Una vía molecular detrás de los cambios cognitivos asociados a la dieta

Las dietas hipercalóricas se asocian ampliamente con la obesidad, la diabetes y otros trastornos metabólicos. Un nuevo estudio en ratones, realizado por investigadores del Institute of Science Tokyo, examina una cuestión más específica: ¿cómo podría una dieta rica en grasas afectar al cerebro a nivel molecular?

El trabajo señala a una proteína nuclear llamada PQBP1 como posible vínculo. En ratones alimentados con una dieta rica en grasas, los investigadores observaron una menor expresión de PQBP1. Esta reducción se asoció con una alteración del splicing alternativo del ARN en genes implicados en la función sináptica, además de anomalías sinápticas y deterioro cognitivo.

Los hallazgos no demuestran que la misma vía opere en las personas, y los experimentos se realizaron en ratones. Pero ofrecen una explicación biológica más detallada para una asociación que ha recibido una atención creciente: las dietas ricas en calorías podrían afectar a algo más que el metabolismo.

Por qué importa el splicing del ARN

Los genes no se activan simplemente para producir una única proteína fija. Las células suelen procesar de distintas maneras el ARN copiado de los genes, un proceso conocido como splicing alternativo. Esto permite a una célula producir diferentes formas de proteína a partir de las mismas instrucciones genéticas y puede ser especialmente importante en tejidos especializados como el cerebro.

El estudio identifica el splicing del ARN dependiente de PQBP1 como un mecanismo candidato en el deterioro cognitivo asociado a la dieta. Cuando la alimentación rica en grasas redujo la expresión de PQBP1, aparecieron cambios de splicing en genes relacionados con la función sináptica. Las sinapsis son las uniones a través de las cuales se comunican las células nerviosas, por lo que una alteración de su estructura o funcionamiento podría afectar plausiblemente al aprendizaje y al rendimiento relacionado con la memoria.

Trabajos anteriores ya habían relacionado las dietas hipercalóricas con un peor rendimiento cognitivo y con un mayor riesgo de enfermedades neurodegenerativas. La inflamación y la resistencia a la insulina también se han considerado factores importantes. La nueva investigación no descarta esos procesos; en cambio, centra la atención en un mecanismo neuronal que podría estar más próximo a los cambios en los circuitos cerebrales.

Exploración de la correlación entre una dieta hipercalórica y el deterioro cognitivo
El estudio descubrió mecanismos moleculares que relacionan una dieta hipercalórica con el deterioro cognitivo, y destacó el papel del splicing del ARN dependiente de PQBP1. Crédito: Institute of Science Tokyo, Japón

Pruebas para restaurar PQBP1

Los investigadores también probaron intervenciones destinadas a restaurar los niveles de PQBP1 en los ratones. El tratamiento con pioglitazona, así como la administración de AAV-PQBP1, mejoró los resultados sinápticos y cognitivos descritos en el estudio.

Ese resultado convierte el trabajo en algo más que una observación descriptiva. Sugiere que la vía de PQBP1 podría investigarse como objetivo terapéutico. Aun así, un posible objetivo no es un tratamiento. El material de origen describe resultados preclínicos en ratones, y se necesitaría más investigación para establecer cómo se comporta la vía en humanos, qué cambios son seguros y si alguna intervención proporcionaría un beneficio clínico significativo.

Qué dicen y qué no dicen los resultados

El estudio aporta detalles al panorama científico sobre cómo la dieta puede influir en el cerebro, pero no debe interpretarse como una recomendación dietética directa para las personas. No demuestra que una comida concreta provoque deterioro cognitivo ni que una intervención basada en PQBP1 pueda prevenir enfermedades en humanos.

Su valor reside en convertir una pregunta amplia en pasos biológicos comprobables: en los ratones, una dieta rica en grasas se asoció con una menor expresión de PQBP1; una menor cantidad de PQBP1 se asoció con cambios en el splicing del ARN de genes sinápticos; y esos cambios coincidieron con efectos sinápticos y cognitivos en los ratones. Los experimentos de intervención ofrecen una primera indicación de que la secuencia podría modificarse.

Publicado en Molecular Psychiatry, el estudio proporciona a futuras investigaciones una vía definida que examinar. A medida que se acumulen pruebas sobre los vínculos entre dieta, metabolismo y salud cerebral, estudios moleculares como este podrían ayudar a distinguir entre correlaciones amplias y los procesos celulares que contribuyen a producirlas.

Las próximas preguntas

  • Si los cambios relacionados con PQBP1 observados en ratones también aparecen en tejido cerebral humano o en estudios pertinentes en personas.
  • Cómo interactúa la vía con la inflamación, la resistencia a la insulina y otros efectos metabólicos de las dietas hipercalóricas.
  • Qué genes sinápticos y circuitos cerebrales se ven más afectados por los cambios de splicing observados.
  • Si los enfoques que restauran PQBP1 pueden trasladarse de forma segura más allá de los modelos preclínicos.

Por ahora, el estudio constituye un avance mecanístico, no una conclusión clínica. Proporciona a los investigadores una hipótesis concreta sobre cómo una dieta rica en grasas podría relacionarse con la alteración sináptica y el deterioro cognitivo, así como una primera pista sobre dónde podría probarse una intervención.

Este artículo se basa en un reportaje de Medical Xpress. Lea el artículo original.

Originally published on medicalxpress.com