La restricción calórica retrasa el proceso de envejecimiento

HIPÓTESIS: La restricción calórica retrasa el proceso de envejecimiento y por tanto la erosión de los telómeros, debido a una reducción del estrés oxidativo, vía modulación de la expresión de proteínas desacopladoras y sirtuinas.

ESTUDIO RETROSPECTIVO:

Se considerarán elegibles aproximadamente 1000 adultos de 40 a 55 años de edad que hayan participado en estudios de evaluación nutricional durante los cuales se registró su peso corporal y que tuvieran un índice de masa corporal (IMC) de menos de 30 kg/m2 en ese momento. Otras fuentes de reclutamiento de sujetos serán los registros de salud del personal de las fuerzas armadas y nuestra base de datos institucional. Quienes acepten y firmen un consentimiento informado por escrito, estarán sujetos a:

1. Una historia clínica completa, registrando enfermedades pasadas y presentes, uso de medicamentos, antecedentes de tabaquismo, consumo de alcohol y drogas ilícitas.
2. Un cuestionario dietético para evaluar la ingesta de nutrientes
3. Un examen clínico completo que incluye la medición del peso corporal, la altura y la presión arterial.
4. Un cuestionario de actividad física previamente validado por nosotros 1
5. Medición de la composición corporal por DEXA

6. Extracción de una muestra de sangre en ayunas de 10 horas de 30 ml para medir

   • Volumen concentrado de glóbulos rojos, glucosa en sangre, creatinina, lípidos séricos, TSH, hormonas tiroideas e insulina
   • Longitud de los telómeros en células mononucleares de sangre periférica (PBMC)
   • Expresión de los genes Sirt1 y 6 en PBMC.
   • Plasma 8- isoprostanos
7. Medición del espesor de la íntima media carotídea por ultrasonido, realizada por un profesional capacitado utilizando protocolos previamente informados.

Una vez evaluados, los sujetos se clasificarán en:

1. Mantenedores de peso si su peso real está, como máximo, dentro del 10% del peso registrado al menos 10 años antes
2. Ganadores de peso, si su peso real es superior al 20% del peso registrado previamente

Lo siguiente será excluido de un análisis posterior:

1. Sujetos con antecedentes de enfermedades debilitantes crónicas como insuficiencia renal, cáncer, enfermedades autoinmunes, hipotiroidismo, diabetes mellitus o SIDA.
2. Sujetos que realizan una actividad física extremadamente alta (más de 10 horas por semana de deportes o trabajos que requieren una actividad física extrema, como palear o trabajo manual duro.
3. Sujetos con antecedentes de abuso de drogas o alcoholismo
4. Sujetos que utilizan fármacos anorexigénicos o anabólicos, o usuarios crónicos de antiinflamatorios no esteroideos.
5. Sujetos que fuman más de 5 cigarrillos por día (91 paquetes por año)
6. Sujetos excesivamente desnutridos, definidos como un índice de masa corporal por debajo de 18 kg/m2.

ESTUDIO PROSPECTIVO:

Objetivo principal:

Estudiar los efectos de un periodo de tres meses de restricción calórica en voluntarios normales sobre la expresión de SIRT1 y UCP3 en músculo, SIRT6 en PBMC, la actividad del tejido adiposo pardo y la acumulación de marcadores de daño oxidativo.

Objetivos específicos:

1. Desarrollar un modelo prospectivo de restricción calórica en voluntarios humanos normales.

2. Estudiar los cambios asociados a la restricción calórica en:

   • Marcadores séricos de inflamación y ácidos grasos libres durante el ayuno.
   • La captación de 18fluorodexoyglucosa por tejido adiposo pardo medida por PET-CT
   • La expresión de ARNm de UCP3 y SIRT1 en biopsias musculares.
   • La expresión de mRNA para SIRT1 y 6 en músculo y células mononucleares de sangre periférica
   • La acumulación de 4 hidroxinonenal y 8 hidroxiguanosina en el músculo, como marcadores de daño oxidativo
   • La producción de ROS por los neutrófilos periféricos como medida global de la capacidad de generar radicales libres
   • Sensibilidad a la insulina, medida mediante fórmula derivada de la tolerancia a la glucosa. METODOLOGÍA Se estudiarán mujeres premenopáusicas, de 25 a 40 años, con un IMC entre 27 y 32 kg/m2, interesadas en perder peso. Los criterios de inclusión serán: secundaria completa, peso estable (± 2 kg) en los últimos seis meses y ausencia de diabetes, ingesta de medicamentos que puedan influir en el gasto energético como betabloqueantes (excepto anticonceptivos orales) y falta de participación en competencias o actividades físicas agotadoras. Se requerirá que las mujeres utilicen un método anticonceptivo eficaz y se realizará una prueba de embarazo todos los meses mientras dure el estudio.

