Estatus nutricional i expressió de sirtuina-1: dades de l’Estudi Toledo d’Envelliment Saludable (Nutrició mediterrània, 36/2018)

El Estudio Toledo de Envejecimiento Saludable (ETES) és un estudi observacional de l’envelliment, que combina mètodes clínico-epidemiològics i de recerca bàsica. En l’estudi participaren 2488 persones majors de 65 anys ingressades en residències d’ancians de la província de Toledo. Per “envelliment saludable” hom entén els aspectes ontogènics de fer-se gran, en oposició a allò condicionat per patologies. Separar un aspecte de l’altre és matèria de controvèrsia, com ho són les diferents teories per explicar el fenomen estricte de l’envelliment o senescència. La teoria oxidativa de l’envelliment pensa que l’acumulació d’efectes de les espècies reactives de l’oxigen i del nitrogen hi té molt a veure. Fins i tot si assumim que aquesta no seria pas una causa rellevant, o que més aviat seria un efecte lateral, el cas és que cal pensar que l’activitat dels gens implicats en la resposta a l’estrès oxidatiu podria relacionar-se amb alguns dels efectes de l’envelliment, com ara la fragilitat entre la gent gran. L’expressió d’aquests gens deu tindre una base genètica, és clar, però cal pensar que aquesta expressió pot veure’s afectada per la nutrició, de la qual sabem que sí té un impacte en l’envelliment i en malalties relacionades amb l’envelliment. Potser els factors nutricionals protectors actuen sobre l’expressió d’alguns d’aquests gens. Mariam El Assar ha encapçalat una recerca que apareixia en forma d’article la setmana passada al Journal of Nutrition en la qual s’investigava, a partir de 350 subjectes de l’Estudi de Toledo, l’associació entre la nutrició i l’expressió de 15 gens relacionats amb la resposta cel·lular a l’estrès. Per fer-ho extragueren i retrotranscrigueren ARN procedent de les mostres de sang d’aquestes persones. Alhora, per a cada persona recuperaren les dades de qüestionaris nutricionals. Dels 15 gens analitzats, un d’ells, SIRT-1 (el gen de la sirtuina-1) mostrava una associació entre la seva expressió i puntuacions elevades d’estatus nutricional. Per El Assar et al., els nivells de sirtuina-1, doncs, podrien ésser un biomarcador potencial de l’estatus nutricional de la gent gran, i una diana per a intervencions terapèutiques.

Estatus nutricional i l’expressió de gens relacionats amb la resposta cel·lular a l’estrès oxidatiu

Mariam El Assar treballa a la Fundación para la Investigación Biomédica del Hospital Universitario de Getafe. També és membre del CIBERFES, la xarxa de l’Instituto de Salud Carlos III dedicada a la fragilitat i l’envelliment saludable.

Javier Angulo, també membre del CIBERFES, treballa al Servicio de Histología-Investigación del Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria (IRYCIS), adscrit a l’hospital homònim de Madrid.

Stefan Walter, de l’Hospital Universitario de Getafe i del CIBERFES, és també membre del Department of Epidemiology and Biostatistics de la University of California San Francisco.

José Antonio Carnicero, membre del CIBERFES, treballa al Hospital Virgen del Valle, en el Complejo Hospitalario de Toledo.

Francisco José García García, membre del CIBERFES, és cap del servei de geriatria del Complejo Hospitalario de Toledo, i metge del Hospital Virgen del Valle. És un dels coordinadors científics de l’Estudio Toledo.

José-María Sánchez-Puelles González-Carvajal és investigador del Grupo de Farmacología Molecular del Departamento de Medicina Celular y Molecular del Centro de Investigaciones Biológicas, adscrit al CSIC i amb seu a Madrid.

Carlos Sánchez-Puelles Peñaranda és nutricionista clínic i membre de la Fundación para la Investigación Biomédica de l’Hospital de Getafe.

Leocadio Rodriguez Mañas és un dels coordinadors científics de l’Estudio Toledo. Membre del CIBERFES, treballa al Servicio de Geriatría del Hospital Universitario de Getafe, i a la Fundación para la Investigación Biomédica d’aquest centre.

