LA NUTRICIÓN CEREBRAL DEBERÁ

OBJETIVO CAPITAL EN LA NEUROCIENCIA

 

La relación entre nutrición deficiente y afectación cognitiva es una variable que cada día va tomando más peso en los anales de la neurodegeneración; y el vínculo, entre la microbiota intestinal y los procesos anti y proinflamatorios cerebrales, tiene una mayor vertiente de estudios que nos iluminan el camino en un proceso de conocimiento más integral del ser humano.

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Por Dr. Juan Manuel Zevallos.

El creciente interés en si la modificación de la dieta puede tratar y quizás prevenir la afectación y deterioro cognitivo ha llevado a una creciente investigación en esta área del saber. Los vínculos entre la dieta y la cognición aún se están valorando, pero se ha demostrado que los microorganismos intestinales, las hormonas del estrés y las neurotrofinas cerebrales afectan activamente los ejes inmunitario, inflamatorio e hipotalámico-hipofisario asociados al neurodesarrollo y neurodegeneración. Aún no se han determinado los excesos y deficiencias dietéticas específicas asociados a la cognición, lo que sí es claro es que el principal beneficio de ciertas dietas parece ser la prevención de la afectación cognitiva mediante la reducción de la neuroinflamación.

Estudios que analizan alimentos específicos de una amplia gama de grupos alimenticios han encontrado beneficios en la cognición, aunque su relevancia clínica es pobre. Por el contrario, la ingesta excesiva de alimentos ultraprocesados ​​y azúcares refinados, así como una dieta proinflamatoria, aumentan la probabilidad de un deterioro cognitivo a una edad más temprana.

 

La plasticidad del epigenoma ofrece una interfaz convincente a través de la cual factores ambientales, como la nutrición, pueden influir en el desarrollo del envejecimiento y del deterior de las capacidades cognitivas. Se sabe que los hábitos alimentarios, a lo largo del tiempo, son factores determinantes de las tasas de envejecimiento individual y de la vulnerabilidad a enfermedades relacionadas con la edad.

Existen varias vías a través de las cuales las señales nutricionales afectan la memoria celular y modulan en el proceso de envejecimiento. De las vías metabólicas más estudiadas se hallan las de: S-adenosina-metionina (SAM), dinucleótido de nicotinamida y adenosina (NAD+), ácido alfa ceto glutárico (a-KG) y la acetil-CoA; todos importantes factores que impulsan modificaciones epigenética que conllevaría a la regulación de la actividad de las enzimas modificadores de la cromatina.

La SAM actúa cómo un donante universal de metilos para la metilación de nucleótidos, proteínas, fosfolípidos y marcas epigenética claves dentro de la célula. Su biosíntesis depende del ciclo de la metionina y del metabolismo del folato; y su producto metabólico, la S-adenosina-homocisteína, actúa como inhibidor competitivo de las metiltransferasa; por ende, la relación SAM/SA-homocisteína regula dinámicamente las actividades de la ADN-metil transferasa y las histonas metiltransferasa. El envejecimiento es un proceso dinámico que se acompaña frecuentemente de hipometilación del ADN en todo el genoma, junto con una hiper metilación focalizada en regiones promotoras de genes específicos. Durante el envejecimiento, la disminución de la capacidad de síntesis de SAM puede provocar una hipometilación generalizada.

La NAD+ desempeña un papel importante como sustrato esencial para las enzimas que la modulan como la poli-ADP ribosa polimerasas y sirtuinas. Las sirtuinas catalizan la desacetilación de proteínas histonas como la histona H3-lisina 9 y numerosos sustratos no histónicos, incluyendo el coactivador 1 alfa del receptor activado por proliferadores de peroxisomas gamma, la proteína FOXO1 y el receptor NOD3. NAD+ desempeñando funciones importantes en la regulación metabólica, la resistencia al estrés y la reparación del ADN. La disminución progresiva de los niveles de NAD+ se asocian con la hiperacetilación de histonas, disfunción mitocondrial e inflamación crónica, eventos estos, asociados o de modo independiente, aceleran la progresión de los trastornos neurodegenerativos, el síndrome metabólico y las enfermedades cardiovasculares. Se ha demostrado en múltiples modelos de envejecimiento y enfermedad que la suplementación con precursores de NAD+ como, el mono nucleótido de nicotinamida, y el ribósido de nicotinamida, restauran la actividad de las sirtuinas mejorando la función mitocondrial y prolongando la esperanza de vida.
La a-KG es un intermediario en el ciclo del ácido tricarboxílico y actúa como un factor esencial para diversas dioxigenadas dependientes, las cuales catalizan la metilación activa del ADN y regulan a las histonas relacionadas a metilasas que contienen el dominio Jumonji C. Los niveles de a-KG regulan directamente la dinámica de la de metilación del ADN y los estados de metilación de las histonas, regulan la expresión de la cromatina abierta y la actividad génica, desempeñando funciones vitales en el mantenimiento de la pluripotencialidad de las células madre, la diferenciación celular y la función de las células inmunitarias.

La acetil-CoA es el donante directo y obligatorio del grupo acetilo para la acetilación de histonas catalizadas por las histonas acetiltransferasas. Su concentración en el núcleo de las células está estrictamente regulada por múltiples vías metabólicas. La acetil-CoA participa en la desacetilación mediada por sirtuinas y puede modular enzimas metabólicas claves, incluyendo la SAM sintetasa, mediante la acetilación.

Los ácidos grasos de cadena corta en particular, butirato y el propionato, son metabolitos primarios generados por la microbiota intestinal mediante la fermentación de la fibra dietética y actúan como potentes inhibidores de las histonas HDAC clase 1 y 2A, elevando así los niveles de desacetilación de las histonas.
Los aminoácidos serina y lisina influyen en la producción y el consumo de SAM mediante el metabolismo de un carbono y modulan el equilibrio de la metilación.