Carnitina: las falsas promesas

Imagen de fisicoculturista. Anuncio de 1936.

Imagen de Velvet Tangerine (Flickr Creative Commons).

Tanto se ha promovido, que algunos atletas de veras creen que ingerir suplementos de carnitina los ayudará a quemar más grasa, ahorrar glucógeno y mejorar su rendimiento. Asimismo, hay personas que toman suplementos de carnitina con la esperanza de que les ayude a bajar de peso.

Pero, de acuerdo con los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de los EUA, veinte años de investigaciones no han arrojado evidencia firme de que los suplementos de carnitina puedan mejorar el desempeño físico de sujetos saludables, en dosis que van de 2 a 6 gramos por día, administradas por entre 1 y 28 días.

Qué es

Carnitina es el nombre genérico de varios compuestos, entre ellos la L-carnitina, la acetil-L-carnitina y la propionil-L-carnitina. (La L se refiere al isómero levógiro de la sustancia, que es el biológicamente activo en nuestro organismo.) La carnitina tiene un papel importantísimo en el metabolismo energético y desempeña funciones como la protección de la estructura de las membranas celulares. Pero se considera un nutrimento no esencial por la sencilla razón de que, en la aplastante mayoría de los casos, el organismo humano saludable fabrica todos los días carnitina suficiente para satisfacer sus necesidades.

Los niños y adultos en buen estado de salud —dicen los NIH— no necesitan ingerir carnitina, pues el hígado y los riñones la producen en las cantidades requeridas a partir de los aminoácidos lisina y metionina. Además de esta biosíntesis endógena, un buen número de alimentos, como la carne o los lácteos, aportan carnitina, la cual se absorbe casi por completo en el intestino delgado.

En el organismo, la carnitina facilita el paso de los ácidos grasos de cadena larga a través de la membrana de la mitocondria a fin de que puedan oxidarse para producir energía. Los fabricantes de suplementos insinúan que si hay más carnitina disponible, se oxidará más grasa y habrá más energía; pero los estudios demuestran que no es así.

Carne cocinada

La carne y otros alimentos de origen animal son fuentes de carnitina. Unos 225 gramos de bistec de res (cocinado) contienen entre 60 y 160 miligramos de carntina. Una taza de leche contiene 8 miligramos. Foto: powerplantop (Flickr Creative Commons).

Por ejemplo, un estudio publicado en enero de 2007 en el European Journal of Applied Physiology mostró que complementar el ejercicio aeróbico con la ingesta de L-carnitina no mejora el desempeño en el ejercicio. Otro estudio, publicado en febrero de 2008 en el International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism mostró que ingerir hasta 3 g por día de glicina propionil-L-carnitina por ocho semanas, al mismo tiempo que los sujetos realizaban entrenamiento aeróbico, fue ineficaz para aumentar el contenido de carnitina en los músculos y no tuvo efecto significativo alguno en el desempeño aeróbico o anaeróbico.

Como lo resumen los expertos Jack H. Wilmore y David L. Costill en su libro Fisiología del esfuerzo y del deporte (Editorial Paidotribo, 2007), aunque la carnitina es importante en el metabolismo de los ácidos grasos, la mayoría de los estudios demuestra que la suplementación ni aumenta el almacenamiento de carnitina en los músculos ni mejora la oxidación de los ácidos grasos ni ahorra glucógeno ni retrasa la manifestación de la fatiga durante el ejercicio.

Riesgos

Por otro lado, en su literatura para los profesionales de la salud, los NIH advierten que, en dosis de aproximadamente 3 g por día, los suplementos de carnitina pueden provocar nausea, vómito, cólicos, diarrea y un “olor a pescado”. En personas que padecen uremia puede provocar debilidad muscular; también puede desencadenar ataques en personas propensas. Aparte de eso, las personas que toman suplementos que supuestamente mejorarán su rendimiento atlético o les ayudarán a bajar de peso deben saber que algunos de esos productos están contaminados con sustancias ilegales —por ejemplo, esteroides— que no se mencionan en la etiqueta. Las consecuencias de ingerirlos pueden ser muy dañinas.

Hay ciertos padecimientos, sí, en que la L-carnitina se usa como medicamento. Por ejemplo, la Administración de Alimentos y Drogas (FDA) de los Estados Unidos ha aprobado su uso para tratar la deficiencia de carnitina en pacientes sometidos a diálisis. Hay ciertos desórdenes funcionales que algunas autoridades médicas consideran que quizá resulte apropiado tratar, al menos en parte, con carnitina.

Pero usar la carnitina para combatir una deficiencia específica es algo muy diferente de su presunta eficacia como suplemento dietético. Y en caso de enfermedad, no hay que olvidar los riesgos de automedicarse. Para empezar, el diagnóstico lo tiene que establecer un profesional de la salud y, segundo, todo tratamiento médico se tiene que realizar, precisamente, bajo la dirección de un médico.