En el disseny d’aquesta recerca participaren Assar, Angulo, García-García, José-María Sánchez-Puelles, Carlos Sánchez-Puelles i Rodríguez-Mañas. La recerca fou conduïda per Assar, Angulo, Walter i Carnicero. L’anàlisi de dades anà a càrrec d’Assar, Angulo, Walter, Carnicero i Rodríguez-Mañas. L’article fou redactat inicialment per Assar, Angulo i Rodríguez-Mañas.

El finançament d’aquest estudi deriva del Projecte FRAILOMIC (del Setè Programa Marc de la UE, 2007-2013), i dels projectes que Angulo i Rodríguez-Mañas tenen amb el Ministeri espanyol d’Economia, cofinançats amb els fons FEDER que gestiona l’Institut de Salut Carles III.

L’envelliment saludable no tan sols és una bona finalitat individual, sinó una necessitat col·lectiva quan hom pensa en el fet que en els propers trenta anys la població més gran de 60 anys serà el doble que l’actual. Una bona nutrició es considera un element cabdal per contrarestar el deteriorament físic i mental sovint associat a l’envelliment. La relació entre envelliment i nutrició és dialèctica, ja que el deteriorament cognitiu i físic dificulta seguir una bona nutrició. A mesura que ens fan més grans solem reduir la ingesta com a resultat d’un apetit inferior o més irregular. Això pot crear una espiral en la que malnutrició i fragilitat s’alimenten una i l’altra: caigudes que requereixen hospitalitzacions i declivi funcional augmenten els riscos de discapacitat i de mortalitat. Al capdavall, els geriatres contemplen les intervencions nutricionals com les més efectives per contrarestar la fragilitat i la sarcopènia.

Una de les finalitats de l’Estudio Toledo és aprofundir en les bases patofisiològiques de la fragilitat. Com actuen l’estrès oxidatiu i la inflamació? Com s’interrelaciona la nutrició i la resposta cel·lular a l’estrès en gent gran? Aquesta és la qüestió central que El Assar et al. volien respondre. D’una banda, examinen si la nutrició en gent gran que viu en residències s’associa amb l’expressió de certs gens vinculats a l’envelliment o a la resposta cel·lular a l’estrès. I, d’altra banda, avaluar si aquestes associacions es vinculen a la fragilitat o al seguiment de la dieta mediterrània.

Una selecció de 350 participants de l’Estudi Toledo

El Assar et al. han seleccionat 350 participants de l’Estudi Toledo. En l’Estudi Toledo participaren un total de 2488 residents majors de 65 anys en llars de la gent gran de la província de Toledo. La selecció de 350 participants inclou 77 persones fràgils i 273 que no ho són (per bé que d’aquestes 130 són prefràgils). Tots els participants signaren un consentiment informat, en el marc d’un protocol aprovat pel Comitè d’Ètica en Recerca Clínica del Complex Hospitalari de Toledo.

La classificació de fragilitat la fan d’acord amb els cinc criteris de Fried:
– 1. pèrdua no-intencional de pes (més de 4,5 kg en el darrer any)
– 2. sensació d’esgotament, valorada com la resposta afirmativa a “Sento que tot és un esforç” i “Sento que no puc continuar fent coses”.
– 3. poca força en aferrar coses, mesurada amb un dinamòmetre hidràulic.
– 4. baixa velocitat en caminar, fent un test de recórrer 3 metres.
– 5. baix nivell d’activitat física, mesurat d’acord amb el PASE.

Cadascun d’aquests criteris consisteix en una resposta binària (0, 1). Les persones amb una suma total de 0 són considerades “robustes”. Són considerades “pre-fràgils” les que tenen una puntuació d’1 o 2, i “fràgils” les que tenen una puntuació de 3 o més.

També es mesurà l’índex de Katz, que considera el nivell d’independència en sis activitats quotidianes:
– traslladar-se.
– banyar-se o dutxar-se.
– vestir-se.
– menjar.
– orinar i defecar.
– continència urinària i fecal.

L’índex de Katz va del 0 a 6, i el 6 és la plena funcionalitat.

