En adultos, ¿qué evidencia directa demuestra que la alimentación restringida en el tiempo, el ayuno intermitente, el ayuno prolongado o la realimentación posterior alteran la autofagia o el flujo autofágico en tejidos o células humanas, y cuál es la solidez de esta evidencia?
La medición directa del flujo autofágico en humanos demuestra que el ayuno de varios días (3-5 días) activa la autofagia en tejidos metabólicamente activos como el músculo esquelético y poblaciones celulares inmunitarias específicas, pero la alimentación diaria restringida en el tiempo y el ayuno nocturno producen efectos inconsistentes o mínimos que varían sustancialmente según el tipo de tejido, el método de medición y el estado de salud individual, proviniendo la evidencia más sólida de estudios que utilizan inhibidores lisosomales para medir el flujo en lugar de la abundancia de marcadores estáticos.
Resumen
Catorce estudios que examinaron las respuestas de la autofagia a intervenciones de ayuno en adultos revelan una calidad de evidencia heterogénea y respuestas específicas de cada tejido. Los estudios que utilizaron ensayos validados de flujo autofágico con inhibidores lisosomales aportan la evidencia más sólida: una dieta que simula el ayuno de 5 días incrementó el flujo autofágico en células mononucleares de sangre periférica en comparación con los controles (p=0.0191) [1], y un ayuno completo de 4 días activó el flujo en neutrófilos cuando se midió adecuadamente [2]. Por el contrario, un ayuno nocturno de 12 horas seguido de realimentación no alteró el flujo en dos estudios de 42 adultos sanos [3, 4]. El ayuno prolongado (72 horas) activó de forma consistente componentes de la vía de la autofagia en el músculo esquelético, incluida una disminución de ~50% en la fosforilación de mTOR [5] y un aumento en la expresión de ULK1 [6], aunque las mediciones de marcadores estáticos que mostraron incrementos simultáneos en LC3B-II y p62 impidieron una determinación definitiva del flujo [5, 6]. La alimentación diaria con restricción de tiempo (ventanas de 6-8 horas) produjo efectos modestos tras un periodo de 4 días a 8 semanas, incrementando la expresión de LC3A en un 22% [7] y los niveles de ATG-5 [8]. Se observaron respuestas tejido-específicas, en las que los marcadores de autofagia en sangre no se vieron afectados sustancialmente por un ayuno de 12 horas en pacientes en estado crítico y controles sanos [9], mientras que el ayuno incrementó los monocitos autofágicos pero no los linfocitos [10]. La enfermedad renal crónica abolió la activación de la autofagia observada en sujetos sanos durante el ayuno nocturno (cociente de γLC3 0.92 frente a 1.78, p<0.0001) [11]. La intensidad del ejercicio demostró ser más determinante que el estado de ayuno para activar la autofagia en el músculo esquelético a través de vías dependientes de AMPK [12]. La evidencia sugiere que el ayuno de varios días activa la autofagia en tejidos metabólicamente activos cuando se cuantifica mediante métodos de flujo validados, mientras que los períodos más cortos de ayuno diario muestran efectos inconsistentes que varían según el tipo de tejido, el momento de la medición y la capacidad metabólica individual.
Diagrama de flujo
Búsqueda bibliográfica
Corpus de PubMed
Realizamos una búsqueda por palabras clave en el corpus de PubMed.
(autophagy OR autophagic flux OR LC3 OR SQSTM1 OR p62 OR ULK1 OR Beclin-1 OR ATG) AND (fasting OR starvation OR "time-restricted eating" OR "time restricted feeding" OR intermittent fasting) AND humans
La búsqueda arrojó un total de 300 resultados en PubMed.
Corpus de Elicit
Llevamos a cabo una búsqueda semántica en más de 138 millones de artículos académicos procedentes del motor de búsqueda Elicit, que comprende la totalidad de Semantic Scholar y OpenAlex.
Ejecutamos las siguientes consultas:
- "human fasting skeletal muscle blood leukocyte PBMC autophagy LC3 p62"
- "prolonged fasting refeeding human autophagy autophagic flux biomarker study"
Las búsquedas arrojaron un total de 600 resultados en Elicit.
Se recuperaron 794 artículos de máxima relevancia con respecto a la consulta para su posterior cribado.
Cribado
Cribado de resúmenes
Se preseleccionaron las fuentes a partir de sus resúmenes en función del cumplimiento de los siguientes criterios:
- Adultos humanos: ¿Indica el título o el resumen un estudio realizado en adultos humanos (18 años o más), o una cohorte humana de edades mixtas que pueda incluir plausiblemente a adultos?
- Estudio primario completado: ¿Se trata de un informe primario de un estudio humano completado, en lugar de una revisión, protocolo, artículo metodológico, editorial, fe de erratas o resumen de congreso?
- Exposición al ayuno: ¿Evalúa el título o el resumen una intervención definida de ayuno, alimentación con restricción temporal, ayuno intermitente, ayuno en días alternos o realimentación posterior al ayuno?
- Variable de valoración relacionada con la autofagia: ¿Indica el título o el resumen que evalúa la autofagia, el flujo autofágico o un marcador molecular/celular vinculado a la autofagia?
Los artículos que no cumplieron alguno de los criterios estrictos fueron excluidos de forma automática. Para los artículos restantes, se valoraron conjuntamente todas las preguntas de cribado y se emitió un juicio holístico respecto a la preselección de cada publicación.
36 artículos superaron el cribado de resúmenes y avanzaron a la fase de cribado a texto completo.
Durante el cribado de resúmenes, el número de artículos excluidos según el motivo principal fue:
- Adultos humanos: n = 463
- Estudio primario completado: n = 67
- Exposición al ayuno: n = 144
- Variable de valoración relacionada con la autofagia: n = 82
- Otro / por debajo del umbral de cribado: n = 2
Cribado a texto completo
Posteriormente, se evaluaron los artículos a partir de su texto completo aplicando los siguientes criterios adicionales:
- Datos en adultos humanos: Incluir únicamente informes con datos analizables procedentes de adultos de 18 años o más.
