El ayuno intermitente reconstruye las mitocondrias de la grasa parda en ratones obesos

El tejido adiposo pardo (BAT, por sus siglas en inglés) quema combustible en forma de calor a través de la proteína UCP1 y depende de mitocondrias densas y bien organizadas. En la obesidad, el BAT se "emblanquece": se llena de grasa y sus mitocondrias se deterioran, lo que puede reducir el gasto energético. Dado que la flexibilidad metabólica y la calidad mitocondrial son fundamentales para los años de vida saludable, los investigadores quisieron saber si el ayuno intermitente, una estrategia sin fármacos, puede reparar este tejido. Su efecto sobre la estructura y la función mitocondrial del BAT en la obesidad establecida estaba poco caracterizado.

Ratones machos C57BL/6J comieron dieta estándar o una dieta alta en grasa (HFD) con un 35 % de grasa durante 8 semanas. Durante las 8 semanas siguientes, la mitad de los ratones con HFD siguió un protocolo diario de ayuno 16:8, en ayuno de 6:00 a. m. a 10:00 p. m. durante su fase inactiva y con alimentación durante su fase activa. El resto de los ratones con HFD y los controles con dieta estándar comieron libremente. Los investigadores midieron el peso corporal, la tolerancia a la glucosa, la tasa metabólica en jaulas de calorimetría, la histología del BAT, la microscopía electrónica de transmisión (TEM, n = 6 por grupo), western blots y la respirometría en homogeneizados de BAT.

A nivel de todo el organismo, el ayuno evitó una mayor ganancia de peso sin modificar la ingesta de alimento, salvo en la semana 6. También evitó la intolerancia a la glucosa y el aumento de masa grasa epididimaria y total inducido por la HFD. Tras normalizar por el peso corporal, la HFD redujo el gasto energético diario y el ayuno lo aumentó, principalmente en la fase oscura. Sin embargo, tras el ajuste por peso corporal mediante ANCOVA, las diferencias entre grupos desaparecieron (F(2,12) = 0,39, p = 0,689). La comparación entre HFD y ayuno mostró solo una tendencia (p = 0,054). Los autores advierten explícitamente de que esto no demuestra un efecto independiente del peso.

En el BAT, la HFD agrandó las gotas lipídicas y desplazó la distribución lejos de las gotas pequeñas (<30 μm²), la señal característica del emblanquecimiento. El ayuno revirtió esto en parte. La masa del BAT no se redujo de forma significativa con el ayuno, y el mRNA de Ucp1, Cpt1a y Ppargc1a no difirió entre los grupos. No obstante, la proteína UCP1 aumentó con el ayuno frente a la HFD, y la proteína CPT1α aumentó frente a la dieta estándar. La proteína de fusión OPA1 disminuyó con la HFD y se recuperó parcialmente con el ayuno, mientras que DRP1 total, una proteína de fisión, cayó por debajo de los otros dos grupos. VDAC, un marcador de masa mitocondrial, no cambió, lo que sugiere un remodelado de la calidad más que de la cantidad.

Según el resumen, la TEM mostró que la obesidad produjo mitocondrias más pequeñas y redondeadas con crestas alteradas. El ayuno aumentó la elongación mitocondrial, la longitud total de las crestas y su alineación. También elevó la capacidad intrínseca máxima de los complejos respiratorios y el contenido de proteínas de fosforilación oxidativa. El texto proporcionado se interrumpía antes de estas secciones, por lo que aquí no se informan los valores detallados.

Estos resultados sugieren que la alimentación con restricción horaria puede restaurar tanto la arquitectura como la función de las mitocondrias del BAT obeso. Las salvedades son importantes: el estudio usó solo ratones machos, los tamaños muestrales fueron pequeños (de 4 a 6 por grupo en la mayoría de los ensayos de tejido) y la respirometría se realizó en tejido congelado. Los aumentos del gasto energético estuvieron estrechamente ligados al peso corporal y no hubo cambios a nivel de transcritos. La traslación a humanos sigue sin demostrarse.