|
Resumen Los períodos de ayuno y realimentación pueden reducir el riesgo cardiometabólico elevado por la dieta occidental. Aquí mostramos en el subestudio de NCT02099968, investigando los parámetros clínicos, los criterios de valoración exploratorios del inmunoma y del microbioma intestinal, que en pacientes con síndrome metabólico hipertensivo, un ayuno de 5 días seguido de un enfoque dietético modificado para detener la hipertensión reduce la presión arterial sistólica, es necesario para los medicamentos antihipertensivos, el índice de masa corporal a los tres meses después de la intervención en comparación con un enfoque dietético modificado para detener la hipertensión solo. El ayuno altera el microbioma intestinal, lo que afecta a los taxones bacterianos y los módulos de genes asociados con la producción de ácidos grasos de cadena corta. Los análisis de sistemas cruzados revelan una correlación positiva de las células T invariantes asociadas a la mucosa circulantes, los monocitos no clásicos y las células T efectoras CD4 + con la presión arterial sistólica. Además, las células T reguladoras se correlacionan positivamente con el índice de masa corporal y el peso. El análisis de aprendizaje automático de los datos basales del inmunoma o del microbioma predice la respuesta sostenida de la presión arterial sistólica dentro del grupo de ayuno, identificando las células T efectoras CD8 +, las células Th17 y las células T reguladoras o Desulfovibrionaceae, Hydrogenoanaerobacterium, Akkermansia y Ruminococcaceae como contribuyentes importantes al modelo. Aquí informamos que los datos multiómicos de alta resolución destacan el ayuno como una intervención no farmacológica prometedora para el tratamiento de la presión arterial alta en pacientes con síndrome metabólico. |
Introducción
El ayuno puede prolongar la supervivencia y reducir la carga de enfermedad en modelos de roedores y posiblemente en humanos. En contraste, la dieta occidental actual promueve la enfermedad cardiometabólica (CMD). No se comprende completamente cómo la dieta afecta la microbiota intestinal, el sistema inmunológico y, posteriormente, la fisiología del huésped, y falta información sobre cómo el ayuno periódico afecta el microbioma intestinal en pacientes con síndrome metabólico (MetS).
Para reducir el riesgo de CMD, a menudo se prescribe ejercicio y una dieta saludable. Se recomienda pasar de una "dieta occidental" a una dieta DASH "mediterránea" más saludable para lograr una nutrición óptima y un balance energético negativo, aunque el cumplimiento es un obstáculo importante. Nuestro estudio es el primero de su tipo en investigar los efectos de una modificación del estilo de vida en combinación con la terapia de ayuno en pacientes con MetS utilizando un enfoque multiómico al combinar el análisis del microbioma intestinal y la inmunofenotipificación profunda.
Se sabe que la "dieta occidental" induce inflamación metabólica, acelerando la CMD4. La microbiota intestinal es un ecosistema delicado que juega un papel fundamental en la salud y la enfermedad. La disbiosis se ha observado como una característica de varios trastornos inflamatorios, cardiovasculares y metabólicos (por ejemplo, obesidad), incluida la hipertensión. El microbioma intestinal "sano" es relativamente estable, aunque varios factores como los antibióticos, las infecciones intestinales y los cambios profundos en la dieta o el estilo de vida, como pasar a una "dieta occidental" o salir de ella, pueden inducir cambios transitorios o persistentes en este ecosistema.
Tradicionalmente, el ayuno juega un papel importante en diferentes prácticas culturales y religiosas. La restricción calórica dramática no solo afecta la salud y fisiología del huésped, sino que también tiene un impacto en el microbioma.
| Aquí, estudiamos el papel del ayuno en pacientes con riesgo cardiovascular con MetS. Cinco días de ayuno seguidos de 3 meses de una dieta DASH modificada indujeron cambios diferenciados en el microbioma y el inmunoma que no se observaron solo con DASH, así como un beneficio sostenido de la PAS incluso 3 meses después de la intervención. |
Aplicando algoritmos de aprendizaje automático, pudimos hacer predicciones efectivas con respecto a qué pacientes responderían positivamente al tratamiento a través de la reducción de la PA a partir de los datos del inmunoma basal o del microbioma 16S. La firma microbiana de la capacidad de respuesta de la PA se generaliza a una cohorte publicada recientemente que investiga el impacto del ayuno en 15 voluntarios varones sanos, al igual que muchos de los cambios del microbioma durante el ayuno.