- Exposición definida: Incluir únicamente estudios con una exposición al ayuno o a la realimentación descrita de forma suficiente, incluyendo la duración o la ventana de ingesta diaria.
- Medición directa de autofagia: Incluir únicamente estudios que midan de forma directa la autofagia o el flujo autofágico en una muestra biológica humana, mediante al menos un marcador molecular, proteico, de imagen o lisosómico/autofagosómico. Excluir estudios que reporten exclusivamente desenlaces metabólicos, inflamatorios, de longevidad o clínicos.
- Informe primario completado: Incluir únicamente informes de investigación primaria completados con resultados, excluyendo revisiones, protocolos, artículos narrativos y resúmenes de congresos.
Los artículos que no cumplieron alguno de los criterios estrictos fueron excluidos de forma automática. Para los artículos restantes, se valoraron conjuntamente todas las preguntas de cribado y se emitió un juicio holístico sobre la inclusión final de cada publicación en el análisis.
14 artículos superaron el cribado a texto completo y procedieron a la extracción de datos.
Durante el cribado a texto completo, el número de artículos excluidos según el motivo principal fue:
- Datos en adultos humanos: n = 1
- Exposición definida: n = 1
- Medición directa de autofagia: n = 4
- Sin texto completo disponible: n = 16
Extracción de datos
Se solicitó a un modelo de lenguaje de gran tamaño la extracción de cada una de las columnas de datos descritas a continuación para cada artículo. Se proporcionaron al modelo las instrucciones de extracción indicadas para cada columna.
- Identificación y diseño del estudio: Extraer la cita bibliográfica, el país en caso de notificarse, el diseño (aleatorizado, cruzado, de alimentación controlada, prospectivo mecanicista u otro), el tamaño muestral analizado y las características de la población.
- Exposición y comparador: Extraer con precisión la pauta de ayuno: ventana de ingesta diaria, duración del ayuno, aporte energético permitido, número de ciclos/días, instrucciones de actividad física y comparador o valores basales.
- Muestra biológica y cronología: Extraer el tipo de espécimen/tejido/célula, el momento de recolección en relación con la última ingesta calórica y la realimentación, y si se llevaron a cabo muestreos intraindividuales repetidos.
- Medición de la autofagia e interpretabilidad: Extraer cada ensayo/marcador relacionado con la autofagia, si evalúa el flujo frente a una variable indirecta estática de abundancia/expresión, el sentido de la variación y las limitaciones del ensayo declaradas por los autores.
- Hallazgos principales de autofagia: Extraer los resultados numéricos cuando estuviesen disponibles, la incertidumbre/prueba estadística y la conclusión de los autores con respecto a la autofagia.
- Contexto metabólico y seguridad: Extraer concentraciones de cuerpos cetónicos, glucosa, insulina, cambios ponderales, acontecimientos adversos e interrupciones del tratamiento, únicamente si fueron reportados.
- Indicadores de riesgo de sesgo: Extraer las características del diseño relevantes para el sesgo: asignación/aleatorización, control/comparador, enmascaramiento de los desenlaces de laboratorio, datos faltantes, preespecificación y conflictos de interés.
Resultados
Características de los estudios incluidos
Se incluyeron catorce estudios que evaluaron la autofagia en respuesta al ayuno o a la alimentación con restricción de tiempo. Se recuperaron los textos completos de todos los estudios. Los tamaños muestrales oscilaron entre 7 y 70 participantes, y la mayoría de los estudios incluyeron adultos sanos. Los estudios se llevaron a cabo principalmente en Europa (Bélgica, Dinamarca) y Estados Unidos, con estudios adicionales en Taiwán y Rusia. Los diseños de los estudios incluyeron ensayos cruzados aleatorizados, estudios de alimentación controlada y estudios mecanísticos prospectivos.
| Estudio | ¿Texto completo recuperado? | País | Diseño | Tamaño muestral | Población | Régimen de ayuno | Muestra/tejido | Hallazgo principal sobre autofagia |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Humaira Jamshed et al., 2019 [7] | Sí | Estados Unidos [7] | Cruzado aleatorizado con alimentación controlada [7] | 11 [7] | Adultos generalmente sanos de 20-45 años, BMI 25.0-35.0 kg/m² [7] | eTRF: ventana de alimentación de 8am-2pm (6h) frente a control de 8am-8pm (12h), 4 días [7] | Sangre total [7] | Aumento de la expresión de LC3A en un 22% por la mañana (p=0.001) [7] |
| C. Schwalm et al., 2017 [13] | Sí | Bélgica [13] | Cruzado aleatorizado con alimentación controlada y ejercicio [13] | 7 [13] | Atletas entrenados, edad 24±1 años, V˙O2peak 64.5±1.7 mL/min/kg [13] | Ayuno nocturno de 8h, solo agua frente a estado posprandial con desayuno y bebida con carbohidratos durante 2h de ciclismo [13] | Músculo vastus lateralis [13] | Mitofagia no activada durante o inmediatamente después del ejercicio; la relación LC3bII/LC3bI disminuyó postejercicio en estado de ayuno (p=0.019) [13] |
| F. Pietrocola et al., 2017 [2] | Sí | No mencionado [2] | Mecanístico prospectivo [2] | 9 [2] | Individuos sanos, edad 24-54, BMI 20-25 [2] | Dieta de cero calorías (solo agua, té, café) durante 4 días [2] | Glóbulos blancos [2] | Activación de la autofagia detectable en neutrófilos tras cultivo ex vivo con leupeptina; marcada reducción en la acetilación de lisina proteica [2] |