Referencias

Lee, J.K.; Lee, J.S.; Park, H.; Cha, Y.S.; Yoon, C.S.; Kim, C.K. (2007). Effect of L-carnitine supplementation and aerobic training on FABPc content and beta-HAD activity in human skeletal muscle. Eur J Appl Physiol. 99(2):193-9.

Smith, W.A.; Fry, A.C.; Tschume, L.C.; Bloomer, R.J. (2008). Effect of glycine propionyl-L-carnitine on aerobic and anaerobic exercise performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 18(1):19-36.

Anuncios

Va de nuez

Nuts

Las nueces contienen nutrimentos como ácidos grasos insaturados, fibra, proteína de buena calidad, fitosteroles, carotenoides, vitaminas y minerales. Foto: Adam Wyles (Flickr Creative Commons).

En una nota anterior, comenté un estudio de Predimed en que el consumo regular de nueces como complemento de una dieta mediterránea resultó asociado con un descenso de la mortalidad por cualquier causa entre los varios miles de personas que tomaron parte. Otros estudios previos dan buenos indicios de que el consumo regular de nueces tiene efectos benéficos en la salud cardiovascular y que reduce el riesgo de sufrir de síndrome metabólico, diabetes tipo II, cáncer de colon y otras enfermedades graves.

Algo semejante se desprende de un amplísimo estudio —de hecho, el mayor de su tipo— cuyos resultados se dieron a conocer el pasado 21 de noviembre en un artículo publicado en The New England Journal of Medicine. En esta investigación, se analizaron datos de 76,464 enfermeras entre 1980 y 2010 y de 42,498 profesionales sanitarios varones entre 1986 y 2010. Todas estas personas forman parte de dos grandes censos de salud que se realizan desde hace décadas en los Estados Unidos entre el personal médico y paramédico. De acuerdo con el análisis, las personas que comieron un puñado diario de nueces resultaron con 20 % menos probabilidades de morir de cualquier causa, en un período de 30 años, que las personas que no comieron nueces.

Y hay otra buena noticia: lejos de engordar por comer tantas nueces, el estudio revela que quienes las consumieron regularmente aumentaron menos de peso que quienes no. Como lo mencionan los autores, ya en estudios anteriores se ha observado que las personas que consumen más nueces tienden a tener cinturas más esbeltas, aumentar menos de peso y presentar menor riesgo de obesidad.

Ricas en nutrientes

Por la naturaleza observacional del estudio, los investigadores advierten que no es posible concluir que la asociación inversa entre consumo de nueces y mortalidad refleje una relación de causa y efecto.

“Sin embargo, nuestros datos son congruentes con una abundancia de información observacional y clínica que sustenta los beneficios a la salud que aporta el consumo de nueces frente a muchas enfermedades crónicas. Además, hay nutrimentos en las nueces, como ácidos grasos insaturados, proteína de alta calidad, fibra, vitaminas (p.ej., folato, niacina y vitamina E), minerales (p.ej., potasio, calcio y magnesio) y fitoquímicos (p.ej., carotenoides, flavonoides y fitosteroles) que pueden conferirles propiedades cardioprotectoras, anticancerígenas, antinflamatorias y antioxidantes”, dice el reporte.

Ilustración médica de P. J. Lynch.

Las cardiopatías son la principal causa de muerte en los EUA. De acuerdo con los Centros de Control de Enfermedades de ese país, en 2010 murieron en su territorio 597,689 personas por dicha causa. Le siguió el cáncer, con 574,743 decesos. Ilustración de Patrick J. Lynch (Creative Commons).

“En todos estos análisis”, comenta la doctora Ying Bao, participante en el estudio, “entre más nueces comió la gente menos probabilidades tuvo de morir en el período de seguimiento, de 30 años”.

Además de analizar las probabilidades de muerte por cualquier causa, el estudio examinó  el posible efecto protector de las nueces frente a ciertas causas de muerte específicas. “El beneficio más evidente”, explica el doctor Charles S. Fuchs, otro de los autores del estudio, “es la reducción de 29 % en muertes por cardiopatías, el mayor asesino en los Estados Unidos. Pero también vimos una reducción significativa, de 11 %, en el riesgo de morir de cáncer.”

De todas, todas

No se pudo determinar si el consumo de algún tipo específico de nueces es decisivo para que se manifieste el efecto protector, pero la reducción en probabilidades de muerte fue muy semejante para cacahuates (maní), nueces de Castilla, avellanas, almendras, nueces del Brasil, almendras anacardo, nueces macadamia, pistaches y piñones.

Los científicos participantes en el estudio trabajan en el Instituto de Oncología Dana-Farber, el Hospital Brigham y de la Mujer, y la Escuela de Salud Pública de Harvard.

