UNIDAD DE ALIMENTOS
En la Unidad de Alimentos, el interés científico de sus investigadores se centra en diversas áreas relacionadas con los alimentos y su influencia en la nutrición. En estas áreas destacan elementos que dan funcionalidad a los alimentos tales como antioxidantes, compuestos bioactivos, probióticos, microbiota, películas comestibles. Sus académicos están siempre buscando nuevas perspectivas y tecnologías para mejorar la investigación en este campo. Estas tecnologías están generando avances significativos en nuestro entendimiento y están moldeando la forma en que abordamos las preguntas científicas relacionadas con los alimentos y su impacto en la nutrición.
Durante los 4 primeros meses de 2023, los académicos de la Unidad de Alimentos han generado 4 publicaciones. Todas ellas corresponden a artículos incluidos en la Web of Science (WoS, ex ISI), publicados en revistas clasificadas en cuartil 1 (Q1) o cuartil 2 (Q2), es decir, los primeros lugares según número de citas. A continuación, destacamos 2 de ellos.
El primer artículo a destacar es un estudio de compuestos bioactivos, publicado en Antioxidants y liderado por el Dr. Hernán Speisky. En esta investigación se fortalece el concepto de que la oxidación de ciertos flavonoides, en lugar de conducir a la pérdida de sus propiedades antioxidantes, se traduce en una amplificación sustantiva de tales propiedades. La publicación da cuenta que tal amplificación aplica a quercetina y a su análogo kaempferol, demostrando que en el caso de este último flavonoide su producto de oxidación (2-(4-hidroxibenzoil)-2,4,6-trihidroxi-3(2H)-benzofuranona; Kae-BZF) exhibe una potencia antioxidante 5000 veces superior a la de su precursor. Esto último se traduce en que, a nivel de protección de células contra estrés oxidativo, se requieren concentraciones de Kae-BZF entre pico y nanomolar. Tal potencia antioxidante, inédita en literatura científica, sitúa a este último compuesto, muy posiblemente, entre los antioxidantes más potentes hasta ahora estudiados. Cabe destacar que, junto a sus propiedades antioxidantes, el estudio demuestra que Kae-BZF despliega también una extremadamente alta potencia antiinflamatoria, dada su capacidad para inhibir la activación de la vía NF-kB.
Actualmente, la demanda global de pescado está parcialmente o solo cubierta por la pesca extractiva, por lo tanto, la diversificación de la acuicultura con nuevas especies tiene un papel esencial en la provisión de proteína saludable y como fuente de omega-3. En este contexto, otra investigación que queremos destacar se enmarca en el cultivo de cojinoba del norte, realizada en el Lab de Biotecnología de Alimentos y liderada por el Dr. Jaime Romero donde se descubrió que la microbiota de estos peces estaba colonizada en gran parte por una bacteria filamentosa denominada Candidatus Arthromitus (10.3390/fishes8020109). Las bacterias filamentosas segmentadas resultan interesantes debido a que se ha establecido una asociación entre ellas y la maduración de las respuestas inmunes en el intestino, además de su capacidad para proteger al huésped de infecciones bacterianas.
UNIDAD DE NUTRICIÓN BÁSICA
Los investigadores de la unidad de Nutrición Básica publicaron 10 artículos en revistas internacionales de alto impacto, durante los primeros 4 meses del año 2023. Estos trabajos utilizan distintas aproximaciones experimentales y análisis bioinformático, para abordar distintas interrogantes en el campo de la nutrición, química de alimentos, cáncer mamario, ayuno intermitente y estudios genómicos, entre otros.