| M. Vendelbo et al., 2014 [5] | Sí | Dinamarca [5] | Cruzado aleatorizado [5] | 8 [5] | Voluntarios masculinos sanos, edad 26-64 años, BMI 23.8 kg/m² [5] | Ayuno de 72h con agua corriente permitida frente a ayuno nocturno [5] | Músculo esquelético (vastus lateralis) [5] | LC3B-II aumentó ~30%; p62 aumentó ~10%, complicando la interpretación del flujo; la fosforilación de mTOR disminuyó ~50% [5] |
| C. Schwalm et al., 2015 [12] | Sí | Bélgica [12] | Cruzado aleatorizado con alimentación controlada y ejercicio [12] | 23 [12] | Atletas bien entrenados [12] | Ayuno nocturno de 8h frente a estado posprandial durante 2h de ciclismo al 55% o 70% de VO2 peak [12] | Músculo vastus lateralis [12] | La intensidad del ejercicio fue más significativa que la dieta; el ejercicio de alta intensidad aumentó el flujo autofágico (disminución de LC3bII y p62/SQSTM1); asociado con un aumento de la actividad de AMPKα [12] |
| J. Kröpfl et al., 2022 [10] | Sí | No especificado [10] | Mecanístico prospectivo con medidas repetidas [10] | 8 [10] | Adultos sanos [10] | Ayuno de 14-15h frente a desayuno estandarizado [10] | Sangre periférica (linfocitos y monocitos) [10] | El ayuno aumentó las concentraciones de monocitos autofágicos (p=0.026); el ejercicio aumentó las concentraciones de linfocitos autofágicos (p=0.043); correlación negativa entre LC3BII/I y el número de células autofágicas (r=-0.74, p=0.02) [10] |
| Sara E. Espinoza et al., 2025 [1] | Sí | Estados Unidos [1] | Ensayo clínico aleatorizado [1] | 30 [1] | Adultos sanos de 25-65 años, edad media 49.1±11.8 años [1] | Dieta que imita el ayuno: 1100 kcal el día 1, 700-800 kcal los días 2-5, luego realimentación [1] | Células mononucleares de sangre periférica (PBMC) [1] | La FMD mejoró el flujo autofágico mediante un aumento de la degradación autofágica; el grupo control presentó una relación LC3B-II/LC3B-I más alta que los grupos con FMD (p=0.0191) [1] |
| Ann Mosegaard Bak et al., 2016 [6] | Sí | Dinamarca [6] | Cruzado aleatorizado [6] | 18 [6] | Nueve hombres normopeso (BMI 19-23) y nueve obesos (BMI 32-40) de 20-35 años [6] | Ayuno de 12h frente a ayuno de 72h [6] | Músculo (vastus lateralis) y tejido adiposo [6] | Los niveles de mRNA y proteína de ULK1 aumentaron con 72h de ayuno; la relación ULK1 p-Ser 757/ULK1 total disminuyó; el mRNA y la proteína de p62 aumentaron, complicando la interpretación del flujo [6] |
| Sanjna Singh et al., 2025 [3] | Sí | No mencionado [3] | Estudio pre-post de un solo brazo [3] | 42 [3] | Individuos sanos [3] | Ayuno nocturno de 12h seguido de una comida rica en proteínas [3] | Células mononucleares de sangre periférica [3] | Sin cambios en el flujo autofágico entre el ayuno nocturno y 1h post-comida rica en proteínas; dimorfismo sexual con mayor flujo en mujeres que en hombres (p=0.0031) [3] |
| S. Singh et al., 2024 [4] | Sí | No mencionado [4] | Estudio pre-post de un solo brazo [4] | 42 [4] | Individuos sanos [4] | Ayuno nocturno de 12h seguido de una comida rica en proteínas [4] | Células mononucleares de sangre periférica [4] | Sin cambios en el flujo autofágico entre el estado de ayuno y el posprandial [4] |
| Wei-Ting Chen et al., 2013 [11] | Sí | Taiwán [11] | Estudio prospectivo de casos y controles [11] | 90 [11] | 60 pacientes con CKD en estadio 5 y 30 controles sanos emparejados por edad y sexo, de 20-79 años [11] | Ayuno nocturno (12h) seguido de desayuno [11] | Leucocitos [11] | El ayuno nocturno indujo autofagia en sujetos sanos (relación γLC3 de 1.78) pero no en pacientes con CKD (relación γLC3 de 0.92-1.22, p<0.0001) [11] |
| L. Van Dyck et al., 2020 [9] | Sí | Bélgica [9] | Estudio piloto cruzado aleatorizado [9] | 70 [9] | Pacientes adultos en estado crítico prolongado (≥18 años) dependientes de soporte respiratorio y hemodinámico mecánico [9] | Alimentación de 12h frente a ayuno de 12h, alternados el día 8±1 [9] | Sangre total y glóbulos blancos aislados [9] | Los marcadores de autofagia en muestras de sangre prácticamente no se vieron afectados por el ayuno; los autores concluyen que las muestras de sangre pueden no reflejar la autofagia en otros tejidos [9] |
| Tugce Ozlu Karahan et al., 2025 [8] | Sí | Turquía (inferido) [8] | Ensayo controlado aleatorizado [8] | 48 [8] | Adultos con sobrepeso u obesidad con MAFLD, de 18-65 años, BMI ≥25 kg/m² [8] | Dieta con restricción energética (22-25 kcal/kg/día) frente a dieta con restricción energética + de tiempo (patrón 16:8, de 10:00-12:00am a 6:00-8:00pm) [8] | Sangre (marcadores séricos) [8] | Los niveles de ATG-5 aumentaron en el grupo de dieta con restricción energética + de tiempo (de 0.74 a 0.95 ng/mL, p=0.03); correlación positiva entre FGF-21 y ATG-5 (R=0.343, p=0.02) [8] |
| I. Tkhakushinov & S. Lysenkov, 2022 [14] | Sí | Rusia [14] | Alimentación controlada con privación parcial de alimentos [14] | 20 [14] | Hombres divididos en tres grupos de edad: jóvenes (18-44 años), mediana edad (45-60 años) y de edad avanzada (61-75 años) [14] | Privación parcial de alimentos (800-120 kcal por día) durante 12 días [14] | Sangre [14] | La edad es el factor principal que influye en la actividad autofágica; la actividad autofágica disminuye con la edad [14] |
Los estudios examinaron diversos regímenes de ayuno, desde ayunos nocturnos de 8 horas hasta ayunos completos de 4 días, con mediciones realizadas en varios tejidos, incluidos el músculo esquelético, las células sanguíneas y las células mononucleares de sangre periférica. La mayoría de los estudios emplearon diseños cruzados en los que los participantes sirvieron como sus propios controles, con mediciones antes y después de las intervenciones de ayuno.
