Numero: 69. Año: 4. Lugar de Edición: Barcelona. España Editor: Juan Pablo Cervigni.
(ISSN 2696-5151)
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Autor: Lic. Adrian Castillo Garcia (España)
Debido a que la vida ha evolucionado en un entorno cíclico de 24 horas por la rotación de la tierra alrededor del sol, la mayoría de organismos tiene una serie de relojes moleculares que hacen coincidir su fisiología con el ciclo solar. El principal de ellos, el reloj central, denominado núcleo supraquiasmático (NSQ), se encuentra en el hipotálamo y lo conforman una red de alrededor de 20.000 neuronas. Además, existen otros relojes periféricos distribuidos en órganos y tejidos como el hígado, el músculo, el intestino o las células inmunitarias, que se comunican directamente con el NSQ. La característica principal de estos relojes es que regulan la actividad celular en función de señales ambientales conocidas como Zeitgebers (palabra de origen alemán que significa sincronizador de tiempo), creando una armonía entre órganos, tejidos y el ambiente (1). El NSQ se sincroniza principalmente con la luz, mientras que los relojes periféricos lo hacen con la alimentación, la actividad física o la temperatura corporal (1,2) (Figura 1). Las funciones celulares, por lo tanto, ya sean metabólicas o inmunitarias, tienen ritmos cíclicos que compensan y anticipan procesos que evolutivamente se han producido con regularidad.
Figura 1. Comunicación entre el núcleo supraquiasmático y los relojes periféricos situados en órganos y tejidos (1).
Esta red de factores de trascripción que conforman los relojes celulares se pone en hora en función del contraste de Zeitgebers: luz-oscuridad, ayuno-alimentación, actividad física-reposo. Por el contrario, si estos relojes reciben los mismos estímulos de manera sostenida, las funciones que coordinan se ven alteradas. Éste es uno de los principales problemas que representa el modo de vida occidental para nuestra biología evolutiva, ya que el acceso ilimitado a la luz eléctrica, a la calefacción y a la luz, y a que no necesitamos movernos para sobrevivir, hace que nuestros relojes biológicos perciban solo una cara de los factores ambientales que los controlan. Esto provoca que hoy en día parte de la sociedad tenga problemas de cronodisrupción, lo que ha contribuido en parte al aumento del riesgo de sufrir enfermedades metabólicas como la diabetes o el cáncer asociadas a una alteración de los ritmos circadianos (3,4).
Figura 2. Oscilación de los ritmos fisiológicos diarios en los seres humanos (1).
Nuestra homeostasis metabólica depende también del control de los relojes moleculares, que marcan un ritmo en la señalización hormonal en función de las horas del día (5). Por ello, la evidencia parece indicar que para nuestro organismo no es lo mismo comer por el día que por la noche. ¿Cómo afecta a nuestra homeostasis que comamos en horarios en los que el organismo no puede anticipar la llegada de nutrientes de manera óptima? En 1989 Van Cauter y colaboradores (6) estudiaron cómo responde nuestro organismo a la glucosa en función de la hora del día. Los investigadores infundieron glucosa a 14 sujetos sanos durante 30 horas a una velocidad constante y vieron que la tolerancia por la noche era peor que durante el día. Los resultados mostraron que los niveles de glucosa en sangre por la noche eran aproximadamente un 15% superiores que por el día, lo que constata que la tolerancia a la glucosa varía de forma cíclica. En otro estudio Morris y colaboradores (7) analizaron en sujetos sanos qué impacto tienen de forma independiente sobre el metabolismo de la glucosa, los ritmos biológicos celulares y su disrupción (invirtiendo 12 horas el ciclo de comportamiento luz y comida). Los resultados mostraron que la tolerancia a la glucosa es un 17% más baja en la tarde biológica (8:00 pm) que en la mañana biológica (8:00 am), y un 6% más baja cuando se altera el ritmo circadiano simulando las condiciones experimentadas por los trabajadores nocturnos.
Por lo tanto, estos resultados no hacen más que confirmar que la tolerancia a la glucosa disminuye a lo largo del día y que, además, si se invierte el ciclo biológico, como el que sufren los trabajadores nocturnos, el metabolismo de los hidratos de carbono se ve afectado. Así pues, la alteración de los ritmos circadianos, ya sea mediante cambios en los patrones de comida, de sueño o de actividad física, tiene consecuencias en la salud metabólica y cardiovascular (8).
