras enfermedades neurológicas y psiquiátricas».
noviembre 28/2011 (Jano.es)

Artur Czupryn, Yu-Dong Zhou, Xi Chen,  David McNay, Matthew P. Anderson,  Jeffrey D. Macklis, et. al. Transplanted Hypothalamic Neurons Restore Leptin Signaling and Ameliorate Obesity in db/db Mice. Science, 25 November 2011; vol: 334 (6059) pág: 1133-1137.