Métodos de medición de la autofagia e interpretabilidad
Los estudios emplearon métodos de ensayo heterogéneos con diferente capacidad para distinguir el flujo autofágico de la abundancia estática de marcadores. El procesamiento de LC3 (microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3) fue el marcador reportado con mayor frecuencia, evaluado mediante relaciones LC3B-II/LC3B-I [1, 5, 10, 13], lipidación de LC3 [2] o expresión génica de LC3A/LC3B [7]. Los marcadores adicionales incluyeron p62/SQSTM1 (sequestosome 1) [5, 12, 13], fosforilación de ULK1 (unc-51 like autophagy activating kinase 1) [5, 6, 12], proteínas ATG (autophagy-related) [8], Beclin-1 [8, 11, 14] y señalización de mTOR (mechanistic target of rapamycin) [5].
Surgieron distinciones metodológicas críticas con respecto a las mediciones de flujo frente a las estáticas. Varios estudios midieron el flujo autofágico utilizando inhibidores lisosomales: Espinoza et al. trataron PBMC con cloroquina ex vivo, midiendo la acumulación de LC3B-II como un indicador validado de flujo [1]. De manera similar, Pietrocola et al. inyectaron leupeptina antes de la extracción de sangre en ratones y cultivaron leucocitos humanos ex vivo con leupeptina, hallando que la activación de la autofagia solo era detectable con inhibición de proteasas [2]. Singh et al. 2024 y 2025 agregaron inhibidores lisosomales directamente a sangre total, cuantificando la acumulación de LC3B-II mediante ELISA como una medida de flujo fisiológicamente relevante [3, 4]. Por el contrario, la mayoría de los estudios midieron la abundancia estática de marcadores de autofagia sin evaluación del flujo, lo que generó dificultades de interpretación.
La relación LC3B-II/LC3B-I ejemplifica esta limitación. Aunque se utiliza comúnmente como indicador de autofagia, un nivel elevado de LC3B-II puede reflejar tanto un aumento en la formación de autofagosomas como una alteración en la degradación de los mismos [5]. Vendelbo et al. hallaron que LC3B-II aumentó ~30% durante un ayuno de 72 horas, pero p62 también aumentó ~10%, lo que complica la interpretación ya que p62 normalmente se degrada durante la autofagia [5]. Los autores señalaron que no pudieron determinar definitivamente el flujo autofágico a partir de estos marcadores contradictorios [5]. Bak et al. reportaron patrones similares: ULK1 aumentó y su fosforilación inhibitoria disminuyó con el ayuno, lo que sugiere la activación de la autofagia; sin embargo, el mRNA y la proteína de p62 también aumentaron [6]. Ambos estudios reconocieron que estos datos no miden directamente el flujo [5, 6].
Los estudios que utilizaron marcadores complementarios aportaron evidencia más sólida. Schwalm et al. 2015 midieron la fosforilación de ULK1, la relación LC3bII/I, la proteína p62/SQSTM1 y la expresión de genes relacionados con la autofagia, hallando una disminución de LC3bII y p62 tras el ejercicio de alta intensidad, lo que indica un aumento del flujo [12]. La reducción en los niveles de ambos marcadores, en lugar de uno solo, demostró de manera más convincente la degradación autofágica. De forma similar, Kröpfl et al. combinaron citometría de flujo para células LC3B-positivas con Western blot para las relaciones LC3BII/I, aunque hallaron una correlación negativa entre estas mediciones en monocitos [10], lo que sugiere una regulación compleja no reflejada completamente por marcadores individuales.
Múltiples estudios destacaron respuestas de autofagia específicas de cada tejido. Van Dyck et al. observaron que los marcadores de autofagia en muestras de sangre prácticamente no se vieron afectados por un ayuno de 12 horas en pacientes en estado crítico y en controles sanos, lo que llevó a los autores a concluir que la sangre podría no reflejar la autofagia en otros tejidos [9]. Kröpfl et al. observaron respuestas diferenciales en linfocitos frente a monocitos: el ayuno aumentó las concentraciones de monocitos autofágicos pero no de linfocitos, mientras que el ejercicio aumentó los linfocitos autofágicos pero no los monocitos [10]. Chen et al. demostraron que el ayuno nocturno activó la autofagia en los leucocitos de sujetos sanos, pero no en pacientes con enfermedad renal crónica [11], lo que indica que el estado patológico puede abolir las respuestas autofágicas típicas.
Las limitaciones declaradas por los autores reconocieron estos desafíos de medición. Múltiples estudios señalaron que la expresión génica puede no reflejar los niveles proteicos ni la actividad funcional [7], que los puntos temporales únicos pueden pasar por alto cambios dinámicos [4] y que la autofagia en sangre puede no representar las respuestas en tejidos metabólicamente activos como el hígado o el músculo [4, 9]. Espinoza et al. citaron como limitaciones el tamaño reducido de la muestra y el corto período de evaluación [1], mientras que Karahan et al. señalaron que su evaluación aislada de ATG-5 y Beclin-1, sin la determinación de p62/SQSTM1, limitó la interpretación del flujo autofágico [8].
