El conocimiento de los mecanismos proporciona opciones para mejorar la memoria que pueden incluso no requerir una dieta cetogénica para funcionar
La dieta cetogénica tiene sus fanáticos y sus detractores, pero en cualquier caso tiene un efecto científicamente documentado en la memoria de los ratones. Al descubrir cómo la dieta rica en grasas y baja en carbohidratos potencia la memoria en ratones de edad avanzada, los científicos de Buck y un equipo de la Universidad de Chile identificaron una nueva vía de señalización molecular que mejora la función de las sinapsis y ayuda a explicar los beneficios de la dieta sobre la salud cerebral y el envejecimiento. Publicado en la edición del 5 de junio de 2024 de Cell Reports Medicine, los hallazgos proporcionan nuevas direcciones para apuntar a los efectos de la memoria a nivel molecular, sin requerir una dieta cetogénica o incluso los subproductos de la misma.
«Nuestro trabajo indica que los efectos de la dieta cetogénica benefician ampliamente la función cerebral, y proporcionamos un mecanismo de acción que ofrece una estrategia para el mantenimiento y la mejora de esta función durante el envejecimiento», dijo el autor principal del estudio, Christian González-Billault, PhD, quien es profesor de la Universidad de Chile y director de su Centro de Gerociencia para la Salud Cerebral y Metabolismo, y profesor adjunto en el Instituto Buck.
«Basándonos en nuestro trabajo anterior, que demostró que una dieta cetogénica mejora la duración de la salud y la memoria en ratones de edad avanzada, este nuevo trabajo indica que podemos empezar con animales de más edad y seguir mejorando la salud del cerebro envejecido, y que los cambios empiezan a producirse con relativa rapidez», dijo el Dr. John Newman, cuyo laboratorio en Buck colaboró con el Dr. González-Billault en el estudio. Newman es profesor adjunto del Instituto Buck y geriatra de la Universidad de California en San Francisco. «Es el estudio más detallado hasta la fecha sobre la dieta cetogénica y el envejecimiento cerebral en ratones».
Hace más de un siglo, los investigadores observaron que las ratas que consumían menos alimentos vivían más tiempo. «Ahora sabemos que poder manipular la duración de la vida no consiste específicamente en comer menos», afirma Newman, sino que en realidad está relacionado con las señales dentro de las células que activan y desactivan vías específicas en respuesta a los nutrientes disponibles. Muchas de esas vías están relacionadas con el envejecimiento, como el control del recambio proteico y el metabolismo.
Algunas de esas señales son los cuerpos cetónicos, que consisten en acetoacetato (AcAc), β-hidroxibutirato (BHB) y, en mucha menor medida, acetona. Estas moléculas se producen de forma rutinaria en el hígado. Se disparan cuando escasea la glucosa, ya sea por restricción calórica, ejercicio intenso o baja ingesta de hidratos de carbono, como en una dieta cetogénica.
Cetonas para vivir más años con salud
Hace siete años, Newman dirigió un equipo que publicó la primera prueba del concepto de que si una dieta cetogénica expone a los ratones a mayores niveles de cuerpos cetónicos durante gran parte de su vida adulta, les ayuda a vivir más y a envejecer de forma más saludable. «El efecto más sorprendente en su salud a medida que envejecían fue que su memoria se conservó; posiblemente era incluso mejor que cuando eran más jóvenes», afirmó.
El estudio actual, diseñado para responder qué parte de la dieta cetogénica tenía ese efecto y cómo afectaba al cerebro a nivel molecular para mejorar la memoria, fue dirigido por González-Billault en colaboración con científicos del Buck. Los ratones sometidos a una dieta cetogénica se alimentan con una proporción del 90 por ciento de calorías procedentes de grasas y el 10 por ciento de proteínas, mientras que los sometidos a una dieta de control recibieron la misma cantidad de proteínas pero sólo el 13 por ciento de grasas. Los ratones de prueba, de «edad avanzada», más de dos años, recibieron una semana de dieta cetogénica, alternada con una semana de dieta de control, para evitar que comieran en exceso y se volvieran obesos.
Conservar la memoria con los años
Los beneficios de la dieta cetogénica, según González-Billault, se demostraron mediante experimentos neurofisiológicos y conductuales con los ratones, que ponen a prueba el funcionamiento de los mecanismos implicados en la generación, almacenamiento y recuperación de la memoria en animales de edad avanzada. Cuando éstos mostraron que la dieta cetogénica parecía beneficiar el funcionamiento de las sinapsis responsables de la memoria, profundizaron en la composición proteica de estas sinapsis en el hipocampo, en colaboración con la profesora de Buck Birgit Schilling, PhD, que dirige el Centro de Proteómica y Espectrometría de Masas.
«Sorprendentemente, vimos que la dieta cetogénica provocaba cambios drásticos en las proteínas de la sinapsis», dijo Schilling. Y aún más sorprendente fue que los cambios se iniciaran tras una exposición relativamente breve a la dieta (las pruebas se realizaron tras sólo una semana de dieta) y se acentuaran con el tiempo (las pruebas se repitieron tras seis semanas y un año).
Otras pruebas indicaron que en las sinapsis, la dieta cetogénica activaba una vía de señalización concreta (la proteína quinasa A, que es fundamental para la actividad de las sinapsis). En células aisladas, el equipo demostró entonces que parece que el BHB, el principal cuerpo cetónico producido en una dieta cetogénica, activa esta vía. Esto conduce a la idea, dijo González-Billault, de que los cuerpos cetónicos (específicamente el BHB) desempeñan un papel crucial no sólo como fuente de energía, sino también como molécula de señalización.
«Es casi seguro que la BHB no es la única molécula en juego, pero creemos que es una parte importante para entender cómo funcionan la dieta cetogénica y los cuerpos cetónicos», dijo Newman. «Este es el primer estudio que realmente conecta los mecanismos moleculares profundos de los cuerpos cetónicos con la mejora del envejecimiento del cerebro».
Mirando hacia el futuro, dijo, el siguiente paso sería ver si la misma protección de la memoria se podría lograr mediante el uso de BHB solo, o posiblemente ir aún más específico que eso mediante la manipulación de la proteína quinasa A vía de señalización directamente. «Si pudiéramos recrear algunos de los efectos generales sobre la función sináptica y la memoria simplemente manipulando esa vía de señalización en las células adecuadas», dijo, «al final ni siquiera necesitaríamos seguir una dieta cetogénica».
REFERENCIA
