Estudio chileno muestra el impacto del consumo de grasa en graves enfermedades

Un estudio liderado por la académica de la Universidad San Sebastián, directora del Centro CEBICEM e investigadora asociada del Centro Basal Ciencia y Vida, evidenció que una alimentación no saludable a corto plazo altera la salud celular, generando un entorno propicio para el desarrollo de enfermedades como el cáncer de mama.

Publicado en revista Journal of Neuroinflammation, el trabajo identificó que esta dieta eleva una maquinaria proteica llamada inmunoproteasoma en neuronas del cerebro como resultado de la inhibición de la autofagia, el proceso de limpieza celular.

Este complejo sería responsable de provocar un desbalance metabólico en neuronas del cerebro al eliminar un regulador maestro que controla la respuesta a la insulina y por afectar las mitocondrias, organelos claves para la homeostasis celular. Las neuronas estudiadas pertenecen al hipotálamo, una región del cerebro encargada de regular funciones vitales como el hambre, la sed, y la temperatura corporal, entre otras.

“El inmunoproteasoma es una versión especial de una máquina molecular llamada proteasoma, que se encuentra en las células de nuestro cuerpo y se encarga de eliminar proteínas en mal estado. Se activa en situaciones de estrés o inflamación para eliminar proteínas específicas, lo que permite ejecutar respuestas específicas frente a condiciones estresantes, como ocurre con la exposición a una dieta alta en grasas de mala calidad”, explicó la Dra. Burgos.

El grupo de investigación también fue liderado por la Dra. Andrea Soza, académica de la Facultad de Medicina y Ciencia USS, y el Dr. Nicolás Albornoz, quien desarrolló sus estudios doctorales en el Programa de Biología Celular y Biomedicina de la USS en esta temática, hoy post-doctorante en sede USS De la Patagonia.

El Dr. Albornoz descubrió que esta dieta causa una elevación en el complejo proteico responsable del remodelamiento del balance en contextos inflamatorios, y que sería causante de inhibir la autofagia. Este complejo proteico es responsable de degradar una proteína llamada PTEN, molécula clave para la correcta función de la insulina en el control de los niveles de glucosa.

El hallazgo se realizó tras suministrar una dieta “obesogénica” durante ocho semanas en modelos animales, lo cual, llevado a la escala temporal humana, demuestra que los malos hábitos alimenticios a corto plazo pueden impactar negativamente la salud celular. En parte, esto se debe a un importante bloqueo de la autofagia, que resulta en un aumento de componentes celulares que normalmente se eliminan para evitar daño celular e inflamación, condiciones de riesgo para el desarrollo de patologías, de acuerdo con los investigadores.

“Estos hallazgos permiten proponer al inmunoproteasoma y su inhibición farmacológica como una estrategia válida para restablecer la salud celular en contextos inflamatorios como el que ocurre durante la obesidad. Lo anterior podría reducir no solo la inflamación sino el riesgo de desarrollar enfermedades metabólicas propias de la obesidad”, expuso la Dra. Burgos.

Actualmente, una patología directamente asociada con la obesidad es el cáncer de mama, la principal causa de muerte en mujeres en el mundo, ocasionando muchos decesos por año. “Nuestra investigación en curso busca conectar nuestros hallazgos en el contexto de este tipo de patología, donde estudiamos los mecanismos subyacentes y a nivel celular de la inflamación en modelos tumorales de mama”, precisa la Dra. Burgos.

La investigadora considera que la evidencia expuesta podría tener implicancias terapéuticas y preventivas: por un lado, la identificación de una molécula con el potencial de ser inhibida para para frenar el avance “silencioso” del daño celular que causa inflamación; y por otro lado, por suministrar un insumo de relevancia para el diseño de políticas públicas sanitarias.

Diversas líneas de investigación en curso en el CEBICEM-USS esperan seguir avanzando en la comprensión de estos procesos, contando con la colaboración estrecha del Centro Ciencia y Vida y Centros de referencia, como la Fundación Arturo López Pérez FALP con quienes mantenemos convenios de colaboración vigentes, adelantó la Dra. Burgos.

“Comparado con la escala temporal humana, la evidencia demuestra que una alimentación no saludable por cortos períodos de tiempo puede gatillar un estado de inflamación celular, donde ciertos tejidos se llevarán la peor parte, generando un entorno muy propicio para el desarrollo de patologías de elevada prevalencia”.

En Chile, según datos del Ministerio de Salud para el año 2020, se registraron 1.667 decesos por tumores mamarios. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), se trata de uno de los problemas de salud pública más apremiantes, en especial en los países en vías de desarrollo y en la zona de Las Américas. “La obesidad es un factor de riesgo para esta patología por lo tanto conocer la contribución de factores como el inmunoproteasoma en este contexto cobra mucha relevancia”, sugieren los investigadores.

La inflamación causada por la obesidad supone un estado de alarma fisiológico. Es decir, que diversos sistemas del organismo comienzan a funcionar de forma anormal, al estar metabólica o molecularmente alterados. Las células, en ese escenario, presentan biomarcadores que empiezan a activarse o apagarse. “En el caso del cáncer de mama, por ejemplo, sabemos que las mujeres con obesidad tienen cuadros más agresivos y tratamientos menos efectivos, con una enfermedad que avanza más rápido”.