Una altra mesura realitzada és l’escala de Lawton-Brody, que té en compte vuit activitats quotidianes:
– ús del telèfon.
– cuinar.
– mode de transport.
– fer la bugada.
– comprar.
– tindre cura de la llar.
– responsabilitat sobre les pròpies mediacions.
– capacitat per gestionar les pròpies finances.

Una persona és dependent en l’escala de Lawton-Brody si depèn d’algú altre per més d’una d’aquestes vuit activitats.

Amb l’índex de comorbiditat de Charlson es valoren les malalties reportades pel propi participant, que són després confirmades amb una revisió de l’historial clínic. En aquest índex (que va de 0 a 30) es tenen en compte condicions cardiovasculars, pulmonars, neurològiques, gastrointestinals, hepàtiques, renals, infeccioses, hipertensió o càncer.

L’estatus nutricional el valoren a través del “Mini Nutritional Assessment” (MNA). L’MNA inclou quatre sectors: valoració antropomètrica, avaluació global, valoració dietètica i valoració subjectiva. En total, es valoren 18 factors, com ara el nombre d’àpats diaris, el consum de fruites i verdures o la ingesta d’aigua. La puntuació va de 0 a 30. Una puntuació inferior a 17 indica malnutrició, i una bona nutrició tan sols s’assoleix si se superen els 24.

Per valorar l’adhesió a la dieta mediterrània, segueixen el qüestionari PREDIMED, que ja hem vist en altres ocasions. Aquest qüestionari inclou 14 factors, cadascun amb puntuació binària. Si el valor agregat és de 0-5, l’adhesió és baixa, i si és superior a 10 indica una alta adhesió.

A les persones participants se’ls extragueren 2,5 mL de sang de la vena antecubital en tubs adequats per a l’extracció ulterior d’ARN. Les mostres de sang es deixaven 2 hores a temperatura ambient per garantir la lisi dels leucòcits, i llavors eren congelades a -80ºC.

Les mostres eren posteriorment descongelades per seguir un protocol d’isolament d’ARN. A partir de l’ARN extret (200-500 ng) se’n feia una retrotranscripció i una PCR ulterior de fins a 40 cicles. Això permetia obtindre els ADN complementaris (cDNA) d’una manera quantitativa. Per a normalitzar les dades, es valorava la quantitat de cDNAs de tres gens constitutius: GAPDH, B2M i ARF1. D’aquests tres gens constitutius, GAPDH i B2M són els més estables, i foren els finalment triats com a estandarditzadors per a quantificar l’expressió dels altres gens.

En resum, hom obtenia dels participants variables contínues (edat, índex de massa corporal, puntuació de comorbiditat de Charlson) i variables categories (sexe, diabetes mellitus, hipertensió, hipercolesterolèmia, malaltia cardiovascular, malaltia cerebrovascular, índex de Katz, índex de Lawton-Brody). En agrupar pacients les variables contínues s’expressen com a mitjanes ± desviacions estàndards, i les variables categòriques com a percentatges. En la comparació d’individus fràgils i no-fràgils, les variables contínues són explorades amb el test U de Mann-Whitney, i les variables categòriques amb un test de xi-quadrat. Per a les associacions entre les puntuacions MNA i l’expressió gènica utilitzen models de regressió lineals i logístics. En un MODEL1 consideren com a factors de confusió l’edat, el sexe i la comorbiditat. En un MODEL2, s’afegí també com a factors de confusió la fragilitat. En el MODEL3, a banda dels factors anteriors, també es considerà l’adhesió a la dieta mediterrània. S’aplicà el test de Bonferroni per corregir resultats derivats de múltiples comparacions.

Únicament troben una associació entre la menor expressió de SIRT1 i el risc de malnutrició

Dels 350 participants, el 22% que queien en categorització de fràgils eren de més edat, presentaven una prevalença superior de diabetis, de malaltia cardiovascular i de malaltia cerebrovascular. Els individus fràgils també presentaven un índex superior de comorbiditats, i una major dependència quotidiana. Ara bé, entre fràgils i no-fràgils no hi havia diferències pel que fa al sexe, a l’índex de massa corporal, a la prevalença d’hipertensió o a la prevalença d’hipercolesterolèmia.

