Por primera vez, los científicos han estudiado los efectos tempranos de la alimentación restringida en el tiempo sobre las oscilaciones periódicas diarias de metabolitos y genes en el músculo y los metabolitos en la sangre. Los hallazgos de científicos de la Universidad de Copenhague, la Universidad Católica de Australia y el Instituto Karolinska encuentran que la alimentación restringida en el tiempo no influye en el reloj central del músculo y abre la puerta a más investigaciones sobre cómo estos cambios observados mejoran la salud.
Cuando se trata de la salud metabólica, no es solo lo que come, sino cuándo lo come. Los estudios han demostrado que un medio efectivo para perder peso y combatir la obesidad es reducir la cantidad de horas del día que come. También se ha demostrado que la alimentación restringida en el tiempo, también conocida como ayuno intermitente, mejora la salud incluso antes de que comience la pérdida de peso.
La explicación biológica del fenómeno sigue siendo poco conocida. Entonces, científicos de la Universidad de Copenhague, la Universidad Católica Australiana y el Instituto Karolinska investigaron las adaptaciones tempranas del cuerpo a la alimentación restringida en el tiempo. Su estudio identificó una serie de cambios clave en la actividad genética de los músculos, así como el contenido de grasas y proteínas musculares, lo que podría explicar el impacto positivo de la alimentación restringida en el tiempo.
Análisis de componentes principales (PCA) de muestras basadas en genes de músculo esquelético (a), metabolitos de músculo esquelético (b) y metabolitos de suero (c), con color que indica el tiempo de muestreo. El círculo indica alimentación prolongada (EXF) y el triángulo indica alimentación restringida en el tiempo (TRF). Agrupación de t-SNE de transcripciones periódicas en el músculo esquelético después de EXF (d) y TRF (e). Metabolitos periódicos en el músculo esquelético después de EXF (f) y TRF (g), y metabolitos séricos después de EXF (h) y TRF (i). n = 11 participantes. Crédito:Centro de la Fundación Novo Nordisk para la Investigación Metabólica Básica, Universidad de Copenhague
Información novedosa sobre alimentación a corto plazo con restricción de tiempo
El estudio es la primera vez que los científicos examinan las oscilaciones de los metabolitos en el músculo esquelético y en la sangre, así como la expresión génica en el músculo esquelético después de una alimentación restringida en el tiempo. Al centrarse en los efectos tempranos y a corto plazo de la alimentación restringida en el tiempo, el objetivo era separar las señales que gobiernan la salud de aquellas asociadas con la pérdida de peso.
"Observamos que el ritmo de los genes del reloj del núcleo del músculo esquelético no cambia con la alimentación restringida en el tiempo, lo que sugiere que cualquier diferencia se debe más a la dieta que a los ritmos inherentes", dice el posdoctorado Leonidas Lundell, del Centro de Metabolismo Básico de la Fundación Novo Nordisk. Research (CBMR) en la Universidad de Copenhague.
“También vemos que el perfil de metabolitos del músculo esquelético cambia de ser predominantemente basado en lípidos a basado en aminoácidos, después de una alimentación restringida en el tiempo. Esto coincide con cambios en la ritmicidad de los transportadores de aminoácidos, lo que indica que parte del perfil de aminoácidos podría deberse a la absorción de la sangre”.
La investigadora Evelyn Parr del Instituto Mary MacKillop para la Investigación de la Salud de la Universidad Católica de Australia agrega:“Nuestra investigación es un paso importante hacia la comprensión de cómo la alimentación restringida en el tiempo puede mejorar la salud metabólica, al tiempo que cierra la brecha entre los modelos animales y los estudios de intervención humana. . Era importante capturar estas respuestas metabólicas tempranas antes de evaluar qué cambios podrían ocurrir después de un período más largo siguiendo un patrón de alimentación restringido en el tiempo”.
El comportamiento alimentario no afecta el reloj central del cuerpo
En el estudio, a 11 hombres con sobrepeso/obesidad se les asignó uno de dos protocolos de alimentación durante un período de cinco días, alimentación sin restricciones u ocho horas de alimentación restringida. El quinto día se tomaron muestras cada cuatro horas durante un día completo. Después de un descanso de 10 días, repitieron el experimento siguiendo el otro protocolo de alimentación.
Después de cada intervención, el equipo de científicos estudió la expresión génica en los músculos, así como el perfil de los metabolitos (moléculas que se forman a través de procesos metabólicos) en la sangre y los músculos.
Descubrieron que la alimentación restringida en el tiempo cambiaba la concentración rítmica de metabolitos en la sangre y el músculo. La alimentación restringida en el tiempo también influyó en la expresión rítmica de los genes expresados por el músculo, en particular los responsables de ayudar al transporte de aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas.
De manera crítica, el estudio mostró que la alimentación restringida en el tiempo no alteró el reloj central del músculo, el metrónomo incorporado de la célula que regula su ciclo diario de actividad. Esto sugiere que la ritmicidad alterada del metabolito y la expresión génica causada por la alimentación restringida en el tiempo podría ser responsable del impacto positivo en la salud.
“Nuestros hallazgos abren nuevas vías para los científicos interesados en comprender la relación causal entre la alimentación restringida en el tiempo y la mejora de la salud metabólica. Estos conocimientos podrían ayudar a desarrollar nuevas terapias para mejorar la vida de las personas que viven con obesidad”, dice la profesora Juleen Zierath del Karolinska Institutet y CBMR de la Universidad de Copenhague.
Referencia:"La alimentación restringida en el tiempo altera el ritmo de los metabolitos de lípidos y aminoácidos sin alterar la expresión del gen del reloj" por Leonidas S. Lundell, Evelyn B. Parr, Brooke L. Devlin, Lars R. Ingerslev, Ali Altıntaş, Shogo Sato, Paolo Sassone- Corsi, Romain Barrès, Juleen R. Zierath y John A. Hawley, 16 de septiembre de 2020, Nature Communications .
DOI:10.1038/s41467-020-18412-w