Estos datos destacan el ayuno seguido de un cambio a una dieta que promueve la salud como una intervención no farmacológica prometedora para los pacientes con SM hipertensivo, con posibles implicaciones para un espectro más amplio de estados de salud.
El ayuno actúa como catalizador de la dieta
Uno de cada cuatro alemanes padece síndrome metabólico. Varias de las cuatro enfermedades de la riqueza ocurren al mismo tiempo en este 'cuarteto mortal': obesidad, presión arterial alta, trastorno del metabolismo de los lípidos y diabetes mellitus. Cada uno de estos es un factor de riesgo de enfermedades cardiovasculares graves, como ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.
El tratamiento tiene como objetivo ayudar a los pacientes a perder peso y normalizar su metabolismo de lípidos y carbohidratos y la presión arterial. Además del ejercicio, los médicos prescriben una dieta baja en calorías y saludable. A menudo también se requiere medicación. Sin embargo, no está del todo claro qué efectos tiene la nutrición en el microbioma, el sistema inmunológico y la salud.
Un grupo de investigación dirigido por la Dra. Sofia Forslund y el profesor Dominik N. Müller del Centro Max Delbrück de Medicina Molecular de la Asociación Helmholtz (MDC) y el Centro de Investigación Clínica y Experimental (ECRC) ha examinado ahora el efecto que tiene un cambio de dieta en personas con síndrome metabólico. El ECRC está dirigido conjuntamente por el MDC y la Charité Universitätsmedizin de Berlín.
"Cambiar a una dieta saludable tiene un efecto positivo sobre la presión arterial", dice Andras Maifeld, resumiendo los resultados. "Si la dieta va precedida de un ayuno, este efecto se intensifica". Maifeld es el primer autor del artículo, que se publicó recientemente en la revista "Nature Communications".
Brócoli sobre rosbif
Dr. Andreas Michalsen, consultor senior del Departamento de Naturopatía del Immanuel Hospital Berlin y catedrático de Naturopatía Clínica en el Instituto de Medicina Social, Epidemiología y Economía de la Salud de Charité - Universitätsmedizin Berlin, y el profesor Gustav J. Dobos, presidente de Naturopatía y Medicina Integrativa en la Universidad de Duisburg-Essen, reclutó a 71 voluntarios con síndrome metabólico y presión arterial sistólica elevada. Los investigadores los dividieron en dos grupos al azar.
Ambos grupos siguieron la dieta DASH (Enfoque dietético para detener la hipertensión) durante tres meses, que está diseñada para combatir la presión arterial alta. Esta dieta de estilo mediterráneo incluye muchas frutas y verduras, productos integrales, frutos secos y legumbres, pescado y carnes blancas magras.
- Uno de los dos grupos no consumió ningún alimento sólido durante cinco días antes de comenzar la dieta DASH.
Sobre la base de la inmunofenotipificación, los científicos observaron cómo las células inmunes de los voluntarios cambiaban cuando modificaban su dieta. "El sistema inmunológico innato permanece estable durante el ayuno, mientras que el sistema inmunológico adaptativo se apaga", explica Maifeld. Durante este proceso, la cantidad de células T proinflamatorias disminuye, mientras que las células T reguladoras se multiplican.
Una dieta mediterránea es buena, pero también es mejor ayunar
Los investigadores utilizaron muestras de heces para examinar los efectos del ayuno en el microbioma intestinal. Las bacterias intestinales trabajan en estrecho contacto con el sistema inmunológico. Algunas cepas de bacterias metabolizan la fibra dietética en ácidos grasos antiinflamatorios de cadena corta que benefician al sistema inmunológico. La composición del ecosistema de bacterias intestinales cambia drásticamente durante el ayuno. Las bacterias promotoras de la salud que ayudan a reducir la presión arterial se multiplican. Algunos de estos cambios se mantienen incluso después de la reanudación de la ingesta de alimentos.
Lo siguiente es particularmente digno de mención: "El índice de masa corporal, la presión arterial y la necesidad de medicación antihipertensiva se mantuvieron más bajos a largo plazo entre los voluntarios que comenzaron la dieta saludable con un ayuno de cinco días", explica Dominik Müller. La presión arterial normalmente se dispara nuevamente cuando se olvida incluso un comprimido antihipertensivo.
