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Lunes, 14 de Mayo 2018


El ayuno aumenta la capacidad regenerativa de las células madre



A medida que las personas envejecen, sus células madre intestinales comienzan a perder su capacidad de regenerarse. Estas células madre son la fuente de todas las células intestinales nuevas, por lo que esta disminución puede hacer que sea más difícil recuperarse de infecciones gastrointestinales u otras afecciones que afectan el intestino.

Esta pérdida de función de las células madre relacionada con la edad se puede revertir con un ayuno de 24 horas, según un nuevo estudio de biólogos del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts). Los investigadores encontraron que el ayuno mejora drásticamente la capacidad de las células madre para regenerarse, tanto en ratones jóvenes como en adultos.

En ratones en ayunas, las células comienzan a descomponer los ácidos grasos en lugar de la glucosa, un cambio que estimula a las células madre para que se vuelvan más regenerativas. Los investigadores encontraron que también podrían impulsar la regeneración con una molécula que activa el mismo cambio metabólico. Tal intervención podría ayudar potencialmente a personas mayores que se recuperan de infecciones GI o pacientes con cáncer que se someten a quimioterapia, dicen los investigadores.

"El ayuno tiene muchos efectos en el intestino, que incluyen aumentar la regeneración y los posibles usos en cualquier tipo de dolencia que afecte al intestino, como infecciones o cánceres", dice Omer Yilmaz, profesor asistente de biología del MIT, miembro de el Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer, y uno de los principales autores del estudio. "Entender cómo el ayuno mejora la salud en general, incluido el papel de las células madre adultas en la regeneración intestinal, en la reparación y en el envejecimiento, es un interés fundamental de mi laboratorio".

David Sabatini, profesor de biología del MIT y miembro del Instituto Whitehead para Investigación Biomédica y el Instituto Koch, es también autor principal del artículo, que aparece en "Cell Stem Cell". "Este estudio proporcionó evidencia de que el ayuno induce un cambio metabólico en las células madre intestinales, desde la utilización de carbohidratos hasta la quema de grasa", dice Sabatini. "Curiosamente, el cambio de estas células a la oxidación de ácidos grasos mejoró su función de manera significativa. La selección farmacológica de esta vía puede proporcionar una oportunidad terapéutica para mejorar la homeostasis tisular en las patologías asociadas a la edad ".

Description: Intestinal stem cells from mice that fasted for 24 hours, at right, produced much more substantial intestinal organoids than stem cells from mice that did not fast, at left. Credits Image: Maria Mihaylova and Chia-Wei Cheng.
Description: Intestinal stem cells from mice that fasted for 24 hours, at right, produced much more substantial intestinal organoids than stem cells from mice that did not fast, at left. Credits Image: Maria Mihaylova and Chia-Wei Cheng.
Impulsar la regeneración
Durante muchas décadas, los científicos han sabido que la ingesta baja en calorías está relacionada con una mayor longevidad en los seres humanos y otros organismos. Yilmaz y sus colegas estaban interesados ​​en explorar cómo el ayuno ejerce sus efectos a nivel molecular, específicamente en el intestino.

Las células madre intestinales son responsables de mantener el revestimiento del intestino, que por lo general se renueva cada cinco días. Cuando ocurre una lesión o infección, las células madre son clave para reparar cualquier daño. A medida que las personas envejecen, las capacidades regenerativas de estas células madre intestinales disminuyen, por lo que el intestino tarda más tiempo en recuperarse.

"Las células madre intestinales son los caballos de batalla del intestino que dan lugar a más células madre y a todos los tipos de células diferenciadas del intestino. Notablemente, durante el envejecimiento, la función del tallo intestinal disminuye, lo que afecta la capacidad del intestino para repararse después del daño ", dice Yilmaz. "En esta línea de investigación, nos centramos en comprender cómo un ayuno de 24 horas mejora la función de las células madre del intestino joven y viejo".

Después de que los ratones ayunaron durante 24 horas, los investigadores extrajeron las células madre intestinales y las cultivaron en un plato de cultivo, lo que les permitió determinar si las células pueden dar lugar a "miniintestinos" conocidos como organoides.

Los investigadores encontraron que las células madre de los ratones en ayunas duplicaron su capacidad regenerativa. "Fue muy obvio que el ayuno tuvo un efecto realmente inmenso en la capacidad de las criptas intestinales para formar más organoides, que es impulsado por las células madre", dice Mihaylova. "Esto fue algo que vimos tanto en los ratones jóvenes como en los ratones viejos, y realmente queríamos entender los mecanismos moleculares que lo impulsan".

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