Una sugerencia: si visitan la página de la revista en que apareció el estudio, hagan clic en el enlace que dice Nut Consumption and Mortality y verán una estupenda animación sobre el tema (está abajo a la izquierda esta última semana de noviembre, pero quizá lo tengan que buscar asociado al artículo, porque la página va cambiando).

Referencia:
Bao, Y., et al. Association of Nut Consumption with Total and Cause-Specific Mortality. New England Journal of Medicine. 2013;369:2001-11 doi: 10.1056/NEJMoa1307352

Un siglo de vitaminas

El pasado 19 de noviembre se cumplieron 46 años del fallecimiento de Casimir Funk, uno de mis héroes desde que era yo estudiante. Fue Funk quien, en 1912, cuando trabajaba en el Instituto Lister de Londres, propuso lo que se conoció como la “teoría de la vitamina”, es decir, que algunos padecimientos son provocados por deficiencia o ausencia de ciertas sustancias a las que Funk llamó al inicio “aminas vitales” (lo que hoy llamamos vitaminas). Su trabajo principal fue sobre el beriberi, enfermedad provocada por la falta de tiamina.

Pelagra

La pelagra es una enfermedad provocada por ingesta insuficiente o absorción inadecuada de vitamina B3 (niacina). Foto: Herbert L. Fred y Hendrik A. van Dijk (Wikimedia Commons).

Funk, de profesión bioquímico, había revisado la literatura existente y llegó a la conclusión de que el beriberi se puede prevenir o curar merced a un factor presente en los subproductos del arroz. Funk experimentó con pichones, a los que primero les provocó parálisis mediante una dieta de granos purificados en extremo; luego los curó con cascarillas de arroz y levadura. A continuación trabajó en aislar la sustancia que había curado a los pichones. A partir de ese trabajo, Funk planteó la hipótesis de que enfermedades como el escorbuto, el raquitismo y la pelagra resultan de la falta de ciertas sustancias vitales.

Funk tropezó con varias dificultades. Luis Pasteur —otro de mis héroes— había librado una formidable batalla para que se entendiera el papel de los gérmenes patógenos y lo hizo tan bien que, para la época de Funk, era común la idea de que todas las enfermedades son causadas por gérmenes. De hecho, a sugerencia del gran Robert Koch, descubridor del bacilo de la tuberculosis, varios investigadores trabajaban arduamente en busca del germen del beriberi. Así que a Funk le costó algo de trabajo convencer a la profesión médica de la teoría de la vitamina.

El segundo problema fue de terminología. Funk fue criticado por usar una denominación que da la idea que todas las sustancias del grupo son aminas. Las vitaminas son un grupo muy heterogéneo desde el punto de vista químico y, en efecto, no todas son aminas; Funk explicó que había usado la palabra vitamine para despertar interés en este nuevo campo de investigación. (Desde 1920, en inglés, se emplea la palabra vitamin, sin la e final, para evitar la confusión.)

Ha transcurrido un siglo. Hoy en día, conocemos 13 sustancias o grupos de sustancias con propiedades vitamínicas, a las cuales dividimos en dos grandes categorías: hidrosolubles y liposolubles. En la primera categoría figuran todas las del complejo B y el ácido ascórbico; en la segunda, la A, la D, la E y la K.

Las vitaminas son consideradas uno de los seis tipos de nutrimentos que deben estar presentes en una dieta humana saludable. Junto con el agua y los minerales, las vitaminas son parte de los nutrimentos no energéticos, es decir, los que no aportan energía al organismo. Es de advertirse, empero, que algunas vitaminas, como cofactores enzimáticos, intervienen en el metabolismo de los nutrimentos que sí proporcionan energía, en particular los carbohidratos.

Dieta mediterránea, corazón contento

Ensalada

La dieta mediterránea tiene entre sus principios consumir abundancia de verduras y frutas. Foto de Gloria Cabada Leman (Flickr Creative Commons).

Hace unos meses, un grupo de investigadores españoles dio a conocer en The New England Journal of Medicine los resultados de un extenso estudio que confirma lo beneficioso de seguir la llamada dieta mediterránea, régimen alimentario consistente en consumir muchas verduras y frutas, pocas carnes rojas y lácteos, pescado en abundancia, vino en moderación, casi nada de sal y de dulces. Como es ampliamente conocido y lo confirma una buena cantidad de estudios epidemiológicos, las personas que siguen este régimen viven más en promedio y tienen menos riesgo de sufrir enfermedades del corazón y del sistema circulatorio en su conjunto.

Los investigadores, que forman parte del proyecto Prevención con Dieta Mediterránea (PreDiMed), diseñaron el estudio para evaluar la eficacia de dos versiones de la dieta mediterránea en la prevención primaria de enfermedades cardiovasculares. Una de las dietas estuvo complementada con aceite de oliva (extra virgen) y la otra con una variedad de nueces. Los resultados que obtuvieron no sólo arrojan evidencia de que estas dietas reducen la incidencia de episodios cardiovasculares graves entre personas propensas, sino que revelaron otros beneficios no menos interesantes.