La presión arterial permanece más baja a largo plazo, incluso tres meses después del ayuno
Junto con científicos del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones y la Universidad McGill, Montreal, Canadá, el grupo de trabajo de Forslund realizó una evaluación estadística de estos resultados utilizando inteligencia artificial para asegurarse de que este efecto positivo fuera realmente atribuible al ayuno y no a la medicación que los voluntarios estaban tomando. Utilizaron métodos de un estudio anterior en el que habían examinado la influencia de la medicación antihipertensiva en el microbioma. "Pudimos aislar la influencia de la medicación y observar que si alguien responde bien a un cambio de dieta o no depende de la respuesta inmune individual y del microbioma intestinal", dice Forslund.
Si una dieta alta en fibra y baja en grasas no produce resultados, es posible que no haya suficientes bacterias intestinales en el microbioma intestinal que metabolicen la fibra en ácidos grasos protectores. "Quienes tienen este problema a menudo sienten que no vale la pena el esfuerzo y vuelven a sus viejos hábitos", explica el científico.
Por tanto, es una buena idea combinar una dieta con un ayuno.
"El ayuno actúa como un catalizador para los microorganismos protectores en el intestino. La salud claramente mejora muy rápidamente y los pacientes pueden reducir su medicación o incluso dejar de tomar las tabletas por completo". Esto podría motivarlos a seguir un estilo de vida saludable a largo plazo.
El ayuno seguido de una dieta DASH modificada, pero no una dieta DASH sola, mejora significativamente la PAS y la PAM ambulatoria de 24 h 3 meses después de la intervención (se muestran los valores de P corregidos por FDR y MWU bilateral). Las líneas muestran las trayectorias de los participantes individuales. b Los sujetos con MetS que comienzan una dieta DASH modificada después del ayuno reducen significativamente su ingesta de medicación antihipertensiva 3 meses después de la intervención, en comparación con los sujetos que comienzan una dieta DASH únicamente. Prueba de χ2 bilateral, P = 0,035. c Cambios en la PAS ambulatoria de 24 h en respondedores y no respondedores, incluido el cambio en la medicación antihipertensiva (MWU bilateral). d, e Una semana de ayuno seguida de dieta DASH modificada, pero no la dieta DASH sola, provocó una reducción significativa del IMC y del peso corporal (MWU bilateral, FDR corregido) en pacientes con MetS, que persistió 3 meses después . f Comparación de los cambios en la PAS ambulatoria de 24 h y el peso corporal, respectivamente, entre el inicio y el seguimiento en ambos brazos del estudio. Cada punto representa a un individuo. g El cambio de peso corporal no es significativamente diferente entre respondedores y no respondedores en el brazo de ayuno entre el inicio y el seguimiento (MWU de dos lados). h Parámetros de riesgo cardiometabólico seleccionados (eje vertical) alterados en el brazo en ayunas en comparación con el brazo DASH. Los colores del mapa de calor muestran los tamaños del efecto con signo delta de Cliff, con un asterisco que indica un significado univariante post-hoc después de compensar los cambios en la dosis del fármaco (ver Métodos). El eje horizontal muestra la comparación de cada punto de tiempo: cambio durante el ayuno / semana tres de DASH, cambio durante la realimentación / 3 meses de DASH y cambio durante el período de estudio en su conjunto. Las bisagras del diagrama de caja denotan los percentiles 25 - 75. La línea dentro de la gráfica de caja indica la mediana. Los bigotes en (c, g) se extraen de valores mínimos a máximos. Los bigotes en (d, e) se dibujan a los valores mínimo y máximo, pero no más allá de 1,5 × IQR.
Discusión
Aquí demostramos que el ayuno induce cambios en el microbioma intestinal y la homeostasis inmune con un efecto beneficioso sostenido sobre el peso corporal y la PA en pacientes hipertensos con MetS.
Existe un interés creciente en comprender cómo las intervenciones dietéticas dan forma al microbioma intestinal e interactúan con las enfermedades metabólicas, como la obesidad, el MetS, la diabetes tipo 2 y la salud (cardiovascular).
Varias intervenciones en el estilo de vida destinadas a la pérdida de peso han demostrado que el microbioma intestinal cambia en pacientes obesos, diabéticos tipo 2 o con SM.