Universidad de Cambridge

Los científicos de Cambridge pueden haber descubierto una nueva forma en la que el ayuno ayuda a reducir la inflamación, un efecto secundario potencialmente dañino del sistema inmunológico del cuerpo que subyace a una serie de enfermedades crónicas.

Aspectos destacados

En el ayuno, en comparación con los sujetos alimentados, la IL-1β plasmática es menor y el ácido araquidónico (AA) es mayor.
El ácido araquidónico (AA) exógeno altera la actividad del inflamasoma NLRP3 en macrófagos humanos y de ratón.
El ácido araquidónico (AA) inhibe la fosfolipasa C y reduce la estimulación de JNK y, por tanto, la actividad de NLRP3.

Resumen

Los niveles elevados de interleucina (IL)-1β, la actividad del inflamasoma NLRP3 y la inflamación sistémica son características de los síndromes inflamatorios metabólicos crónicos, pero la base mecanicista de esto no está clara. Aquí, mostramos que los niveles plasmáticos de IL-1β son más bajos en ayunas en comparación con los sujetos alimentados, mientras que el lípido ácido araquidónico (AA) está elevado. El perfil lipídico de macrófagos de ratón estimulados con NLRP3 muestra una mayor producción de AA y una firma de eicosanoides dependiente de NLRP3. La inhibición de la ciclooxigenasa por fármacos antiinflamatorios no esteroides disminuye la producción de eicosanoides, pero no de AA. También reduce la producción de IL-1β e IL-18 en respuesta a la activación de NLRP3. El AA inhibe la actividad del inflamasoma NLRP3 en macrófagos humanos y de ratón. Mecánicamente, el AA inhibe la actividad de la fosfolipasa C para reducir la estimulación de JNK1 y, por tanto, la actividad de NLRP3. Estos datos muestran que el AA es un importante regulador fisiológico del inflamasoma NLRP3 y explica por qué el ayuno reduce la inflamación sistémica y también sugiere un mecanismo para explicar cómo funcionan los fármacos antiinflamatorios no esteroides.

Comentarios

En una investigación publicada en Cell Reports, el equipo describe cómo el ayuno aumenta los niveles en la sangre de ácido araquidónico que inhibe la inflamación. Los investigadores dicen que también puede ayudar a explicar algunos de los efectos beneficiosos de medicamentos como la aspirina.

Los científicos saben desde hace algún tiempo que nuestra dieta, en particular una dieta occidental rica en calorías, puede aumentar nuestro riesgo de enfermedades como la obesidad, la diabetes tipo 2 y las enfermedades cardíacas, que están relacionadas con la inflamación crónica del cuerpo.

La inflamación es la respuesta natural de nuestro cuerpo a una lesión o infección, pero este proceso puede ser desencadenado por otros mecanismos, incluido el llamado "inflamasoma", que actúa como una alarma dentro de las células de nuestro cuerpo, activando la inflamación para ayudar a proteger nuestro cuerpo cuando siente daño. Pero el inflamasoma puede desencadenar inflamación de forma no intencionada: una de sus funciones es destruir células no deseadas, lo que puede provocar la liberación del contenido de las células en el cuerpo, donde desencadenan la inflamación.

La profesora Clare Bryant del Departamento de Medicina de la Universidad de Cambridge dijo: "Estamos muy interesados en tratar de comprender las causas de la inflamación crónica en el contexto de muchas enfermedades humanas y, en particular, el papel del inflamasoma.

"Lo que se ha hecho evidente en los últimos años es que un inflamasoma en particular, el inflamasoma NLRP3, es muy importante en una serie de enfermedades importantes como la obesidad y la aterosclerosis, pero también en enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson, muchas de las enfermedades de la vejez, particularmente en el mundo occidental”.

El ayuno puede ayudar a reducir la inflamación, pero la razón no está clara. Para ayudar a responder esta pregunta, un equipo dirigido por el profesor Bryant y sus colegas de la Universidad de Cambridge y el Instituto Nacional de Salud de EE. UU. estudió muestras de sangre de un grupo de 21 voluntarios, que comieron una comida de 500 kcal y luego ayunaron durante 24 horas antes de consumir una segunda comida de 500 kcal.

El equipo descubrió que restringir la ingesta de calorías aumentaba los niveles de un lípido conocido como ácido araquidónico. Los lípidos son moléculas que desempeñan funciones importantes en nuestro cuerpo, como almacenar energía y transmitir información entre células. Tan pronto como las personas comieron nuevamente, los niveles de ácido araquidónico disminuyeron.

Cuando los investigadores estudiaron el efecto del ácido araquidónico en células inmunes cultivadas en el laboratorio, descubrieron que reduce la actividad del inflamasoma NLRP3. Esto sorprendió al equipo, ya que anteriormente se pensaba que el ácido araquidónico estaba relacionado con un aumento de los niveles de inflamación, no con una disminución.

El profesor Bryant, miembro del Queens' College de Cambridge, añadió: "Esto proporciona una explicación potencial de cómo cambiar nuestra dieta -en particular mediante el ayuno- nos protege de la inflamación, especialmente la forma dañina que sustenta muchas enfermedades relacionadas con una dieta occidental alta en calorías".

"Es demasiado pronto para decir si el ayuno protege contra enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson, ya que los efectos del ácido araquidónico son de corta duración, pero nuestro trabajo se suma a una creciente cantidad de literatura científica que señala los beneficios para la salud de la restricción calórica. Sugiere que el ayuno regular durante un período prolongado podría ayudar a reducir la inflamación crónica que asociamos con estas afecciones. Sin duda es una idea atractiva”.

Los hallazgos también apuntan a un mecanismo por el cual una dieta alta en calorías podría aumentar el riesgo de estas enfermedades. Los estudios han demostrado que algunos pacientes que siguen una dieta rica en grasas tienen mayores niveles de actividad inflamasómica.

"Podría haber un efecto yin y yang, por el cual demasiada alimentación incorrecta aumenta la actividad inflamatoria y muy poca la disminuye", dijo el profesor Bryant. "El ácido araquidónico podría ser una de las formas en que esto esté sucediendo".

Los investigadores dicen que el descubrimiento también puede ofrecer pistas sobre una forma inesperada en la que actúan los llamados medicamentos antiinflamatorios no esteroideos, como la aspirina. Normalmente, el ácido araquidónico se descompone rápidamente en el cuerpo, pero la aspirina detiene este proceso, lo que puede provocar un aumento de los niveles de ácido araquidónico, lo que a su vez reduce la actividad inflamasómica y, por tanto, la inflamación.

El profesor Bryant dijo: "Es importante enfatizar que no se debe tomar aspirina para reducir el riesgo de enfermedades a largo plazo sin orientación médica, ya que puede tener efectos secundarios como hemorragias estomacales si se toma durante un período prolongado".

La investigación fue financiada por Wellcome, el Consejo de Investigación Médica y la División de Investigación Intramuros del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre de EE. UU.

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El ayuno puede proteger contra la inflamación

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