El Estudio desenreda cómo la restricción calórica proporciona a efectos beneficiosos al cerebro

Los Estudios de diversas especies animales sugieren una conexión entre la consumición menos y la vida más de largo, pero los mecanismos moleculares por los cuales la restricción calórica permite la protección contra enfermedad y amplía longevidad no están bien entendidos.

Las Nuevas pistas a ayudar a resolver el misterio se presentan en un artículo publicado en la aplicación de Septiembre la Célula del Envejecimiento por los científicos al Centro para la Investigación sobre Procesos Redox en Biomedecina (Redoxoma), la una de los Centros de la Investigación, de la Innovación y de la Difusión (RIDCs) financiados por FAPESP.

Los resultados de in vitro y in vivo los experimentos realizados por las personas de Redoxoma incluyeron encontrar que una reducción del 40% en la aportación calórica dietética aumenta la retención mitocondrial del calcio en situaciones donde están patológico altos los niveles intracelulares del calcio. En el cerebro, esto puede ayudar a evitar la muerte de neuronas que se asocia a enfermedad de la Enfermedad de Alzheimer, de Parkinson, a epilepsia y al recorrido, entre otras condiciones neurodegenerative.

Las Mitocondrias son los organelos que mantienen las células completas de energía y regulan metabolismo celular.

“Más que ascendiendo las ventajas de la consumición frugalmente, apuntamos entender los mecanismos que hacen calorías overconsuming mejor para la salud. Esto puede apuntar a las nuevas metas para el revelado de drogas contra diversas enfermedades,” dijo al Amigo de Ignacio, autor importante del artículo. La investigación conducto en la Universidad del Instituto de la Química de São Paulo (IQ-USP) en el Brasil durante la investigación postdoctoral del Amigo.

Según Amigo, el calcio participa en curso de comunicación entre las neuronas. Sin Embargo, la Enfermedad de Alzheimer y otros desordenes neurológicos pueden causar una afluencia excesiva de los iones del calcio en las neuronas debido al overactivation de los receptores neuronales del glutamato. Esta condición, conocida como excitotoxicity, puede dañar e incluso matar a las neuronas.

Para verificar el efecto de la restricción calórica sobre excitotoxicity, los científicos de Redoxoma compararon dos grupos de ratones y de ratas. Los animales de mando fueron dados la comida y el agua ad libitum por 14 semanas y eran gordos en el final del experimento. El otro grupo recibió una dieta el 40% calórica (CR) de la restricción para el mismo período.

“Calculábamos la cantidad diaria de calorías consumidas por término medio por el grupo de mando y ofrecimos al otro grupo el 40% menos,” Amigo explicado. “No se de peso insuficiente y no se seguían siendo sanas, aunque suplementáramos su dieta con las vitaminas y los minerales para evitar la desnutrición debido a la cantidad reservada de comida.”

En la primera prueba, los animales fueron inyectados con el ácido kainic, un análogo del glutamato con un efecto similar en términos de inducir afluencia neuronal del calcio, no obstante más persistente. En roedores, puede causar el daño cerebral, las capturas y la muerte celular neuronal debido al overactivation de los receptores del glutamato en el hipocampo. Se utiliza en el laboratorio para imitar epilepsia.

“Administramos una pequeña dosis para evitar matar al animal. Sin embargo, el ácido kainic causó capturas en el grupo de mando. No tenía ningún efecto sobre el grupo del CR,” Amigo dijo.

Porque la investigación anterior había mostrado que la absorción mitocondrial cada vez mayor del calcio puede permitirse la protección contra excitotoxicity, él continuó, “nosotros decidía verificar in vitro si éste fuera el caso en nuestro modelo. Aislamos las mitocondrias del cerebro de ratas y comparamos otra vez ésos introducidos ad libitum con ésos en una dieta del CR del 40%. Pues agregamos el calcio al media, observamos niveles más altos de absorción mitocondrial del calcio en el grupo del CR.”

El paso de progresión siguiente era considerar qué suceso cuando las mitocondrias aisladas de cada grupo fueron tratadas con cyclosporin, una droga sabida para aumentar la retención del calcio. Mientras Que la absorción del calcio aumentó de hecho de las mitocondrias del grupo de mando, seguía habiendo sin cambiar en el grupo del CR, eliminando la diferencia observada en la prueba anterior.

La “meta de Cyclosporin en mitocondrias es bien sabido,” Amigo dijo. “La droga inhibe la acción de una proteína llamada el cyclophilin D, llevando a la retención mitocondrial creciente del calcio.”

En este caso, sin embargo, los niveles del cyclophilin D fueron encontrados para estar lo mismo en ambos grupos. Los investigadores por lo tanto decidían medir los niveles de otras proteínas que pudieron interferir con la acción de la D del cyclophilin en el organismo.

“Descubrimos que la restricción calórica induce un aumento en niveles de una proteína llamada SIRT3, que es capaz de modificar la estructura del cyclophilin D. Quita un grupo del acetilo de la molécula en un proceso conocido como deacetylation, y éste inhibe el cyclophilin D, de modo que las mitocondrias conserven más calcio y lleguen a ser insensibles al cyclosporin,” Amigo dijo.

Apenas pues otros grupos de investigación habían encontrado ya, las personas de Redoxoma también observaron un aumento en la actividad de enzimas antioxidantes tales como peroxidasa del glutatión, reductasa del glutatión y dismutasa del superóxido en las mitocondrias de los roedores del CR. Según los científicos, estos resultados sugieren una capacidad aumentada de manejar la tensión oxidativa cerebral, una condición que contribuye al inicio de varias enfermedades degenerativas.

Muchos estudios en los efectos de la restricción calórica sobre la transmisión de señales del metabolismo y de la célula han conducto en IQ-USP. Los datos Preliminares sugieren que el cambio en el transporte mitocondrial del calcio inducido por la restricción calórica pueda también ocurrir en otros tejidos además del cerebro, con diversas repercusiones.

Para el Amigo, las proteínas con la actividad afectada por la intervención alimenticia en este estudio reciente son objetivos potenciales que se explorarán para el tratamiento de las enfermedades en las cuales el excitotoxicity causa la baja de neuronas.

Fuente: El à Pesquisa de Fundação de Amparo hace Estado de São Paulo