En primer lugar, destacamos un innovador trabajo titulado “Secuenciación de ADN en el aula: secuenciación completa del genoma de dos especies de tijeretas (Dermaptera; Insecta)” publicado en la revista “Biological Research” y en el que participaron varios integrantes del Laboratorio de Bioinformática y Expresión Génica y sus académicos Dr. Christian Hödar y Dr. Mauricio González. En esta investigación que forma parte de un programa educativo y de divulgación nacional en genómica, se diseñó un plan de secuenciación de ADN en 12 colegios de Chile. Los estudiantes tenían la misión de recolectar ejemplares de tijereta de distintas zonas geográficas, para luego proceder a la secuenciación de su genoma en los mismos colegios. Los resultados mostraron que más de un 93 % de las proteínas se encuentran conservadas, por lo cual estos genomas serán útiles para análisis comparativos y funcionales. Además, esta publicación se destaca pues refleja un trabajo sin precedentes, en donde la comunidad científica y los alumnos de distintos colegios se han unido para colaborar en un proyecto de secuenciación del genoma y porque los datos generados en este proyecto podrán, en el futuro, abrir el camino para nuevos estudios sobre estos interesantes insectos.
Por otra parte, también destacamos el trabajo liderado por los profesores Jorge Martínez y Nicolás Tobar del laboratorio de Biología Celular y Molecular, el cual fue publicado en la revista “Antioxidants (Antioxidantes)”, https://doi.org/10.3390/antiox12040813. La publicación presenta un estudio sobre la influencia de la inflamación derivada, por ejemplo, de condiciones de obesidad, en la generación de un nicho protumoral. En este trabajo, realizado en colaboración con el profesor Félix Urra de la Facultad de Medicina, se evaluó en muestras de células mamarias provenientes de donantes sanas, el rol de una citoquina pro-inflamatoria (TNF-Alfa), secretada abundantemente por el tejido adiposo de sujetos obesos, sobre la transformación del microambiente mamario, así como también, el efecto del estroma inflamado sobre células del sistema inmune y sobre propiedades de malignidad de células tumorales. Los hallazgos descritos en esta publicación, muestran que células mamarias inflamadas aumentan la expresión de moléculas capaces de reclutar macrófagos y promover la malignidad de células epiteliales, configurando un escenario propicio para el desarrollo de cáncer mamario. Identificar los mecanismos moleculares mediante los cuales la obesidad promueve algunos tipos de cáncer como el mamario, puede orientar la prevención de factores de riesgo y entregar luces acerca de cómo realizar un diagnóstico más temprano o eventualmente proponer nuevas terapias.
Finalmente, destacamos el trabajo liderado por el profesor Nicolás Tobar del laboratorio de Biología Celular y Molecular en colaboración con la profesora Mariana Cifuentes, del Laboratorio de Obesidad y Metabolismo Energético en Geriatría y Adultos (OMEGA). Esta investigación fue publicada en la revista “Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis.”, doi: 10.1016/j.bbadis.2023.166749, y aborda una temática de gran interés en la actualidad, como es el uso de ayuno intermitente para revertir los efectos metabólicos de una dieta hipercalórica. Hace ya un tiempo, se ha descrito que las alteraciones metabólicas asociadas con la obesidad tienen en su base un componente relativo a la cronodisrupción y el mal funcionamiento de los relojes internos que regulan nuestro funcionamiento a nivel celular y fisiológico. Con la intención de entender mejor como operan estos mecanismos y poder proponer intervenciones capaces de impactar en el lago plazo los efectos de la pandemia de la obesidad, esta investigación utilizó una aproximación experimental novedosa. Para este estudio se trataron animales previamente sometidos a una dieta hipercalórica, con una intervención de ayuno intermitente denominada “alimentación restringida en el tiempo” (TRF, por su sigla en inglés). Específicamente, se evaluó si TRF es capaz de revertir los efectos nocivos de una dieta alta en grasa. Interesantemente, los resultados confirmaron que los efectos positivos de TRF están relacionado con una mejora en los patrones de expresión de genes del reloj central y periférico, lo que refuerza la idea que la cronobiología y la crononutrición pueden ser herramientas que ayuden a contrarrestar los efectos dañinos de la malnutrición por exceso.
Como es habitual, los trabajos de la unidad de nutrición básica, representan la multiplicidad de nuestra investigación que, desde una aproximación esencialmente experimental, apunta a estudiar fenómenos de interés tanto en los campos de la fisiología, la nutrición, los alimentos y la genómica, con la firme intención de que este nuevo conocimiento tenga un impacto positivo para la población.