Según lo expuesto anteriormente, la estrecha interacción entre los relojes moleculares, las vías metabólicas dependientes del balance energético, así como los propios horarios de alimentación, condicionan nuestro estatus metabólico. De esta manera, si comemos en horarios nocturnos, a pesar de que los propios nutrientes activan vías hormonales para hacer frente a ese cambio energético, la expresión sub-óptima de los genes circadianos compromete la forma en que se procesan los alimentos (9).
En resumen, nuestros ritmos biológicos acotan una ventana de tiempo limitado para un metabolismo óptimo de los nutrientes. Así, definir el momento en el que comemos puede ser un objetivo que ayude a mejorar aspectos relacionados con la salud. Por ello, la alimentación restringida en el tiempo (TRF, por sus siglas en inglés), en la que los alimentos se consumen dentro de un intervalo de tiempo de 8 a 12 horas, se ha erigido como una propuesta con resultados prometedores en la mejora de aspectos cardio-metabólicos como la tensión arterial, el perfil lipídico o la pérdida de peso. (2,9,10).
El TRF es definido como un tipo de ayuno, y como tal, hay siempre un debate en torno a si es más efectivo que una dieta hipocalórica para la pérdida de peso. Varias revisiones sistemáticas con meta-análisis han visto que el ayuno intermitente y la restricción calórica continuada son igual de efectivas para perder peso (11–13), ya que sus efectos son dependientes del balance energético negativo que promueven, requerimiento imprescindible para la pérdida de grasa. Lo interesante del TRF es que hay estudios que muestran que, reduciendo la ventana de alimentación, se disminuye la ingesta calórica sin necesidad de que los participantes tengan que estar contando calorías (14,15). Por ejemplo, un estudio (15) vio que, reduciendo únicamente el periodo de alimentación a 10-11 horas durante 16 semanas, personas con sobrepeso perdieron más de 3 kilos de peso sin necesidad de recibir consejos nutricionales ni contar calorías.
Entonces, ¿los beneficios del TRF son asociados a la restricción calórica o al respeto de los ritmos biológicos? La respuesta parece ser que ambos mecanismos están implicados. Si bien la mayoría de estudios que investigan los efectos del TRF registran una restricción calórica asociada a la reducción de la ventana metabólica, un estudio publicado en Cell (16) vio que personas prediabéticas a las que solo se les permitía comer en un intervalo de 6 horas (antes de las 3 de la tarde) durante 5 semanas mejoraban diferentes marcadores metabólicos como la función pancreática, la tensión arterial, el estrés oxidativo o la resistencia a la insulina sin necesidad de perder peso. A pesar de que la evidencia al respecto es todavía limitada en humanos, restringir el horario de comida parece inducir una serie de mecanismos que ayudan a sincronizar los relojes celulares, lo que se traduce en una mejora de la salud.
En resumen, restringir el horario de comidas no es únicamente una herramienta de pérdida de peso, es una manera de reconciliarnos con nuestro metabolismo y de volver a una normalidad que nunca fue comer 5 veces al día, y, mucho menos, durante la noche. Si bien la conducta rítmica de los relojes a la hora de regular nuestro metabolismo nos ha proporcionado una fuerte ventaja selectiva, los ritmos actuales de alimentación y actividad física resultan un desafío para nuestra fisiología. A pesar de que los relojes han sido diseñados para mantener los ritmos fisiológicos y contrarrestar las consecuencias negativas de los ritmos conductuales diarios, cada día tienen más difícil ponerse en hora. Por ello, ajustar los horarios de alimentación a lo que dicta nuestra biología, junto con el ejercicio físico, una dieta equilibrada y un descanso adecuado nos puede ayudar a tener una salud óptima integral.