Previa firma de consentimiento informado, se medirá el gasto energético total mediante calorimetría y actigrafía o agua doblemente etiquetada. Se considerará que los sujetos están en balance energético, teniendo en cuenta que el peso es estable (se evaluará la falta de cambio de peso durante las dos semanas requeridas para los estudios de inclusión). Por tanto, se puede asegurar que la ingesta energética en ese momento es igual al gasto energético total.

Posteriormente, los sujetos se sometieron a una restricción del 25% de su gasto energético total medido (este nivel de restricción ha sido bien tolerado por los voluntarios, incluso durante un año). La restricción será equilibrada, siguiendo una dieta de tipo mediterráneo, manteniendo una proporción del 50% de hidratos de carbono, 25-30% de lípidos, 25% de proteínas y un aporte del 100% de los requerimientos de micronutrientes. Los pacientes acudirán a refuerzo dietético cada semana. Para facilitar el período de restricción, se permitirá una comida extra una vez a la semana. Según el cambio de peso, los voluntarios se considerarán con restricción energética (grupo 1) si pierden al menos 3 kg o 5 % de peso durante el período de estudio. En cambio, aquellos sujetos que no alcancen estos objetivos serán considerados como grupo de control (Grupo 2).

La intervención tendrá una duración de tres meses y se realizará durante un período en el que la temperatura se mantiene relativamente estable y es más baja, en Santiago de Chile, para evitar un efecto del clima sobre la actividad del tejido adiposo pardo. Lo ideal será entre mayo y agosto. Ambos grupos serán evaluados semanalmente por un nutricionista para valorar el cumplimiento de la dieta, reforzar indicaciones y ser pesados. Los sujetos recibirán una remuneración monetaria mensual para permitir la compra de determinados alimentos y marcas prescritas. Cada sujeto será educado sobre el estilo de vida de actividad física y dieta saludable. Cambios eventuales en la actividad física que se comprobarán mediante actígrafos portátiles (Actiheart®).

Además del cambio de peso, se considerará que los voluntarios tienen restricción calórica si los niveles de triglicéridos disminuyen al menos un 15 % y los niveles de T3 se reducen al menos 8 ng/dl.

Al inicio, y al final del período de intervención de tres meses en el que los controles deben estar en balance energético cero y los sujetos adherentes en balance energético negativo, se realizarán las siguientes determinaciones:

1. Medición de parámetros de laboratorio clínico de rutina para descartar enfermedades concomitantes.
2. Medición de ácidos grasos libres en suero en ayunas.
3. Medición de proteína C reactiva ultrasensible y carboximetillisina (CML) como marcador de inflamación y glicotoxina respectivamente, utilizando kits comerciales de ELISA.
4. Medición de los niveles de triglicéridos y T3 para evaluar el cumplimiento de la restricción calórica.
5. Curva de tolerancia a la glucosa para medir la glucosa y la insulina y calcular la sensibilidad a la insulina mediante la fórmula de Matsuda
6. Medición del estallido oxidativo de los neutrófilos periféricos mediante clasificación de células activadas por fluorescencia (FACS) como expresión de la capacidad de producción de ROS del organismo
7. Medida de la expresión del gen SIRT1 y 6 en PBMC por RT-PCR según la técnica reportada por Crujeiras et al.
8. PET CT para medir la captación de 18fluorodesoxiglucosa por la grasa supraclavicular en condiciones termoneutras y tras sumergir un pie en agua a 8°C durante cinco minutos, según Virtanen et al.

9. Biopsia del músculo vasto lateral, realizada por un médico utilizando una aguja de Bard utilizando una técnica reportada previamente por nuestro grupo (este es un procedimiento seguro y simple pero la muestra de biopsia obtenida es pequeña, por lo que los análisis que se pueden realizar son limitados), para medir :

   • ARNm para UCP3 por RT-PCR, utilizando la técnica reportada por Millet et al en biopsias obtenidas de manera similar en humanos.
   • ARNm para SIRT1 por RT-PCR usando la técnica reportada por Heilbronn et al.
   • Expresión inmunohistoquímica de 8 hidroxiguanosina y 4 hidroxinonenal como marcadores de oxidación, utilizando métodos previamente informados por nosotros.
10. Medición de la composición corporal por absorciometría de rayos X de doble energía (DEXA).
11. Medición del gasto energético en reposo en un calorímetro indirecto de circuito abierto (modelo 2900, Sensor Medics Corp., Yerba Linda, CA, EE. UU.).
12. Actigrafía con actígrafos Actiheart para evaluar eventuales cambios en la actividad física espontánea inducida por la restricción calórica.

La longitud de los telómeros no se medirá en el protocolo prospectivo, considerando que no se detectarán cambios en el corto período de estudio.