UNIDAD DE NUTRICIÓN HUMANA
Durante los 4 primeros meses de 2023, los académicos de la Unidad de Nutrición Humana han publicado 17 artículos en revistas indexadas en las principales bases de datos. Las publicaciones abarcan diversas áreas del conocimiento, que van desde el ámbito de la nutrición (doi: 10.1038/s41390-023-02616-z., doi: 10.1016/j.nut.2022.111962, doi: 10.3390/nu15071707, doi: 10.3389/fendo.2023.1078949, doi: 10.1002/14651858.CD012664.pub2, doi: 10.3390/foods12040700, doi: 10.3390/ijms24065654, doi: 10.1016/j.lwt.2023.114676, doi: 10.1016/j.tjnut.2022.12.006) hasta la neurociencia (doi: 10.1186/s40659-023-00426-5, doi: 10.1523/JNEUROSCI.1065-19.2023, doi: 10.3390/antiox12020214, doi: 10.3390/ijms24087364, doi: 10.3389/fncel.2023.1132121), pasando por la genética humana (doi: 10.1126/sciadv.ade1463, doi: 10.1089/jmf.2022.0078, doi: 10.1159/000529807).
En el primer grupo, se evaluó la asociación entre sedentarismo en la adolescencia y composición corporal en adultez temprana, la asociación entre restricción de sueño y hambre, la presencia de déficit de micronutrientes en niños con sobrepeso u obesidad, la validación de un estimador de síndrome metabólico y resistencia a la insulina, el efecto de la suplementación de calcio y vitamina D en mujeres sanas premenopáusicas, el efecto del consumo de glicanos sobre la microbiota y la regulación de hormonas digestivas, el efecto del ejercicio en el plegamiento de proteínas mitocondriales de ratones obesos, el rediseño de una sopa para adultos mayores, el efecto de una suplementación en fórmulas lácteas sobre los parámetros inflamatorios y metabólicos de infantes hasta los dos años.
En el segundo grupo, se estudió la acción de un receptor endocanabinoide sobre la autofagia de células musculares, la acción de los segundos mensajeros sobre la polaridad de los axones y dendritas, el potencial rol de compuestos nutricionales activos para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson, el efecto “protector” de una historia previa de cáncer sobre la senescencia en pacientes con deterioro cognitivo, y el entrenamiento con ejercicios espaciales y su efecto sobre la expresión de ciertos receptores de calcio en el hipocampo de ratas. Por último, en el último grupo se estudió la fisiopatología a nivel celular humano y en ratones del déficit de KMT5B, el potencial efecto terapéutico del suplemento espermidina sobre un síndrome genético y el envejecimiento cerebral, y la descripción genética y fenotípica de pacientes chilenos con mucopolisacaridosis IV-A. Como se puede ver, en varios artículos se evaluó el efecto de diversos suplementos alimenticios y el ejercicio sobre el ámbito neurocognitivo, lo que revela la importancia de una correcta alimentación y niveles de actividad física no sólo sobre un buen estado nutricional, sino en ámbitos más amplios como el correcto funcionamiento cerebral.
Por último, el artículo destacado del cuatrimestre de la unidad es aquel en que participó el académico Víctor Faúndes y fue publicado en la prestigiosa revista Science Advances (doi: 10.1126/sciadv.ade1463). En él, se delineó tanto clínicamente como a través de modelos celulares ex-vivo y el uso de ratones, la fisiopatología de un síndrome genético recientemente descrito (Intellectual developmental disorder, autosomal dominant 51 según la base de datos OMIM), causado por la pérdida de función heterocigota del gen KMT5B y el cual fue descubierto por el mismo académico un par de años atrás (doi: 10.1016/j.ajhg.2017.11.013). Aunque, originalmente, se postulaba que la pérdida mono-alélica de dicho gen generaba un sobre crecimiento generalizado (tanto de cabeza, peso y estatura), se logró demostrar, por medio de estos tres enfoques, que sólo generaba una cabeza más grande (macrocefalia), pero que sin embargo estaba asociada a una talla normal o incluso baja. Como se deducía a partir del funcionamiento del gen, se demostró que múltiples vías celulares y procesos biológicos estaban desregulados en los pacientes, lo que explica sus múltiples manifestaciones. Las implicancias de este estudio son múltiples, entre las más relevantes está la exploración de intervención farmacológica de las vías alteradas en estos pacientes, así como de entender la relevancia de KMT5B para el funcionamiento humano en condiciones normales y patológicas.