Y es que este estado de alarma de bajo grado, silencioso y que se prolonga por años ocasiona cambios irreversibles a lo largo del tiempo, propiciando inflamación y daño a nivel de la salud celular. En la USS, diversos investigadores realizan investigaciones explorando el impacto de dietas no saludables a escala biológica, incorporando el efecto de dietas de mala calidad en problemáticas de impacto biomédico.

“Saber que este complejo se eleva rápidamente por una dieta no saludable indica que la inflamación en el cerebro podría inclusive anticiparse a cambios observados a nivel celular en tejidos periféricos por la obesidad. Un incremento en moléculas tóxicas, sumado a que el inmunoproteasoma pudiera eliminar proteínas claves como PTEN abre un nicho de estudio muy importante. Es un blanco terapéutico en la lucha contra la inflamación inducida por obesidad”.

Los experimentos consideraron dos estrategias de investigación: por una parte, en líneas celulares donde se observó la expresión de genes en condiciones no saludables; y por otra parte, en modelos animales, a fin de analizar los efectos fisiológicos causados por la dieta alta en grasas saturadas. Algunas de las herramientas utilizadas fueron de microscopía avanzada y metodologías cuantitativas para la medición de genes y marcadores moleculares, además del uso de fármacos o drogas para la manipulación genética.

La científica chilena detalla que, de esta forma, “en ocho semanas de una dieta alta en grasa, junto con producir hígado graso y resistencia a insulina” se comienza a observar inflamación. Esto va de la mano de otros eventos. Por ejemplo, observar que este tipo de dieta puede promover en el cerebro, resistencia a la insulina y elevación de glucosa en ayunas. Pero además de eso, podemos estudiar la evolución de células tumorales de mama inyectadas en tejido mamario sano en modelos animales hembras expuestas a distintas dietas, incluyendo una dieta normal, y una alimentación pro-obesogénica rica en grasas de mala calidad u otras, estudiando la progresión de los tumores. La dieta impacta la progresión del cáncer, donde una dieta pro-obesogénica e inflamatoria causa un crecimiento más rápido de tumores mamarios”, algo que la comunidad científica conoce.

Los resultados del estudio de los investigadores chilenos sugieren la posibilidad que el inmunoproteasoma, observado elevado en neuronas del cerebro de animales de experimentación durante la ingesta de una alimentación basada en grasas saturadas, pueda convertirse en un blanco terapéutico. Es decir, que su inhibición pueda aportar al diseño de tratamientos o diagnósticos oportunos en enfermedades donde la obesidad es un gran factor de riesgo, siendo el cáncer de mama, uno muy importante.

“Una dieta alta en grasas saturadas causa inflamación de bajo grado, es decir, silenciosa, en el organismo”, enfatiza la científica de la USS. Y aunque el período de ocho semanas observado en modelos animales no es equiparable al de los seres humanos (2-3 años versus alrededor 80 años, respectivamente), sí aporta un antecedente al que como sociedad debemos atender: basta un plazo de tiempo no demasiado prolongado de una alimentación no saludable para iniciar una cuenta regresiva para generar entornos propicios para patologías de alto impacto.

“Sabemos que la obesidad se relaciona con muchas enfermedades. Si podemos intervenir tempranamente a través de políticas públicas o estrategias sanitarias de mayor impacto para disminuir los índices a nivel poblacional, habría un efecto positivo no solo en la prevalencia de enfermedades comunes en nuestra población, sino también en diferentes aspectos de nuestra calidad de vida. La obesidad es una señal de alarma del fenómeno de inflamación silenciosa, que se traduce en cambios moleculares y celulares incluso antes de observar manifestaciones clínicas”, señala Dr. Albornoz

La Dra. Burgos afirma que el estudio subraya la importancia de atender tempranamente las señales de una mala salud celular y molecular, ya que es desde este desbalance de donde surgen las enfermedades. “Desde la mirada intracelular, hay cosas que están siendo afectadas por esta inflamación. En esta condición de alarma, el balance de las moléculas que existen en un mundo microscópico dentro de la célula, denominado homeostasis, resulta clave. Al perder este equilibrio es cuando se genera inflamación y patologías”.

Para la científica, aún existe mucho desconocimiento en estos temas. La educación, agrega, en este nivel resulta clave, ya que la evidencia científica proporciona herramientas que permiten valorar la dieta como una estrategia de prevención a corto y largo plazo. En muchas ocasiones, las patologías que surgen como consecuencia de estos malos hábitos son irreversibles, lo que resalta la importancia de realizar intervenciones clínicas por parte de los especialistas.

“Lo que hemos encontrado es que una dieta no saludable incrementa la inmunoproteosoma en las neuronas del cerebro, donde nunca hubiésemos esperado encontrarlo, lo que es una señal de neuroinflamación o inflamación neuronal. La inflamación siempre va a estar relacionada con patologías. Hoy, la comunidad científica plantea que todas las enfermedades se inician con inflamación, pero una inflamación silenciosa y de bajo grado. La salud está determinada por nuestra alimentación y somos aún muy poco conscientes de que es una forma de prevenir el desarrollo de enfermedades”.