Hallazgos sobre autofagia según la exposición al ayuno
Alimentación con restricción de tiempo (ventanas diarias de alimentación)
Dos estudios examinaron la alimentación diaria con restricción de tiempo con ventanas de alimentación de 6-8 horas. Jamshed et al. hallaron que la alimentación temprana con restricción de tiempo (eTRF; 8am-2pm, ventana de 6 horas) aumentó la expresión génica de LC3A en un 22% por la mañana en comparación con una ventana de control de 12 horas (8am-8pm), con p=0.001 [7]. Este aumento se produjo en células de sangre total tras 4 días de eTRF [7]. Sin embargo, LC3A es un marcador estático de expresión génica más que una medida directa de flujo [7], y los autores señalaron que la expresión génica puede no reflejar los niveles proteicos [7]. El contexto metabólico incluyó una disminución de los niveles de glucosa de 24 horas en 4±1 mg/dL (p=0.0003) y un aumento de las cetonas matutinas en 0.03±0.01 mM (p=0.009) [7].
Karahan et al. compararon la restricción energética sola frente a la restricción energética combinada con alimentación con restricción de tiempo 16:8 (ventana de alimentación 10am-8pm) en 48 adultos con esteatosis hepática asociada a disfunción metabólica [8]. Los niveles de ATG-5 aumentaron significativamente solo en el grupo con restricción de tiempo después de 8 semanas, de 0.74 a 0.95 ng/mL (p=0.03) [8], con una correlación positiva entre FGF-21 sérico y ATG-5 (R=0.343, p=0.02) [8]. ATG-5 representa un marcador sérico estático [8], y el estudio reconoció las limitaciones para evaluar el flujo sin la determinación de p62/SQSTM1 [8]. Ambos grupos mostraron pérdida de peso y una mejora en los marcadores metabólicos, incluida una disminución de la glucosa en ayunas y de las enzimas hepáticas [8].
Ayuno intermitente y ayunos nocturnos
Los estudios sobre ayunos nocturnos de 8 a 15 horas revelaron respuestas autofágicas tejido-específicas y dependientes del contexto. Chen et al. demostraron que el ayuno nocturno de 12 horas indujo la activación de la autofagia en sujetos sanos, según lo indicado por la conversión de LC3-I a LC3-II (ratio γLC3 de 1.78) y el aumento del mRNA de Atg5 y Beclin-1 [11]. Esta respuesta estuvo ausente en pacientes con enfermedad renal crónica (ratio γLC3 de 0.92-1.22, p<0.0001) [11], y la hemodiálisis no restauró la activación de la autofagia [11]. Las mediciones se realizaron en leucocitos recolectados tras el ayuno nocturno y 2 horas después del desayuno [11].
Dos estudios de Singh et al. examinaron si una comida hiperproteica tras un ayuno nocturno de 12 horas alteraba la autofagia en 42 adultos sanos. Mediante el uso de ELISA potenciado con inhibidores lisosomales para medir el flujo autofágico en PBMCs [3, 4], ambos estudios no hallaron cambios en el flujo entre el estado de ayuno y 1 hora tras la ingesta de la comida [3, 4]. Los autores señalaron que esto desafía las suposiciones de que las intervenciones nutricionales agudas alteran la autofagia en humanos [4] y sugirieron que el muestreo a 1 hora tras la comida podría no haber sido el momento óptimo [4]. Notablemente, las mujeres presentaron un flujo autofágico superior al de los hombres (p=0.0031) [3], lo que representa un dimorfismo sexual independiente de la intervención nutricional.
Schwalm et al. 2017 examinaron un ayuno nocturno de 8 horas combinado con 2 horas de ciclismo de alta intensidad en 7 atletas entrenados [13]. En el músculo vastus lateralis, el ratio LC3bII/LC3bI disminuyó postejercicio únicamente en estado de ayuno (p=0.019) [13], mientras que LC3bII mitocondrial y p62/SQSTM1 permanecieron sin cambios [13]. Los autores concluyeron que la mitofagia no se activó durante ni inmediatamente después del ejercicio, independientemente del estado nutricional, aunque las células musculares en estado alimentado parecieron preparar las mitocondrias para su degradación en puntos temporales posteriores [13].
Kröpfl et al. hallaron que el ayuno de 14 a 15 horas incrementó las concentraciones circulantes de monocitos autofágicos (p=0.026), pero no de linfocitos, en comparación con una condición alimentada con desayuno estandarizado [10]. Por el contrario, el ejercicio agudo elevó las concentraciones de linfocitos autofágicos (p=0.043), pero no de monocitos [10]. El análisis por Western blot mostró que ratios LC3BII/I más altos se correlacionaron negativamente con el número de células autofágicas (r=-0.74, p=0.02) [10], lo que sugiere una regulación compleja donde una mayor autofagia a nivel proteico se asoció con un menor número de células autofágicas en circulación [10].
Ayuno prolongado (24+ horas)
Los estudios sobre ayunos de 72 horas a 4 días aportaron evidencia de la activación de la vía de la autofagia, aunque con persistentes desafíos de interpretación. Vendelbo et al. estudiaron a 8 varones sanos durante un ayuno de 72 horas en el que solo se permitía agua [5]. En biopsias de músculo esquelético, la expresión de LC3B-II aumentó un ~30%, pero la proteína p62 también se incrementó un ~10% [5]. La fosforilación de mTOR disminuyó un ~50%, junto con una menor señalización downstream, incluidas las fosforilaciones de 4EBP1, ULK1 y rpS6 [5]. Los patrones discordantes de LC3B-II y p62 dificultaron la determinación del flujo autofágico [5], aunque la disminución de la señalización de mTOR respaldó la activación de la vía de la autofagia. La liberación neta de fenilalanina muscular aumentó significativamente [5], lo que ocurrió en un contexto de reducción de la glucosa en un 25% y del inicio de la cetogénesis [5].