De esta forma el INTA continúa posicionándose como un centro en donde la interdisciplinariedad de los estudios se ve reflejado en publicaciones de alto impacto y que permiten entender los procesos de salud y enfermedad de una manera más holística.
UNIDAD DE NUTRICIÓN PÚBLICA
Durante el periodo de enero-mayo de 2023, la Unidad de Nutrición Pública publicó 19 artículos , catorce de los cuales están en línea con las temáticas de investigación prioritarias del Centro de Investigación en Ambientes Alimentarios y Prevención de Enfermedades Crónicas Asociadas a la Nutrición (CIAPEC-INTA): 10 publicaciones sobre dieta, entornos alimentarios y políticas públicas en nutrición; 2 sobre adolescencia como ventana crítica del desarrollo y 2 sobre la ventana crítica materno-Infantil. Todos estos artículos se encuentran indexados en Web of Science (WOS) con Factores de Impacto (FI) entre 4.275 y 10.867; y, en el caso de las Revista Chilena de Nutrición y Current Developments in Nutrition, Indicadores de Mención (JCI) de 0.12 y 0.6, respectivamente.
Los investigadores que participan de la Unidad centran su objeto de estudio en distintas poblaciones. Algunas de las publicaciones se centran en población de niños, niñas y adolescentes. En el artículo de los autores Paulina Correa et al, (doi: 10.3389/fendo.2023.1078949) se valida una prueba de cribado en una muestra de 725 niños y adolescentes de una clínica de obesidad, en dicho estudio se utiliza el biomarcador SPISE de sensibilidad a la insulina utilizando IMC, triglicéridos y colesterol de lipoproteínas de alta densidad. Se evaluó la exactitud del SPISE para detectar el riesgo cardiometabólico en estos niños, niñas y adolescentes.
En el caso de poblaciones de adolescentes, un equipo de investigadores realizó un estudio sobre las asociaciones transversales y prospectivas entre el comportamiento sedentario medido por acelerómetro y la composición corporal desde la adolescencia hasta la edad adulta temprana (DOI: 10.1038/s41390-023-02616-z). En él se concluye que el comportamiento sedentario en la adolescencia no se asocia negativamente con los perfiles de composición corporal en la edad adulta temprana. En otro artículo (https://doi.org/10.1016/j.alcr.2023.100546) se muestra la optimización del desarrollo cognitivo a través de la edad adulta temprana y sus implicaciones para la salud de la población.
En el caso de investigadores que centran su interés a nivel celular o molecular, encontramos el artículo de Briones-Suárez y colaboradores (https://doi.org/10.3390/ijms24065217) que estudia la comunicación entre las células adiposas y hepáticas. En ese sentido, se sabe que la obesidad conduce a una inflamación del tejido adiposo, la cual provoca problemas de salud. En este artículo en particular, publicado en el International Journal of Molecular Sciences, se muestra que los factores pro-inflamatorios provenientes de células adiposas inducen senescencia celular en células hepáticas. Esto es de relevancia para patologías crónicas, como el hígado graso, donde se ha descubierto que la senescencia de las células hepáticas contribuye al desarrollo de la enfermedad.
En otro artículo (doi: 10.1016/j.mce.2023.111882) donde participa la investigadora Paulina Ormazabal, se estudia el extracto hidroetanólico de lampaya (HEL) el que contiene flavonoides que pueden explicar su efecto antiinflamatorio, pero se desconoce si el HEL modula los procesos fibrogénicos en los hepatocitos. La conclusión de este estudio es que el efecto HEL que contrarresta la expresión de marcadores fibróticos inducidos por OA/PA en hepatocitos HepG2 puede representar un enfoque preventivo contra la fibrosis hepática y la diafonía hepática-adiposa perjudicial en la obesidad. Este trabajo fue publicado en la revista Molecular and Cellular Endocrinology, FI:4.369.
