Los científicos de Northwestern Medicine han descubierto el mecanismo detrás de por qué comer tarde en la noche está relacionado con el aumento de peso y la diabetes.
La conexión entre la hora de comer, el sueño y la obesidad es bien conocida pero poco comprendida, y las investigaciones muestran que la sobrealimentación puede alterar los ritmos circadianos y cambiar el tejido adiposo.
Una nueva investigación de Northwestern ha demostrado por primera vez que la liberación de energía puede ser el mecanismo molecular a través del cual nuestros relojes internos controlan el equilibrio energético. A partir de este entendimiento, los científicos también descubrieron que el día es el momento ideal en el ambiente ligero de la rotación de la Tierra cuando es más óptimo disipar la energía en forma de calor. Estos hallazgos tienen amplias implicaciones, desde la dieta hasta la pérdida de sueño y la forma en que alimentamos a los pacientes que requieren asistencia nutricional a largo plazo.
El artículo, «La alimentación restringida en el tiempo mitiga la obesidad a través de la termogénesis de los adipocitos», se publicará en línea hoy y se imprimirá mañana (21 de octubre) en la revista Ciencias.
«Es bien sabido, aunque mal entendido, que los insultos al reloj biológico van a ser insultos al metabolismo», dijo el autor correspondiente del estudio, el Dr. Joseph T. Bass, profesor de medicina Charles F. Kettering en la Facultad de Medicina Feinberg de la Universidad Northwestern. Medicamento. También es endocrinólogo de Northwestern Medicine.
«Cuando los animales consumen dietas de cafetería al estilo occidental (altas en grasas y carbohidratos), el reloj se acelera», dijo Bass. «El reloj es sensible a la hora en que la gente come, especialmente en el tejido graso, y esa sensibilidad se pierde con las dietas ricas en grasas. Todavía no entendemos por qué, pero lo que sí sabemos es que a medida que los animales se vuelven obesos, comienzan a comer más cuando deberían estar dormidos. Esta investigación muestra por qué eso es importante».
Bass también es director del Centro de Diabetes y Metabolismo y jefe de endocrinología en el departamento de medicina de Feinberg. Chelsea Hepler, becaria postdoctoral en Bass Lab, fue la primera autora e hizo muchos de los experimentos de bioquímica y genética que fundamentaron la hipótesis del equipo. Rana Gupta, ahora en la Universidad de Duke, también fue una colaboradora clave.
Codificando el reloj interno
En el estudio, los ratones, que son nocturnos, fueron alimentados con una dieta alta en grasas exclusivamente durante su período inactivo (luz) o durante su período activo (oscuridad). En una semana, los ratones alimentados durante las horas de luz ganaron más peso en comparación con los alimentados en la oscuridad. El equipo también fijó la temperatura a 30 grados, donde los ratones gastan la menor cantidad de energía, para mitigar los efectos de la temperatura en sus hallazgos.
«Pensamos que tal vez hay un componente del equilibrio energético en el que los ratones gastan más energía comiendo en momentos específicos», dijo Hepler. «Es por eso que pueden comer la misma cantidad de alimentos en diferentes momentos del día y estar más saludables cuando comen durante los períodos activos en lugar de cuando deberían estar durmiendo».
El aumento en el gasto de energía llevó al equipo a investigar el metabolismo del tejido graso para ver si ocurría el mismo efecto dentro del órgano endocrino. Descubrieron que sí, y los ratones con termogénesis mejorada genéticamente, o liberación de calor a través de las células grasas, impidieron el aumento de peso y mejoraron la salud.
Hepler también identificó el ciclo inútil de la creatina, en el que la creatina (una molécula que ayuda a mantener la energía) se almacena y libera energía química dentro de los tejidos grasos, lo que implica que la creatina puede ser el mecanismo subyacente de la liberación de calor.
Ayuno intermitente y sondas de alimentación gástrica
La ciencia está respaldada por una investigación realizada por Bass y sus colegas en Northwestern hace más de 20 años que encontró una relación entre el reloj molecular interno y el peso corporal, la obesidad y el metabolismo en los animales.
El desafío para el laboratorio de Bass, que se centra en el uso de enfoques genéticos para estudiar la fisiología, ha sido descubrir qué significa todo esto y encontrar los mecanismos de control que producen la relación. Este estudio los acerca un paso más.
Los hallazgos podrían informar la atención crónica, dijo Bass, especialmente en los casos en que los pacientes tienen sondas de alimentación gástrica. Los pacientes suelen alimentarse por la noche mientras duermen, cuando liberan la menor cantidad de energía. Las tasas de diabetes y obesidad tienden a ser altas para estos pacientes, y Bass cree que esto podría explicar por qué. También se pregunta cómo la investigación podría afectar el tratamiento de la diabetes tipo II. ¿Se deben considerar los horarios de las comidas cuando se administra insulina, por ejemplo?
Hepler seguirá investigando el metabolismo de la creatina. «Necesitamos descubrir cómo, mecánicamente, el reloj circadiano controla el metabolismo de la creatina para que podamos descubrir cómo estimularlo», dijo. «Los relojes están haciendo mucho por la salud metabólica a nivel del tejido graso, y aún no sabemos cuánto».
Research support was provided by the National Institutes of Health National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (grants R01DK127800, R01DK113011, R01DK090625, F32DK122675, F30DK116481, F31DK130589, K99DK124682, R01DK104789 and R01DK119163), the National Institute on Aging (grants R01AG065988 and P01AG011412 ) y el Premio al desarrollo profesional de la American Heart Association (19CDA34670007).
