DIETA QUE ACTIVA EL GEN DE LA LONGEVIDAD
Cristina Beas Conde
Alimentos: Elaboración y control. Lincenciatura en bioquímica
cribeacon@alum.us.es
Los investigadores comprobaron en animales de experimentación que la alimentación baja en calorías afecta directamente a las sirtuinas, provoca su activación y la consiguiente pérdida de peso y disminución del estrés oxidativo celular. Según los investigadores, el estudio de las sirtuinas "serviría para saber los efectos de la nutrición hipocalórica en enfermos con obesidad", además de proponer una herramienta para la aplicación de posibles activadores de estas enzimas (en enfermedades causadas por muerte de neuronas como el Alzheimer o el Parkinson, por ejemplo).
Está demostrado que una dieta baja en calorías tiene efectos beneficiosos en varios biomarcadores del envejecimiento, como puede ser la disminución de la sensibilidad a la insulina, un elemento precursor de la diabetes que se asocia a la edad. En cuanto a la capacidad de la dieta para frenar el envejecimiento, se sabe que un factor importante en la edad relacionado con la disminución de las funciones corporales es la acumulación de "daño oxidativo" en el organismo por acción de los radicales libres sobre las proteínas, las grasas y el ADN.Una de las formas orgánicas de producción de radicales libres tiene lugar cuando los alimentos se convierten en energía en las estructuras celulares llamadas mitocondrias. Se está estudiando a fondo la teoría de cómo la restricción calórica retrasa el envejecimiento al reducir la formación de radicales libres en las mitocondrias. Es bien sabido que la reducción de la ingesta de alimentos (restricción calórica) extiende la vida útil en una amplia gama de especies. Al parecer, las enzimas implicadas en este proceso de protección son las sirtuinas (SIR2, SIRT1 en los mamíferos). Estas enzimas regulan el silenciamiento de los genes, la reparación del ADN, además del envejecimiento y la regulación de muerte celular programada. Numerosas investigaciones se están centrando en conocer cómo se activan las sirtuinas por su papel relevante en el envejecimiento celular. En este sentido, han surgido estudios que prueban que sustancias como el resveratrol, antioxidante natural presente en la piel de la uva negra, el vino tinto o las nueces, podría sustituir los efectos de la dieta hipocalórica a la hora de activar las sirtuinas. Así lo confirma una revisión llevada a cabo por investigadores de la Unidad de Farmacología y Farmacognosia y del Instituto de Biomedicina (IBUB), de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Barcelona. Al parecer, el resveratrol es capaz de modular también la actividad de las sirtuinas, activándolas, lo que podría ser interesante en la terapéutica de enfermedades derivadas del envejecimiento cerebral como el Alzheimer o el Parkinson.
Desde hace unos años, son diversos los centros de investigación que persiguen conocer con más detalle el efecto de la dieta sobre las sirtuinas, lo que ayudaría al desarrollo de nuevas terapias para regular trastornos metabólicos y luchar contra las enfermedades degenerativas.
Una de las investigaciones más recientes es la llevada a cabo por científicos del Departamento de Ciencias de la Nutrición, Fisiología y Toxicología de la Universidad de Navarra. Los investigadores comprobaron en animales de experimentación que la alimentación baja en calorías afecta directamente a las sirtuinas, provoca su activación y la consiguiente pérdida de peso y disminución del estrés oxidativo celular. Según los investigadores, el estudio de las sirtuinas "serviría para saber los efectos de la nutrición hipocalórica en enfermos con obesidad", además de proponer una herramienta para la aplicación de posibles activadores de estas enzimas (en enfermedades causadas por muerte de neuronas como el Alzheimer o el Parkinson, por ejemplo).Este gen, de alguna manera, forma parte de un mecanismo adaptativo que ayuda a prolongar la vida en condiciones de privación de nutrientes. Se sabía que el resveratrol, un compuesto antioxidante presente en la uva y el vino tinto, también era capaz de activar el mismo gen. Pero asimismo se conocía que para conseguir un efecto positivo del resveratrol era necesario beber miles de botellas de vino diarias. Algo poco recomendable para el hígado. Ahora los investigadores han conseguido una nueva clase de moléculas para activar este gen antienvejecimiento. Con una dosis más baja logran un efecto mil veces más potente que el resveratrol.