Bak et al. compararon el ayuno de 12 horas frente al de 72 horas en 9 hombres jóvenes delgados y 9 con obesidad [6]. Tras 72 horas, los niveles de ARNm y de proteína de ULK1 aumentaron significativamente en el tejido muscular y adiposo [6], mientras que la relación entre la fosforilación inhibitoria de ULK1 (Ser 757) y el ULK1 total disminuyó [6], lo que indica una menor supresión de la autofagia. Sin embargo, los niveles de ARNm y de proteína de p62 también aumentaron [6]. Los sujetos con obesidad mostraron un aumento de la lipólisis de cuerpo entero y una disminución en las tasas de producción de urea, tanto a nivel basal como tras 72 horas de ayuno, lo cual es compatible con la preservación de las proteínas musculares [6]. El estudio señaló limitaciones al expresar los resultados por peso corporal, lo que podría subestimar los flujos metabólicos en sujetos con obesidad [6].
Pietrocola et al. examinaron un ayuno de cero calorías durante 4 días (solo agua, té y café) en 9 voluntarios sanos [2]. El ayuno provocó cambios notables en el metaboloma plasmático, pero solo alteraciones menores en el metaboloma intracelular leucocitario [2]. Los glóbulos blancos mostraron una marcada reducción en la acetilación de lisina de proteínas tanto en el compartimento nuclear como en el citoplasmático [2]. La activación de la autofagia, medida por la lipidación de LC3B, solo fue detectable en neutrófilos tras el cultivo ex vivo con leupeptina [2], lo que indica que existió flujo autofágico, pero requirió inhibición lisosomal para su detección [2]. Los voluntarios humanos experimentaron una pérdida de peso <2% a pesar del ayuno de 4 días [2], lo que contrasta con la pérdida de peso del 20% en ratones sometidos a 48 horas de ayuno [2].
Dietas que imitan el ayuno y realimentación
Espinoza et al. llevaron a cabo un ensayo aleatorizado de dos formulaciones de dieta que imita el ayuno (FMD) frente a control en 30 adultos sanos de entre 25 y 65 años [1]. La FMD consistió en 1100 kcal en el día 1 y 700-800 kcal en los días 2-5, seguidas de realimentación [1]. Utilizando PBMCs tratados con cloroquina para evaluar el flujo autofágico [1], el grupo de control mostró ratios LC3B-II/LC3B-I más altos que los grupos de FMD para el día 6 (p=0.0191) [1], lo que indica que la FMD mejoró la degradación autofágica a través de un aumento del flujo [1]. Surgieron diferencias intergrupales significativas en el flujo hacia el final de la intervención de 6 días (p<0.05) [1], con una tendencia hacia un aumento del flujo en el grupo ProLon que persistió 48 horas después de la realimentación en el día 8 [1]. La intervención redujo la glucosa en ayunas, la insulina y el HOMA-IR, al tiempo que incrementó el β-hydroxybutyrate [1], aunque el tamaño reducido de la muestra y el breve período de evaluación limitaron la generalización de los resultados [1].
Van Dyck et al. investigaron si una interrupción de nutrientes de 12 horas podía inducir una respuesta de ayuno en 70 pacientes en estado crítico prolongado [9]. El diseño cruzado aleatorizado alternó 12 horas de alimentación ajustada al objetivo con 12 horas de ayuno en el día 8±1 de estancia en la ICU [9]. El ayuno de 12 horas aumentó significativamente la bilirrubina sérica y el β-hydroxybutyrate, y disminuyó los requerimientos de insulina y el IGF-I sérico (todos p≤0.001) [9], lo que confirma el inicio de una respuesta metabólica de ayuno. Sin embargo, los marcadores de autofagia en sangre total y en leucocitos aislados permanecieron prácticamente inalterados por el ayuno, tanto en los pacientes como en 23 sujetos sanos emparejados [9]. Los autores concluyeron que las muestras de sangre podrían no reflejar de manera fiable la autofagia a nivel tisular [9], dado que tres pacientes desarrollaron hipoglucemia grave durante el ayuno [9].
Tkhakushinov & Lysenkov examinaron la privación parcial de alimentos (800-1200 kcal/día) durante 12 días en 20 hombres distribuidos en tres grupos de edad [14]. Utilizando Beclin-1 como marcador de autofagia [14], observaron que la edad fue el factor principal que influyó en la actividad autofágica, disminuyendo dicha actividad a medida que aumentaba la edad [14]. La categoría de peso no influyó significativamente en la activación de la autofagia durante la restricción calórica [14]. Las correlaciones entre la actividad autofágica (delta-beclin-1) y los parámetros del metabolismo lipídico variaron según el grupo de edad, mostrando correlaciones negativas con el HDL en adultos jóvenes y correlaciones negativas con el LDL y el colesterol total en adultos mayores [14]. El estudio midió la abundancia estática de Beclin-1 en lugar del flujo [14].
Interacciones del ejercicio con el ayuno
Dos estudios del mismo grupo belga examinaron cómo interactúan la intensidad del ejercicio y el estado nutricional para influir en la autofagia del músculo esquelético. Schwalm et al. 2015 asignaron aleatoriamente a 23 atletas bien entrenados a control, ciclismo de baja intensidad (55% VO2 peak) o de alta intensidad (70% VO2 peak) durante 2 horas, tanto en estado alimentado como en ayunas [12]. La intensidad del ejercicio demostró ser más significativa que la dieta en la activación de la autofagia [12]. El ejercicio de alta intensidad redujo los niveles de LC3bII y p62/SQSTM1 en el músculo vastus lateralis, lo que indica un aumento del flujo autofágico [12]. Este aumento del flujo se asoció con una mayor actividad de AMPKα, como lo evidencia una mayor fosforilación de AMPKαThr72 y ACCSer79 tras el ejercicio de alta intensidad (p<0.001) [12]. La fosforilación de ULK1Ser317 aumentó después del ejercicio (p<0.001) [12], mientras que el ayuno por sí solo no mejoró significativamente la autofagia en comparación con la intensidad del ejercicio [12].
