El ayuno repetido mejora la capacidad del hígado para adaptarse a través de un mecanismo de memoria celular. La investigación muestra que el ayuno en días alternos “sensibiliza” genes clave y potenciadores del hígado, impulsando la cetogénesis durante los siguientes episodios de ayuno.
El ayuno es una parte integral de la vida cotidiana de millones de personas en todo el mundo, a menudo practicado con fines religiosos o espirituales. Observancias como el Ramadán en el islam, Iom Kipur en el judaísmo, la Cuaresma en el cristianismo y los rituales de ayuno en el hinduismo y el budismo están profundamente arraigadas en la tradición y la fe. Estas prácticas a menudo implican períodos de ayuno repetidos, lo que plantea preguntas intrigantes sobre cómo el cuerpo se adapta a tales estados nutricionales recurrentes.
En los últimos años, el ayuno también se ha puesto de moda más allá de sus raíces religiosas y culturales, adoptado como una herramienta para mejorar la salud y promover la pérdida de peso. El ayuno intermitente, el ayuno prolongado y la alimentación restringida en el tiempo son cada vez más populares, y los defensores afirman beneficios como una mejor salud metabólica, control de peso e incluso longevidad. Esta tendencia subraya la importancia de comprender los mecanismos fisiológicos que subyacen al ayuno, tanto en contextos tradicionales como en una opción de estilo de vida moderna.
Un nuevo estudio dirigido por el Dr. Ido Goldstein del Instituto de Bioquímica, Ciencia de los Alimentos y Nutrición de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea de Jerusalem revela cómo el ayuno repetido desencadena un mecanismo de memoria celular en el hígado, mejorando su respuesta a futuros eventos de ayuno.
La investigación descubre un vínculo fascinante entre el ayuno en días alternos (ADF) y la capacidad del hígado para adaptarse a través de una mayor activación génica y la producción de un combustible denominado cuerpos cetónicos, lo que ofrece nuevos conocimientos sobre la regulación metabólica.
El ayuno induce cambios metabólicos en los mamíferos, lo que permite la producción de glucosa y cuerpos cetónicos para obtener energía durante períodos de escasez de alimentos. Este proceso es impulsado por cambios transcripcionales en el hígado (es decir, cambios en la expresión de genes).
El equipo del Dr. Goldstein investigó cómo los eventos recurrentes de ayuno, como los experimentados durante la ADF, influyen en este programa transcripcional. Sus hallazgos revelaron que los ratones que se sometieron a ADF respondieron de manera significativamente diferente a los episodios de ayuno posteriores en comparación con los ratones que ayunaron por primera vez.
El estudio identificó un fenómeno denominado “sensibilización”, en el que los genes clave responsables de la cetogénesis (la producción de cuerpos cetónicos) se activaron más fuertemente después de la ADF. Este efecto se relacionó con cambios en el paisaje de la cromatina del hígado, con potenciadores (regiones genómicas que regulan la expresión génica) preparados para una activación más fuerte debido a experiencias previas de ayuno. Estos potenciadores sensibilizados mostraron un aumento de la unión de PPARα, un factor de transcripción crítico para la cetogénesis. En particular, esta respuesta adaptativa estuvo ausente en los ratones deficientes en PPARα específicos de hepatocitos, lo que pone de manifiesto el papel esencial de PPARα en este proceso.
Los investigadores encontraron que los efectos de ADF eran evidentes después de solo una semana de ayuno repetido, lo que llevaba a una mayor producción de cuerpos cetónicos durante los ayunos posteriores. Durante los períodos de alimentación, la expresión génica y los niveles de cetonas volvieron a la línea de base, lo que demuestra que el efecto de sensibilización es específico de los estados de ayuno. Los beneficios para la salud del ADF, incluida la mejora del metabolismo de los lípidos, parecen estar relacionados con esta mayor capacidad cetogénica más que con los cambios en la ingesta de calorías o la masa corporal, que se mantuvieron prácticamente sin cambios.
El Dr. Goldstein señaló: “Nuestro estudio destaca cómo el hígado se adapta al ayuno repetido a través de un mecanismo similar a la memoria que lo prepara para futuros episodios de ayuno. Este proceso de sensibilización potenciadora subraya la notable capacidad del hígado para responder dinámicamente a los estados nutricionales recurrentes”.
Los hallazgos proporcionan una comprensión más profunda de cómo las señales ambientales repetidas, como el ayuno, dan forma al comportamiento celular y la adaptación metabólica. Más allá del ayuno, esta investigación abre nuevas vías para explorar cómo la regulación transcripcional media las respuestas a otros estímulos ambientales recurrentes, con aplicaciones potenciales en la ciencia de la dieta y la salud metabólica.
El artículo de investigación titulado “Repeated fasting events sensitize enhancers, transcription factor activity and gene expression to support augmented ketogenesis”, ya está disponible en Nucleic Acids Research.
Investigadores:
Noga Korenfeld1, Meital Charni-Nathan1, Justine Bruuse2, Dana Goldberg1, Dorin Marciano-Anaki1, Dan Rotaro1, Tali Gorbonos1, Talia Radushkevitz-Frishman1, Arnaud Polizzi2, Abed Nasereddin3, Ofer Gover1, Meirav Bar-Shimon1, Anne Fougerat2, Hervé Guillou2, Ido Goldstein1.
Instituciones:
1) Instituto de Bioquímica, Ciencia de los Alimentos y Nutrición, Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Universidad Hebrea de Jerusalem.
2) Toxalim (Centro de Investigación en Toxicología de los Alimentos), Université de Toulouse.
3) Laboratorio de Aplicaciones Genómicas, Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalem-Hadassah.