La prestigiosa revista «Nature» recoge hoy los experimentos y muestra cómo ratones obesos mejoraban sus niveles de glucosa en sangre y su sensibilidad a la insulina.
Neutraliza las grasas
Este hallazgo no es casual. Desde que el resveratrol saltó a la fama científica en 1997, se empezó a buscar una fórmula para sacarle partido al antioxidante de la uva. Sus investigaciones dieron sus frutos el año pasado al demostrar, también en ratones, que el resveratrol podría neutralizar la insana ingesta de una dieta rica en grasas.
Tras corroborar los efectos beneficiosos del resveratrol, el grupo de Sinclair buscó una fórmula mejorada. Las nuevas moléculas que se dirigen a SIRT1 marcan un hito. Son los primeros compuestos, diseñados para actuar en genes que controlan el envejecimiento. Lograremos los mismos beneficios saludables del resveratrol, pero con una dosis más baja.
Esta potente «píldora de la longevidad» ha demostrado que mejora la sensibilidad de la insulina, los niveles de glucosa y potencia también la maquinaria celular. Al incrementar la energía de las células, acelerando su velocidad de reproducción también se logran comportamientos biológicos más juveniles en el organismo. Este gran paso es el que han logrado los científicos de Sirtris. Al menos, en ratones a los que se les había inducido una diabetes tipo 2 y debían considerarse obesos. Según los investigadores, trabajaron con un modelo de roedor que refleja fielmente la diabetes humana.
En estos roedores el tratamiento logró los mismos beneficios que una restricción drástica de calorías en la dieta. Y eso tiene un efecto doble. Por un lado, mejora la diabetes y también prolonga la vida. Diferentes investigaciones ya habían demostrado con anterioridad que la restricción calórica prolonga la vida en animales de laboratorio.
Potente «píldora del vino»
Sirtris ha logrado la vía para desarrollar una potente «píldora del vino» con la que mejorar el deterioro del envejecimiento y sus efectos. La diabetes del adulto es uno de las dianas. Pero, sin duda, no la única. Aunque estos descubrimientos están lejos de poder probarse ya en humanos, las nuevas moléculas abren una importante vía terapéutica para luchar contra la obesidad, síndromes de envejecimiento prematuros, el cáncer o quizá el alzheimer.
El gen SIRT y su familia génica, las sirtuinas, son la nueva esperanza médica. Y un potencial a explotar por la industria farmacéutica. Los beneficios son que al reducirse la formación de radicales libres en las células, se mejora el aspecto de la piel pero la restricción calórica no significa comer poco. Se trata de adaptar la cantidad de nutrientes a nuestras necesidades, elevando el consumo de alimentos antioxidantes y reduciendo el de hidratos de carbono simples.
Econutrición
Consiste en consumir alimentos con certificado bio. Se trata de productos sin modificaciones genéticas procedentes de la agricultura biológica en la que queda totalmente descartado el uso de pesticidas y fertilizantes durante su cultivo.
Los beneficios son un elevado consumo de este tipo de alimentos elimina toxinas del organismo y, por tanto, no sólo lo depura, sino que disminuye la producción de radicales libres y mejora la salud de la piel.
No solamente hay que comer alimentos bio. Según expertos en servicios educacionales de nutrición, se pueden incluir en la dieta alimentos no biológicos, pero siempre haciendo que la balanza se incline a favor de los de origen orgánico. Como norma general, y aunque no bases tu régimen en alimentos bio, se recomienda evitar las dietas ricas en alimentos de origen animal.
Dieta proteinada
Consiste en mantener el consumo diario habitual de proteínas, reduciendo la ingesta de hidratos de carbono y grasas. Todas las fases de la dieta deben realizarse bajo control médico. En una primera etapa se introducen productos envasados proteinados para posteriormente sustituirse por proteínas naturales.
Los beneficios son que es efectiva para lograr grandes pérdidas de peso. Al reducir los hidratos de carbono al comienzo de la dieta, nuestro organismo necesita otra fuente de energía. Por eso, tira de la grasa almacenada de nuestro cuerpo y consume sus propias reservas de grasa. A medida que se pierde peso, se va incrementado la ingesta de hidratos para evitar el efecto rebote.
