Reducir la isoleucina aumenta la esperanza de vida y la salud

Índice

• Intervenciones dietéticas que ayudan a vivir más
• Reducción de la isoleucina para vivir más

Intervenciones dietéticas que ayudan a vivir más

Las intervenciones dietéticas como la restricción calórica (RC) extienden la vida y la salud de diversas especies, incluidos roedores y primates no humanos. Dado que seguir una dieta de RC abstemia puede ser difícil, existe un gran interés en el desarrollo de intervenciones que imiten los beneficios de una dieta RC sin ingesta reducida de calorías.

La composición de la dieta tiene una fuerte influencia en la longevidad y la salud, y el papel de las proteínas de la dieta ha sido objeto de importantes investigaciones.

Varios estudios han encontrado efectos beneficiosos de las dietas ricas en proteínas para la salud metabólica, y estas dietas a menudo se recomiendan a las personas mayores para combatir la fragilidad y la sarcopenia.

Por el contrario, ensayos clínicos retrospectivos y prospectivos han encontrado que un menor consumo de proteínas es asociado con un menor riesgo de enfermedades y mortalidad relacionadas con la edad y un estudio reciente en gemelos encontró que las dietas ricas en proteínas animales están paradójicamente asociadas con la sarcopenia. Dos ensayos clínicos a corto plazo han encontrado que la restricción de proteínas (PR) mejora múltiples marcadores de salud metabólica, reduciendo la adiposidad y mejorando la sensibilidad a la insulina. En roedores, la PR mejora la salud metabólica y el consumo de dietas bajas en proteínas promueve la longevidad.

Si bien se desconocen los mecanismos que median los efectos beneficiosos de la RC y la PR, ambas intervenciones reducen el consumo de aminoácidos esenciales en la dieta (AAE). Se requiere la restricción de los nueve EAA para obtener los beneficios de la restricción calórica, lo que sugiere que uno o más de estos aminoácidos esenciales regulan la esperanza de vida. 

Aunque se ha prestado mucha atención a la metionina, varios estudios han demostrado que los aminoácidos de cadena ramificada (BCAA), leucina, isoleucina y valina tienen una importancia metabólica única. La restricción de los tres BCAA en un 67% mejora la salud metabólica en hombres y mujeres y en los hombres extiende la esperanza de vida en más de un 30%, indistinguible del efecto de restringir los 20 AA comunes en la dieta en la misma cantidad.

Reducción de la isoleucina para vivir más

En investigaciones anteriores, datos de la Encuesta de Salud de Wisconsin de UW-Madison mostraron a los científicos que los habitantes de Wisconsin con medidas de índice de masa corporal más altas (más alto es más sobrepeso u obesidad) tienden a consumir más isoleucina, un aminoácido esencial que todo el mundo necesita comer. La isoleucina abunda en alimentos como los huevos, los lácteos, la proteína de soja y muchos tipos de carne.

Si bien los BCAA generalmente se consideran un grupo, cada BCAA tiene efectos moleculares y metabólicos distintos. Esto puede deberse a la detección diferencial de los BCAA, por ejemplo, por el objetivo de la proteína quinasa rapamicina (mTOR) de los mamíferos, o debido a los distintos productos intermedios y finales de cada BCAA.

Recientemente se demostró que los efectos metabólicos beneficiosos de la restricción de proteínas o BCAA están mediados principalmente por la restricción de isoleucina (IleR). IleR promueve la tolerancia a la glucosa, reduce la adiposidad y es necesario para los beneficios metabólicos de la restricción de proteínas. En humanos, los niveles de isoleucina en la dieta se asocian con el índice de masa corporal, mientras que los niveles sanguíneos de isoleucina se correlacionan con una mayor mortalidad.

Este nuevo estudio investigó la hipótesis de que IleR extendería la esperanza de vida y la salud de ratones genéticamente heterogéneos, que se utilizan ampliamente en estudios de envejecimiento ya que reflejan mejor que cualquier otro la población humana genéticamente diversa.

Para comprender mejor sus efectos sobre la salud, Lamming y colaboradores de todas las disciplinas de la UW-Madison alimentaron a ratones genéticamente diversos con una dieta de control equilibrada, una versión de la dieta equilibrada con un contenido bajo en un grupo de unos 20 aminoácidos o una dieta formulada para elimine dos tercios de la isoleucina de la dieta. Los ratones, que comenzaron el estudio alrededor de los 6 meses de edad (equivalente a una persona de 30 años) comieron todo lo que quisieron.

Los ratones con dietas bajas en isoleucina comieron significativamente más calorías que sus homólogos del estudio, probablemente para tratar de compensar la ingesta menor de isoleucina. Pero también quemaron muchas más calorías, perdieron y luego mantuvieron un peso corporal más delgado simplemente mediante ajustes en el metabolismo, no haciendo más ejercicio.

Al mismo tiempo, mantuvieron niveles de azúcar en sangre más estables y los ratones macho experimentaron menos agrandamiento de la próstata relacionado con la edad. Y aunque el cáncer es la principal causa de muerte en la diversa cepa de ratones del estudio, los machos con niveles bajos de isoleucina tenían menos probabilidades de desarrollar un tumor.

Encontraron que la restricción de isoleucina a corto plazo mejora la salud metabólica en ratones jóvenes HET3 (ratones genéticamente estables usados en estudios de longevidad) de ambos sexos, reduciendo el peso y la adiposidad y mejorando la homeostasis de la glucosa. IleR de por vida iniciado en ratones HET3 adultos de 6 meses promueve la delgadez y el control glucémico de por vida y reprograma el metabolismo hepático de una manera distinta a una dieta en la que todos los aminoácidos de la dieta están restringidos.

Finalmente, IleR reduce la fragilidad en ambos sexos, extiende la esperanza de vida media y máxima en ratones macho y extiende la esperanza de vida media de manera más modesta en las hembras. En promedio, un 33% más para los machos y un 7% más para las hembras.

En conclusión, la reducción de los niveles dietéticos de isoleucina promueve un envejecimiento saludable en ratones, es más sólida que la restricción de proteínas en su capacidad para promover un envejecimiento saludable y puede ser un método excepcionalmente potente para promover un envejecimiento saludable sin requerir un consumo reducido de calorías.

Si bien los resultados son prometedores, son difícilmente extrapolables y se precisa más investigación, ya que los humanos necesitan isoleucina para vivir. Y extraer una cantidad significativa de isoleucina de una dieta que no ha sido preformulada por una empresa de comida para ratones no es una tarea fácil.

No podemos simplemente cambiar a todos a una dieta baja en isoleucina, pero reducir estos beneficios a un solo aminoácido nos acerca a la comprensión de los procesos biológicos y tal vez a posibles intervenciones para los humanos, como un fármaco bloqueador de la isoleucina.