Síntesis
Jerarquía metodológica y medición del flujo
Los estudios que emplean ensayos de flujo validados proporcionan una evidencia más fiable que aquellos que miden marcadores estáticos. Los tres estudios que emplearon inhibidores lisosomales para medir directamente el flujo autofágico —Espinoza et al., Pietrocola et al. y Singh et al.— representan diseños metodológicamente superiores [1–4]. Espinoza et al. demostraron que una dieta que simula el ayuno de 5 días aumentó el flujo en comparación con los controles [1], mientras que Pietrocola et al. mostraron que un ayuno de 4 días activó el flujo en neutrófilos cuando se midió adecuadamente [2]. Por el contrario, Singh et al. hallaron que un ayuno nocturno de 12 horas seguido de realimentación no alteró el flujo [3, 4]. Estos estudios basados en el flujo sugieren que la duración del ayuno es crítica: los ayunos de varios días activan una autofagia medible, mientras que los ayunos nocturnos pueden no producir cambios detectables en el flujo dentro de la ventana de medición de 1 hora posterior a la realimentación.
Los estudios basados en las relaciones LC3B-II/LC3B-I o en la abundancia de p62 sin evaluación del flujo se enfrentan a limitaciones interpretativas. Tanto Vendelbo et al. como Bak et al. hallaron un aumento de LC3B-II junto con un incremento de p62 durante un ayuno de 72 horas [5, 6], patrones que los autores reconocieron que impiden una determinación definitiva del flujo [5, 6]. El aumento simultáneo de ambos marcadores podría reflejar una acumulación de autofagosomas por una degradación deficiente o un incremento en la síntesis de p62 durante el estrés, en lugar de un aumento del flujo. Estos hallazgos ambiguos deben ponderarse con menor peso que las mediciones directas de flujo al evaluar los efectos del ayuno sobre la autofagia.
Respuestas tejido-específicas y compartimentos biológicos
Diferentes tejidos muestran distintas respuestas de la autofagia al ayuno, lo que explica hallazgos aparentemente contradictorios. La conclusión de Van Dyck et al. de que las muestras de sangre pueden no reflejar la autofagia a nivel tisular [9] concuerda con la creciente evidencia de respuestas compartimento-específicas. Los estudios en músculo esquelético (Vendelbo, Bak, Schwalm 2015 y 2017) mostraron consistentemente la activación de componentes de la vía de la autofagia, incluida la disminución de la señalización de mTOR [5] y el aumento de la expresión de ULK1 [6], incluso cuando las mediciones de flujo fueron ambiguas. Por el contrario, los estudios que midieron la autofagia en células sanguíneas circulantes (Van Dyck, Singh et al., Kröpfl) no encontraron cambios [3, 4, 9] o bien identificaron respuestas específicas del tipo celular limitadas a subconjuntos leucocitarios particulares [10].
El hallazgo de Kröpfl et al. de que el ayuno aumentó los monocitos autofágicos pero no los linfocitos, mientras que el ejercicio incrementó los linfocitos autofágicos pero no los monocitos [10], demuestra que, incluso dentro de la sangre, diferentes tipos celulares responden de manera distinta a los estresores metabólicos. Pietrocola et al. observaron la activación de la autofagia únicamente en neutrófilos entre las subpoblaciones de leucocitos de voluntarios en ayunas [2]. Estas respuestas específicas de tejido y tipo celular sugieren que el ayuno activa la autofagia preferentemente en tejidos metabólicamente activos como el músculo, mientras que las células sanguíneas, en particular los linfocitos, pueden ser menos sensibles a la autofagia inducida por el ayuno.
Dinámica temporal y sincronización de las mediciones
El momento en que se realizan las mediciones en relación con el ayuno y la realimentación influye sustancialmente en los cambios detectados en la autofagia. Chen et al. midieron la autofagia en leucocitos tanto tras un ayuno nocturno de 12 horas como 2 horas después del desayuno [11], hallando que el ayuno indujo la activación de la autofagia en sujetos sanos [11]. Sin embargo, Singh et al. midieron las PBMCs solo 1 hora después de una comida hiperproteica tras un ayuno de 12 horas y no hallaron cambios en el flujo [3, 4], señalando que el muestreo a la 1 hora pudo no haber sido óptimo [4]. Es probable que la realimentación suprima la autofagia mediante la reactivación de mTOR, y la cinética de esta supresión puede variar según el tejido y la composición de nutrientes.
Los estudios de ayuno prolongado (de 72 horas a 4 días) midieron la autofagia al final del ayuno sin realimentación inmediata [2, 5, 6], capturando la activación máxima de la autofagia. De manera singular, Espinoza et al. midieron la autofagia durante la dieta que simula el ayuno (días 4 y 6) y 48 horas después de la realimentación (día 8) [1], observando que el aumento del flujo en el grupo ProLon mostró una tendencia a persistir tras la realimentación [1]. Esto sugiere que la activación de la autofagia podría no revertirse de inmediato tras la realimentación, aunque la medición a las 48 horas podría reflejar una resupresión temprana. Los estudios de ejercicio (Schwalm 2015 y 2017) evaluaron biopsias musculares inmediatamente y 1 hora después del ejercicio [12, 13], captando respuestas agudas que difieren de las adaptaciones al ayuno crónico.
Dosis-respuesta: duración del ayuno y magnitud de la autofagia
Emerge una relación dosis-respuesta en la que duraciones de ayuno más prolongadas muestran una activación de la autofagia más clara. El ayuno completo de 4 días (Pietrocola et al.) y la dieta que simula el ayuno de 5 días (Espinoza et al.) demostraron incrementos medibles del flujo [1, 2]. El ayuno de 72 horas (Vendelbo, Bak) mostró la activación de la vía de la autofagia mediante la supresión de mTOR y la regulación al alza de ULK1 [5, 6], aun cuando el flujo permaneció ambiguo. Los estudios de ayunos nocturnos de 12-15 horas mostraron resultados variables: Chen et al. hallaron activación en sujetos sanos [11], pero Singh et al. no encontraron cambios en el flujo al medir tras la realimentación [3, 4], y Van Dyck et al. observaron que un ayuno de 12 horas era insuficiente para alterar los marcadores de autofagia en sangre [9].