També hi havia diferències en l’índex MNA. Els individus fràgils mostraven una puntuació inferior als no-fràgils, és a dir una pitjor nutrició.

El Assar et al. volien estudiar inicialment 21 gens. Però van haver de descartar 6 d’aquests gens (NOS2, CXCL12, ACE2, CYP27B1, HIF1A, KDR) perquè no els van poder detectar per a un nombre suficient de participants. Així doncs, l’anàlisi es restringí a 15 gens, que es poden agrupar en:
– gens implicats en la resposta cel·lular a l’estrès oxidatiu: NFE2L2, TXNRD1, HMOX2, SOD2 i SIRT1.
– gens implicats en la resposta a la inflamació: PTGS2, IL6, IL10 i CXCL10.
– gens implicats en la resposta vascular: ARG2, MAS1 i VDR.
– gens implicats en la resposta a la hipòxia: EPAS1, HIF3A i EGLN3.

Dels 15 gens, es trobà una associació robusta entre expressió gènica i MNA només per a un: SIRT1. L’expressió d’aquest gen s’associava amb una bona puntuació nutricional.

Aquesta associació entre SIRT1 i MNA, es mantenia després d’ajustar-hi els valors de PREDIMED.

Si hom classifica els participants d’acord amb el MNA entre els qui tenen un risc de malnutrició (17-23,5 de puntuació) i els ben nodrits (major o igual a 24), s’obtenen percentatges ben diferents d’acord amb la fragilitat. Un 88,5% dels participants fràgils són en risc de malnutrició, mentre que aquest percentatge baixa al 27,8% entre els participants no-fràgils.

La sirtuina-1, una proteïna sensora de nutrienta

El producte gènic de SIRT1 és la sirtuina-1, considerada una proteïna sensible a nutrients. Així s’entén que l’expressió d’aquest gen s’associï positivament amb un bon estat nutricional entre una població de gent gran que viu comunitàriament. Aquesta associació és independent de factors amb ara l’edat, el sexe, la comorbiditat, la fragilitat o l’adhesió a la dieta mediterrània. El risc de malnutrició, a més, s’associa inversament amb els nivells d’expressió en sang de SIRT1, en una associació que és independent tant de la fragilitat com de l’adhesió a la dieta mediterrània.

És remarcable que cap dels altres 14 gens estudiats mostri una associació robusta. Què té d’especial el gen SIRT1. La sirtuina-1 és una desacetilasa NAD-depenent que ha generat un gran interès per la seva associació amb l’envelliment i la longevitat, de les quals sembla ésser un factor regulador. Això s’explicaria perquè l’activitat desacetilasa de la sirtuina-1 participaria en importants funcions fisiològiques especialment rellevants en el procés d’envelliment. Hom ha trobat associacions entre els nivells de sirtuina i la prevalença de diabetes i d’altres malalties metabòliques, i de trastorns cardiovasculars, neurodegeneratius i neoplàsics. L’activitat de la sirtuina és sensible, segons altres estudis, a la disponibilitat d’un ventall de nutrients.

Així, hom ha vist que l’expressió de SIRT1 augmenta en persones sotmeses a dejuni o a restricció calòrica, segurament a través del balanç energètic negatiu que en resulta. Les dades d’El Assar et al. se sumen a la recerca preclínica que mostra com les sirtuines podrien utilitzar-se com a biomarcadors d’estatus nutricional.

El Assar et al. consideren que calen estudis longitudinals per tal de determinar el valor predictiu potencial de l’expressió diferencial del gen SIRT1. Aquests estudis permetran passar de l’aspecte associatiu a l’aspecte causal, i ajudaran a aprofundir en els mecanismes moleculars de l’envelliment i de la nutrició.

Lligams:

Better Nutritional Status Is Positively Associated with mRNA Expression of SIRT1 in Community-Dwelling Older Adults in the Toledo Study for Healthy Aging. Mariam El Assar, Javier Angulo, Stefan Walter, José Antonio Carnicero, Francisco José García-García, José-María Sánchez-Puelles, Carlos Sánchez-Puelles, Leocadio Rodríguez-Mañas. J. Nutr. 148:1408-1414 (2018).

Estudio Toledo de Envejecimiento Saludable (ETES)

 

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: