Cambiar la calidad o la cantidad de la ingesta de nutrientes provoca cambios funcionales y de expresión génica que subyacen a los resultados de salud observados. Décadas de trabajo intentando comprender las bases moleculares de estas intervenciones indican un papel conservado de los sensores de nutrientes, la diana mecánica de la rapamicina (mTOR), la proteína cinasa activada por AMP (AMPK), las sirtuinas y la señalización de la insulina y del factor de crecimiento 1 similar a la insulina (IGF1) en la modulación de las respuestas.

La alimentación restringida en el tiempo (de su sigla en inglés TRF) es una intervención novedosa en la que los nutrientes se consumen dentro de una ventana consistente de 8-10 h cada día, lo que resulta en beneficios pleiotrópicos para la salud que implican a diferentes tejidos. Los beneficios incluyen mejoras en la regulación de la glucosa, la capacidad de ejercicio, la resistencia, la coordinación motora, el sueño, la presión arterial, los triglicéridos hepáticos, los lípidos plasmáticos, la función cardiaca y la salud intestinal. También se han observado reducciones en el crecimiento de tumores, el riesgo de cáncer y la gravedad de las enfermedades neurodegenerativas. Con vistas a una comprensión mecanicista de estos beneficios, se ha demostrado que la TRF afecta a las fluctuaciones diurnas del transcriptoma (tanto en tiempo como en amplitud) en el corazón de Drosophila, el hígado y el intestino de ratones, y el músculo esquelético humano, con cambios paralelos en la función de los órganos. Sin embargo, no se han examinado los cambios del transcriptoma en otros órganos.

Investigadores del Instituto Salk de Estudios Biológicos (EEUU) alimentaron a dos grupos de ratones con la misma dieta hipercalórica. A un grupo se le dio libre acceso a la comida. El otro grupo se limitó a comer dentro de una ventana de alimentación de nueve horas cada día. Después de siete semanas, se recogieron muestras de tejido de 22 grupos de órganos y del cerebro a diferentes horas del día o de la noche y se analizaron en busca de cambios genéticos. Las muestras incluían tejidos del hígado, el estómago, los pulmones, el corazón, la glándula suprarrenal, el hipotálamo, distintas partes del riñón y el intestino, y diferentes zonas del cerebro.

Los autores descubrieron que el 70% de los genes de ratón responden a la restricción horaria de la comida.

Casi el 40% de los genes de la glándula suprarrenal, el hipotálamo y el páncreas se vieron afectados por la restricción horaria. Estos órganos son importantes para la regulación hormonal. Las hormonas coordinan funciones en distintas partes del cuerpo y el cerebro y el desequilibrio hormonal está implicado en muchas enfermedades, desde la diabetes a los trastornos por estrés. Los resultados orientan sobre cómo la restricción horaria puede ayudar a controlar estas enfermedades.

Curiosamente, no todas las secciones del tubo digestivo se vieron afectadas por igual. Mientras que los genes implicados en las dos porciones superiores del intestino delgado -el duodeno y el yeyuno- se activaron con la restricción horaria, el íleon, en el extremo inferior del intestino delgado, no lo hizo.

Los investigadores también descubrieron que la restricción horaria alineaba los ritmos circadianos de múltiples órganos del cuerpo.

Los hallazgos tienen implicaciones para una amplia gama de condiciones de salud en las que la alimentación restringida en el tiempo ha mostrado beneficios potenciales, incluyendo diabetes, enfermedades del corazón, hipertensión y cáncer.