La alimentación diaria con restricción de tiempo (ventanas de 6-8 horas) mostró efectos modestos después de varios días. Jamshed et al. hallaron un aumento del 22% en la expresión de LC3A tras 4 días de ventanas de alimentación de 6 horas [7], mientras que Karahan et al. observaron un incremento de ATG-5 después de 8 semanas de alimentación con restricción de tiempo 16:8 [8]. La exposición acumulada en estos estudios (28 horas de ayuno total durante 4 días para Jamshed; 672 horas durante 8 semanas para Karahan) sugiere que los ciclos diarios repetidos de ayuno pueden producir patrones de autofagia distintos a los de los ayunos prolongados aislados.
Modulación por el contexto metabólico
El estado metabólico durante el ayuno modula las respuestas de la autofagia. Los estudios que notificaron un aumento de cetonas (β-hydroxybutyrate) mostraron una activación concurrente de la autofagia: Jamshed et al. hallaron un aumento matutino de cetonas con regulación al alza de LC3A [7], Van Dyck et al. encontraron un incremento de β-hydroxybutyrate a partir de las 4 horas de ayuno en adelante junto con una respuesta metabólica de ayuno [9], y Espinoza et al. hallaron un incremento de cetonas junto con un flujo autofágico potenciado en el grupo con dieta que simula el ayuno [1]. Las cetonas pueden servir como biomarcador del cambio metabólico necesario para la activación de la autofagia.
Schwalm et al. 2015 demostraron que la intensidad del ejercicio activa la autofagia a través de vías dependientes de AMPK independientemente del ayuno [12]. El ejercicio de alta intensidad aumentó la fosforilación de AMPKα y el flujo autofágico independientemente del estado alimentado frente al estado de ayuno [12], lo que sugiere que la activación de AMPK —ya sea mediante el agotamiento energético durante el ejercicio o la privación de nutrientes durante el ayuno— representa un mecanismo común. Esta convergencia mecanicista explica por qué el ejercicio y el ayuno pueden activar la autofagia a través de vías de señalización compartidas a pesar de tener desencadenantes diferentes.
Estado patológico y capacidad basal de autofagia
El hallazgo de Chen et al. de que los pacientes con enfermedad renal crónica no lograron activar la autofagia durante el ayuno nocturno, mientras que los controles sanos mostraron una activación robusta [11], demuestra que la enfermedad puede abolir la autofagia inducida por el ayuno. De manera similar, Van Dyck et al. estudiaron a pacientes críticos de ICU que mostraron cambios mínimos en los marcadores de autofagia a pesar de la respuesta metabólica al ayuno [9]. Esto sugiere que la enfermedad grave deteriora la capacidad celular para la inducción de la autofagia, potencialmente a través de la inflamación, el estrés oxidativo o la disfunción metabólica. Bak et al. hallaron que los sujetos obesos presentaban una menor expresión de proteínas relacionadas con la autofagia en el tejido adiposo a pesar de una mayor lipólisis total [6], lo que indica que la obesidad puede atenuar las respuestas autofágicas a nivel tisular incluso cuando el metabolismo global del organismo responde al ayuno.
Consideraciones sobre la calidad de los estudios
Los diseños cruzados aleatorizados donde los participantes actúan como sus propios controles (Jamshed, Schwalm 2015 y 2017, Vendelbo, Bak) minimizan la variabilidad interindividual y proporcionan una evidencia más sólida que los estudios de un solo brazo de tipo antes-después (Singh 2024 y 2025, Tkhakushinov) o los diseños de casos y controles (Chen) [3–7, 11–14]. Sin embargo, incluso los estudios cruzados bien diseñados que emplean marcadores estáticos se enfrentan a limitaciones interpretativas en comparación con los estudios que miden el flujo con inhibidores lisosomales. El ensayo aleatorizado de Espinoza et al., a pesar de su reducido tamaño muestral y el patrocinio de la industria (aunque los financiadores no participaron en la realización ni en el análisis) [1], aporta datos de flujo de alta calidad utilizando una metodología validada.
Integración e implicaciones clínicas
Al sintetizar estos factores, la evidencia sugiere que el ayuno de varios días (≥72 horas) o las dietas que simulan el ayuno activan la autofagia en tejidos metabólicamente activos, particularmente en el músculo esquelético, con aumentos medibles del flujo cuando se evalúan mediante métodos adecuados. Esta activación requiere una duración suficiente para inducir cambios metabólicos, incluidos la cetogénesis y una supresión sustancial de mTOR. Los períodos diarios de ayuno más cortos (12-15 horas) muestran efectos inconsistentes sobre la autofagia, posiblemente debido al momento de la medición en relación con la realimentación, el tejido examinado y la variación individual en la flexibilidad metabólica. Las células sanguíneas, en particular los linfocitos, parecen ser menos sensibles a la autofagia inducida por el ayuno que el músculo o poblaciones monocitarias específicas. Los estados patológicos, incluidas la enfermedad renal crónica y la enfermedad crítica, pueden abolir o atenuar sustancialmente las respuestas de la autofagia al ayuno.
Los estudios en humanos que miden la autofagia mediante ensayos de flujo validados siguen siendo escasos, lo que limita la extracción de conclusiones definitivas sobre los protocolos de ayuno óptimos para la inducción de la autofagia. La discordancia entre los modelos preclínicos que muestran una activación robusta de la autofagia y los estudios en humanos que muestran cambios modestos o ausentes sugiere diferencias de especie en la regulación de la autofagia o resalta las limitaciones de las técnicas de medición actuales en humanos. La investigación futura requiere protocolos estandarizados de medición del flujo, evaluaciones tejido-específicas y una cuidadosa atención al momento de la medición en relación con los ciclos de ayuno y realimentación.