Referencias:
1. Carroll RG, Timmons GA, Cervantes-Silva MP, Kennedy OD, Curtis AM. Immunometabolism around the Clock. Trends Mol Med [Internet]. 2019;25(7):612–25. Available from: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471491419301029
2. Panda S. Circadian physiology of metabolism. Science (80- ) [Internet]. 2016 Nov 25;354(6315):1008 LP – 1015. Available from: http://science.sciencemag.org/content/354/6315/1008.abstract
3. Wyse CA, Celis Morales CA, Graham N, Fan Y, Ward J, Curtis AM, et al. Adverse metabolic and mental health outcomes associated with shiftwork in a population-based study of 277,168 workers in UK biobank. Ann Med [Internet]. 2017 Jul 4;49(5):411–20. Available from: https://doi.org/10.1080/07853890.2017.1292045
4. Cordina-Duverger E, Menegaux F, Popa A, Rabstein S, Harth V, Pesch B, et al. Night shift work and breast cancer: a pooled analysis of population-based case–control studies with complete work history. Eur J Epidemiol [Internet]. 2018;33(4):369–79. Available from: https://doi.org/10.1007/s10654-018-0368-x
5. Dyar KA, Ciciliot S, Wright LE, Biensø RS, Tagliazucchi GM, Patel VR, et al. Muscle insulin sensitivity and glucose metabolism are controlled by the intrinsic muscle clock. Mol Metab. 2014;3(1):29–41.
6. Van Cauter E, Désir D, Decoster C, Féry F, Balasse EO. Nocturnal decrease in glucose tolerance during constant glucose infusion. J Clin Endocrinol Metab. 1989 Sep;69(3):604–11.
7. Morris CJ, Yang JN, Garcia JI, Myers S, Bozzi I, Wang W, et al. Endogenous circadian system and circadian misalignment impact glucose tolerance via separate mechanisms in humans. Proc Natl Acad Sci. 2015 Apr 28;112(17):E2225 LP-E2234.
8. Scheer FAJL, Hilton MF, Mantzoros CS, Shea SA. Adverse metabolic and cardiovascular consequences of circadian misalignment. Proc Natl Acad Sci [Internet]. 2009 Mar 17;106(11):4453 LP – 4458. Available from: http://www.pnas.org/content/106/11/4453.abstract
9. Chaix A, Manoogian ENC, Melkani GC, Panda S. Time-Restricted Eating to Prevent and Manage Chronic Metabolic Diseases. Annu Rev Nutr [Internet]. 2019 Aug 21;39(1):291–315. Available from: https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-082018-124320
10. Chaix A, Zarrinpar A, Miu P, Panda S. Time-Restricted Feeding Is a Preventative and Therapeutic Intervention against Diverse Nutritional Challenges. Cell Metab [Internet]. 2014 Dec 2;20(6):991–1005. Available from: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2014.11.001
11. Schwingshackl L, Zähringer J, Nitschke K, Torbahn G, Lohner S, Kühn T, et al. Impact of intermittent energy restriction on anthropometric outcomes and intermediate disease markers in patients with overweight and obesity: systematic review and meta-analyses. Crit Rev Food Sci Nutr. 2020;1–12.
12. Harris L, McGarty A, Hutchison L, Ells L, Hankey C. Short-term intermittent energy restriction interventions for weight management: a systematic review and meta-analysis. Obes Rev [Internet]. 2018 Jan 1;19(1):1–13. Available from: https://doi.org/10.1111/obr.12593
13. Cioffi I, Evangelista A, Ponzo V, Ciccone G, Soldati L, Santarpia L, et al. Intermittent versus continuous energy restriction on weight loss and cardiometabolic outcomes: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Transl Med [Internet]. 2018;16(1):371. Available from: https://doi.org/10.1186/s12967-018-1748-4
14. Gabel K, Hoddy KK, Haggerty N, Song J, Kroeger CM, Trepanowski JF, et al. Effects of 8-hour time restricted feeding on body weight and metabolic disease risk factors in obese adults: A pilot study. Nutr Heal Aging. 2018;4:345–53.
15. Gill S, Panda S. A Smartphone App Reveals Erratic Diurnal Eating Patterns in Humans that Can Be Modulated for Health Benefits. Cell Metab. 2015 Nov 3;22(5):789–98.
16. Sutton EF, Beyl R, Early KS, Cefalu WT, Ravussin E, Peterson CM. Early Time-Restricted Feeding Improves Insulin Sensitivity, Blood Pressure, and Oxidative Stress Even without Weight Loss in Men with Prediabetes. Cell Metab. 2018;27(6):1212-1221.e3.
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