Un estudio del Buck Institute for Research on Aging, en Estados Unidos, ofrece una explicación de los beneficios del ayuno a nivel neuronal. Los investigadores usaron larvas de mosca de la fruta para descubrir la presencia de una vía molecular que responde a la escasez de nutrientes y disminuye la actividad de las sinapsis en las uniones entre neuronas y células musculares. Para determinar los detalles moleculares sobre cómo la reducción de nutrientes afecta al funcionamiento de la sinapsis, el equipo combinó sus herramientas genéticas y moleculares con imágenes y técnicas electrofisiológicas para ver qué pasaba cuando cambiaban la composición de los alimentos de las larvas de mosca de la fruta.
El equipo comenzó restringiendo la proteína en la dieta de las larvas, ya que se sabía que la restricción de proteínas reducía la actividad de mTOR (diana de rapamicina en células de mamífero). Sorprendentemente, descubrieron que la homeostasis sináptica no se vio afectada por la restricción dietética, a pesar de la menor actividad de mTOR, pero la eliminación transitoria de alimentos (ayuno agudo), suprimió completamente la homeostasis sináptica en pocas horas.
El ayuno agudo bloquea la regulación al alza sináptica, que normalmente se desencadena como resultado de la reducción de la función del receptor postsináptico en la unión neuromuscular de la larva de mosca de la fruta (NMJ). Esta regulación negativa depende críticamente de la mejora transcripcional de la proteína de unión al factor de iniciación eucariótico 4E (4E-BP) bajo el control del factor de transcripción Forkhead box O (Foxo). Además, los resultados indican que la regulación postsináptica del 4E-BP, ejerce un input negativo, que se contrarresta por un aporte regulatorio positivo de m(TOR). Esta señalización retrógrada combinatoria juega un papel clave en la regulación de la fuerza sináptica. Finalmente, estos resultados proporcionan una visión mecanicista de cómo el estrés celular y la escasez nutricional podría influir en la homeostasis sináptica y la estabilidad funcional en los circuitos neuronales..
l equilibrio entre TOR y 4E-BP controla la estabilidad de la sinapsis, y dicha estabilidad es un sello de los circuitos neuronales saludables, a la vez que su interrupción en forma de aumento de actividad en la sinapsis, puede llevar a enfermedades neurodegenerativas, como Parkinson, Alzheimer, esquizofrenia o epilepsia.
Podríamos tener una idea real de las ventajas de amortiguar la actividad sináptica que provoca el ayuno, poniendo como ejemplo cómo el ayuno puede ser beneficioso para los pacientes epilépticos, que pueden experimentar reducción de las convulsiones al restringir las calorías.
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