La dieta de Montignac:
Aunque es una dieta conocida por muchos desde hace años, se ha puesto de moda ahora gracias a algunas celebrities que la ponen en práctica. Según este régimen, la clave para bajar de peso está en cambiar los hábitos alimenticios, sin dietas restrictivas que puedan desmotivar y, por tanto, provocar su abandono. Tiene dos reglas básicas: escoger azúcares de bajos índices glucémicos y seleccionar las grasas en función de criterios cardiovasculares, evitando los ácidos grasos saturados no resulta difícil de seguir porque los alimentos que recomienda aportan una sensación saciante importante, ingiriendo el mismo número de calorías. Hasta ahora, se ha averiguado que la dieta baja en calorías disminuye el riesgo de contraer algunas enfermedades porque se reduce el estrés oxidativo, mejoran los niveles de colesterol y glucosa y se induce la pérdida de peso. Los mecanismos implicados en estos beneficios parecen estar mediados por las sirtuínas.
Estos beneficios han aumentado el interés por conocer cómo activarlas. Y así, han surgido estudios que prueban que sustancias como el resveratrol, presente en la uva, el vino tinto o las nueces, sustituyen los efectos de la dieta hipocalórica. Sin embargo, por el momento estos resultados no son extrapolables al ser humano puesto que sólo se han demostrado en modelos animales. Uno es el vino, los polifenoles que contiene, como resveratrol y quercetina, y el hecho que también los contienen el aceite de oliva y las frutas y verduras en que la dieta mediterránea es rica. Otro escenario tiene que ver con longevidad, con la larga vida de los pueblos que consumen dietas mediterráneas, y también con el hecho que en esta era de la biología molecular hay ya identificados varios “genes responsables de longevidad” en animales de experimentación y en células humanas. El tercer escenario, relacionado también con longevidad, corresponde a lo que en estudios de envejecimiento llamamos “restricción calórica”. La restricción calórica, vale decir el consumir sólo la mitad o algo así de las calorías que espontáneamente un animal come cuando abunda el alimento, trae aparejada una notable extensión del lapso de vida máximo de la especie. Por ejemplo, ratones cuyo lapso de vida máximo es 36 meses, con restricción calórica lo extienden a 54 meses, o sea extienden su lapso de vida en 50%. Todo esto permite una conclusión muy importante: los genes y algunos en forma muy directa, determinan cuánto vive un organismo, pero la función de estos genes en la célula puede ser modificada fuertemente por factores externos o ambientales. O sea, genes y ambiente, ambos dos en conjunto, determinan cuánto vivimos. Y esto vale tanto para unicelulares como la levadura de cerveza, como para nosotros. Desde hace ya varios años sabemos que el ADN de todas las células, o partes de él, puede estar ya sea silencioso, o expresándose activamente. Por ejemplo, en una semilla el ADN está silencioso y al humedecerla, una cadena de reacciones lo activa, los genes se expresan y la semilla germina. En levaduras y en células animales hay un grupo de genes denominados SIR (reguladores de la información de silenciamiento) que silencian al ADN, a partes de él. Estos genes actúan a través de unas enzimas llamadas sirtuinas. La actividad de las sirtuinas prolonga la vida de las células por un mecanismo bien definido (deacetilan histonas y otras proteínas). Desde el año 2000, sabemos que células que por restricción calórica se han hecho longevas, tienen la enzima sirtuina activada, funcionando más. Además se ha logrado identificar compuestos que activan a las sirtuinas y por ende causarían longevidad. Así, inesperadamente, identificaron a algunos polifenoles presentes en vino, frutas, verduras y aceite de oliva (quercetina, resveratrol y similares) como activadores de sirtuina. Incluso, lograron mostrar que activan la sirtuina en células humanas en cultivo.
Cuánto de esto ocurre realmente en nuestro organismo es materia de estudio en el momento. Pero las patentes para moléculas activadoras de sirtuina ya se procesan y hay empresas biotecnológicas muy activas en el tema. Claramente las evidencias muestran que los polifenoles del vino, frutas y verduras tienen varias formas de actuar. Una de ellas resulta en disminución de la arterioesclerosis. Otra, hemos visto, parece llevar a una prolongación de la vida, al menos en células y animales de experimentación. Las sirtuínas son enzimas capaces de eliminar ciertos grupos químicos de las histonas, unas proteínas presentes en nuestro genoma que son esenciales para la arquitectura y funcionalidad del material genético, de modo que de ese modo se regula la expresión o no de una determinada región genética.
