Dieta cetogénica mejora la memoria en ratones. Nuevo estudio

Un nuevo estudio ha revelado que una dieta baja en carbohidratos y alta en grasas puede rejuvenecer el cerebro. Investigadores han descubierto que esta dieta, conocida como cetogénica, mejora la Memoria y el aprendizaje en ratones mayores al fortalecer las conexiones entre las neuronas. Este efecto se produce gracias a un cambio en la química del cerebro, específicamente en la activación de una proteína clave involucrada en la comunicación neuronal. Los resultados de este estudio abren una nueva puerta para el desarrollo de tratamientos contra el Deterioro cognitivo relacionado con la edad.

El estudio sobre la Dieta cetogénica cíclica y su impacto en la Memoria de ratones involucró a un equipo internacional de científicos. El equipo principal, ubicado en el Centro de Gerociencia, Salud Mental y Metabolismo (GERO) de la Universidad de Chile, estuvo dirigido por el Dr. Christian González-Billault. Este centro se enfoca en la investigación del envejecimiento y su relación con diversas patologías cerebrales, incluyendo el Deterioro cognitivo. La investigación también contó con la colaboración del Instituto Buck, específicamente con los especialistas Birgit Schilling y John Newmann. El Dr. Newmann tiene un historial de investigación en la Dieta cetogénica y su influencia en el envejecimiento saludable y la Memoria. Newmann dijo "Nuestra investigación anterior demostró que una Dieta cetogénica mejora la esperanza de vida y la Memoria en ratones envejecidos. Este nuevo trabajo indica que podemos comenzar con animales mayores y aún así mejorar la salud del cerebro envejecido, y que los cambios comienzan a ocurrir con relativa rapidez". El primer autor del estudio, Diego Acuña Catalán, realizó su trabajo como becario visitante en el Instituto Buck y luego continuó su investigación como investigador en la Universidad San Sebastián. La investigación se basó en el trabajo de tesis doctoral de Acuña, un esfuerzo de colaboración de más de seis años.

La investigación sobre la Dieta cetogénica y su impacto en la Memoria de ratones, publicada en Cell Reports Medicine, fue una colaboración entre científicos del Buck Institute en Novato, California y la Universidad de Chile en Santiago, Chile. El estudio fue realizado en el Centro de Gerociencia, Salud Mental y Metabolismo (GERO), un espacio de investigación dedicado al estudio del envejecimiento y las patologías cerebrales. GERO es financiado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo de Chile (ANID) a través del Programa del Fondo de Financiamiento de Centros de Investigación en Áreas Prioritarias (FONDAP).

La importancia de la investigación radica en su potencial para el desarrollo de nuevas estrategias para combatir el Deterioro cognitivo relacionado con la edad. El descubrimiento de una nueva vía de señalización molecular, la proteína quinasa A (PKA), activada por el β-hidroxibutirato (BHB), el principal cuerpo cetónico producido durante la Dieta cetogénica, abre posibilidades para la creación de tratamientos para el Deterioro cognitivo que no dependan de la dieta en sí. Si bien la Dieta cetogénica ha mostrado ser prometedora, los investigadores enfatizan la importancia de continuar la investigación científica, particularmente en modelos humanos, para validar estos hallazgos y comprender completamente los mecanismos involucrados. Los resultados del estudio sugieren que la función cerebral puede mejorar incluso en etapas avanzadas de la vida. Esto podría tener implicaciones significativas en la búsqueda de cómo mejorar la Memoria en ratones mayores y, potencialmente, en humanos. En resumen, este artículo de investigación científica, ofrece una nueva perspectiva sobre los beneficios de la Dieta cetogénica para el cerebro. El trabajo de estos científicos chilenos y sus colaboradores internacionales en el Instituto Buck tiene el potencial de impactar el desarrollo de futuras terapias para enfermedades neurodegenerativas.

El propósito principal de los equipos de investigadores, al estudiar los efectos de la Dieta cetogénica en la Memoria de los ratones, es doble. En primer lugar, buscan comprender los mecanismos moleculares precisos a través de los cuales esta dieta afecta la función cerebral, particularmente en el contexto del envejecimiento. Esto incluye identificar las vías de señalización clave, como la proteína quinasa A (PKA), y cómo se ven afectadas por los cuerpos cetónicos, específicamente el β-hidroxibutirato (BHB). Más allá de simplemente observar los efectos beneficiosos de la Dieta cetogénica, el objetivo final es traducir estos hallazgos en estrategias terapéuticas novedosas para combatir el Deterioro cognitivo y mejorar la Memoria, especialmente en el contexto del envejecimiento. Al respecto Newman dijo: "Nuestro trabajo indica que los efectos de la Dieta cetogénica benefician la función cerebral en general, y brindamos un mecanismo de acción que ofrece una estrategia para el mantenimiento y la mejora de esta función durante el envejecimiento". En lugar de depender únicamente de la dieta, que puede tener inconvenientes o no ser adecuada para todos, se busca identificar tratamientos para el deterioro cognitivo basados en los mecanismos moleculares descubiertos. En esencia, el objetivo es mejorar la Memoria y la función cerebral mediante la manipulación específica de estas vías, como la señalización de PKA, potencialmente sin necesidad de la dieta misma.

Para comprender este estudio, los equipos de investigación del Buck Institute y la Universidad de Chile diseñaron un estudio en varias etapas.

Metodología del Estudio:

• Grupos de Ratones: Se utilizaron ratones machos C57BL/6 de edad avanzada (más de dos años). Se dividieron en dos grupos: uno recibió una Dieta cetogénica cíclica (alta en grasas y baja en carbohidratos) y el otro una dieta de control. La Dieta cetogénica se administró de forma cíclica, alternando una semana de Dieta cetogénica con una semana de dieta control.
• Pruebas Cognitivas: Se realizaron pruebas para evaluar la Memoria y el aprendizaje de los ratones, incluyendo el laberinto en Y y el laberinto de Barnes. Estas pruebas permitieron a los investigadores observar directamente las diferencias en el rendimiento cognitivo entre los dos grupos.
• Electrofisiología: Se llevaron a cabo experimentos de electrofisiología en áreas del cerebro relacionadas con la Memoria, como el hipocampo. Se midió la potenciación sináptica a largo plazo (LTP) , un proceso crucial para la formación de la Memoria. Estas mediciones proporcionaron información sobre la fuerza y la eficiencia de las conexiones neuronales.
• Análisis Morfológico: Se estudió la morfología de las neuronas, incluyendo la complejidad de sus dendritas (extensiones neuronales que reciben señales) y la densidad de las espinas dendríticas (sitios de contacto sináptico).
• Análisis del Proteoma Sináptico: Se analizó el conjunto de proteínas presentes en las sinapsis (conexiones entre neuronas) de los ratones. Este análisis, realizado mediante espectrometría de masas, permitió identificar cambios específicos en la expresión de proteínas clave involucradas en la función sináptica, incluyendo la proteína quinasa A (PKA).
• Validación in vitro: Para confirmar el papel del β-hidroxibutirato (BHB) , el principal cuerpo cetónico producido durante la Dieta cetogénica, se realizaron experimentos adicionales en cultivos celulares. Se trataron neuronas corticales con BHB y se evaluó la actividad de la PKA. Se utilizaron biosensores para monitorear directamente la actividad de la PKA en respuesta al BHB.

Los próximos pasos a seguir en esta investigación científica se centran en la necesidad de ampliar los estudios a modelos más complejos y a la validación de estos hallazgos en humanos.

Se requiere de:

• Ampliar la investigación a modelos animales hembra: Considerando las diferencias metabólicas entre sexos, es crucial determinar si los beneficios de la Dieta cetogénica se replican en ratones hembra.
• Estudios en humanos: Se deben realizar estudios clínicos controlados para validar la seguridad y eficacia de la Dieta cetogénica en humanos, considerando la variabilidad genética y las diferencias metabólicas con los roedores.
• Profundizar en la comprensión de los mecanismos moleculares: Se necesita investigar más a fondo la vía de señalización de la proteína quinasa A (PKA) y el rol del β-hidroxibutirato (BHB) como molécula de señalización.
• Explorar alternativas a la Dieta cetogénica: Se debe investigar si la administración de BHB por sí solo, o la manipulación directa de la vía PKA, podría replicar los beneficios de la Dieta cetogénica sin las restricciones dietéticas.
• Evaluar la seguridad a largo plazo: Es necesario estudiar los efectos a largo plazo de la Dieta cetogénica en humanos, ya que su implementación sin supervisión médica puede ser peligrosa.

EQUIPO DE INVESTIGADORES