Las sirtuínas se descubrieron en la levadura de la cerveza en 1979. Los genes correspondientes se han encontrado en toda la escala de los seres vivos y las sirtuínas constituyen una amplia familia de enzimas. Los humanos poseemos 7, desde la SIRT 1 a la SIRT 7 con localización diversa. La SIRT 2 se encuentra en el citoplasma celular y las SIRT 3, 4 y 5 en las mitocondrias. En los últimos años se han aclarado detalles de su implicación en los más importantes procesos celulares y biológicos: supervivencia celular, apoptosis, cáncer, resistencia al estrés, supervivencia placentaria, enfermedades renales, cardiacas, reparación del material genético, replicación del VIH, inflamación, desarrollo, metabolismo energético, sistema nervioso, etcétera. Pero lo que hoy nos interesa destacar es su papel en el incremento de la longevidad y cómo pueden ser la explicación de un fenómeno conocido desde hace más de 70 años pero cuya bases científica o mecanismo hasta ahora había permanecido en el misterio: el hecho de que en todos los seres vivos estudiados un 30- 40% de restricción calórica, es decir, la menor ingesta de alimentos, produce un incremento de su longevidad.
En el proceso están implicadas las mitocondrias, una especie de centrales eléctricas que son los suborgánulos celulares donde se realiza casi todo el consumo molecular del oxígeno que respiramos y los nutrientes finalizan su conversión en energía.
Demostrando que las mitocondrias, generadores de la energía celular, son vitales para el mantenimiento de la salud y longevidad de las células y que SIRT3 y SIRT4 tienen un papel clave en la longevidad de la maquinaria que mantiene la vitalidad de la mitocondria y la célula sana, cuando de lo contrario debería morir.
Durante la restricción calórica el citoplasma disminuye la cantidad de la sirtuína SIRT 1, pero una señal activa de dos a 4 veces al gen que expresa a la enzima NAMPT (nicotinamida fosforribosiltransferasa) que es la responsable de la formación de una molécula muy importante en las reacciones energéticas cuya sigla es NAD+. Esta molécula participa en las reacciones catalizadas por las sirtuínas y el incremento de su producción a los genes de las sirtuínas mitocondriales SIRT 3 y SIRT 4, o sea que cuando la célula pasa hambre, las sirtuínas mitocondriales aumentan y protegen a la célula de envejecer. Las mitocondria se fortalecen, aumenta la salida de energía y el proceso de envejecimiento de la célula se ralentiza en gran medida. En todo caso parece que las sirtuínas mitocondriales evitan el desarrollo de diminutos poros en las membranas mitocondriales que permitirían a las proteínas que provocan la apoptosis –o muerte celular– filtrarse hacia el resto de la célula.
Está demostrado que la activación de las sirtuínas protege a las células del envejecimiento y de la muerte. Lo más evidente será el incremento de alimentos que sean ricos en los polifenoles estimuladores de las sirtuínas. O el desarrollo de moléculas, como la pequeña SRT501 que incrementa las sirtuínas mitocondriales. Su primer ensayo clínico fue finalizado por la empresa Sirtris Pharmaceuticals en junio de 2006 y que se está investigando para el tratamiento de patologías como la diabetes.
Otra excelente posibilidad es la realización de actividad física de un modo regular ya que parece ser que el gen protege a las células y existen crecientes evidencias de que también podría mediar en los beneficios que se consiguen con el ejercicio físico.
En la actualidad, se está trabajando en el desarrollo de un superratón cuyos genes produjesen elevados niveles de NAMPT para ver si vive más tiempo y es más resistente a las enfermedades que los ratones normales. Ya se están realizando patentes para moléculas activadoras de sirtuína y hay empresas biotecnológicas muy activas en el tema. Y, parece claro que los polifenoles del vino, frutas y verduras tienen varias formas de actuar. Una de ellas resulta en disminución de la arterioesclerosis. Otra, parece llevar a una prolongación de la vida, al menos en células y animales de experimentación.