Olive oil

Aceite de oliva extra virgen, rico en polifenoles. Foto de Kevan Davis (Flickr Creative Commons).

Los investigadores reclutaron para el estudio a 7447 hombres y mujeres de entre 55 y 80 años de edad, sin enfermedad cardiovascular de momento, pero sí con importantes factores de riesgo, como hipertensión, obesidad, niveles elevados de colesterol ligado a lipoproteínas de baja densidad (el llamado “colesterol malo”), etc. Los participantes fueron separados al azar en tres grupos de igual tamaño. Dos siguieron las dietas mencionadas; el tercero llevó una dieta baja en grasas, tanto de origen animal como vegetal. La investigación se desarrolló a lo largo de más de cuatro años y medio, a partir de octubre de 2003.

Durante el estudio, a los participantes se les proporcionaron gratuitamente el aceite y las nueces para asegurar que los consumieran en las cantidades planeadas. Los participantes en el grupo que complementó su dieta con aceite de oliva debían consumir unos 50 gramos o más por día de aceite extra virgen, rico en polifenoles (a diferencia del aceite de oliva refinado, que es bajo en polifenoles). A los que les tocaron nueces, se les pidió consumir unos 30 gramos al día, entre nueces de Castilla, almendras y avellanas. Las nueces son ricas en ácidos grasos polinsaturados, además de minerales y vitaminas; asimismo, contienen ácidos fenólicos, polifenoles y fitoesteroles.

El análisis de los datos sobre el consumo de nueces confirma que su consumo regular está asociado a un descenso de la mortalidad por toda causa (no sólo por enfermedades cardiovasculares), dicen la investigadora Marta Guasch-Ferré y sus colegas. Falta averiguar qué tipo de nueces son las más recomendables y precisar las cantidades óptimas de consumo. “Mientras tanto”, apostillan Sabine Rohrmann y David Faeh en un comentario publicado en BMC Medicine, “bien podemos concentrarnos en la cuestión de cómo promover mejor el consumo de nueces entre la población e integrarlo de manera sostenible en la dieta diaria”.

Foto de Pauline Mak (CC).

Nueces de Castilla. Foto de Pauline Mak (Flickr Creative Commons).

¡Uy —dirán algunos de ustedes—, pero todo ese aceite y esas nueces representan un gran aporte calórico! Bueno, un detalle interesante del estudio es que a los participantes que llevaron las dietas mediterráneas modificadas no se les fijaron restricciones de ingesta calórica. Y el resultado más llamativo es que las dos versiones de la dieta mediterránea que se siguieron produjeron beneficios cardiovasculares claramente mejores que los aportados por la dieta baja en grasas (30 % menos riesgo de episodios cardiovasculares graves).

Pero hay más: es posible que la dieta mediterránea también resulte beneficiosa para nuestra salud mental. En otro artículo más, publicado en BMC Medicine, la investigadora Almudena Sánchez Villegas y varios colegas examinan otro grupo de datos derivados del estudio de PreDiMed los cuales indican que quienes consumen más nueces presentan menos riesgo de sufrir depresión y que este efecto se hizo más notable en pacientes con diabetes tipo 2.

Por supuesto, la dieta mediterránea quizá contribuya al bienestar mental de otra manera: como ya apunté, incluye cantidades moderadas de vino. En un artículo que examina los efectos del consumo de vino a partir de los datos de PreDiMed, los autores encontraron que quienes beben de dos a siete copas de vino a la semana están menos propensos a sufrir depresión. Pero, ojo, no hay que exagerar; los que beben alcohol más de la cuenta están en mayor riesgo de deprimirse.

Referencias:

Estruch et al. Primary Prevention of Cardiovascular Disease with a Mediterranean Diet. The New England Journal of Medicine. 25 febrero 2013. doi: 10.1056/NEJMoa1200303

Guasch-Ferré et al. Frequency of nut consumption and mortality risk in the PREDIMED nutrition intervention trial. BMC Medicine 2013, 11:164. doi: 10.1186/1741-7015-11-164

Rohrmann & Faeh. Should we go nuts about nuts? BMC Medicine 2013, 11:165. doi:10.1186/1741-7015-11-165

Sánchez-Villegas et al. Mediterranean dietary pattern and depression: the PREDIMED randomized trial. BMC Medicine 2013, 11:208. doi:10.1186/1741-7015-11-208

Gea et al. Alcohol intake, wine consumption and the development of depression: the PREDIMED study. BMC Medicine 2013, 11:192

Muchos de ustedes ya saben esto, pero por si acaso: para leer los estudios originales a los que me refiero en esta nota, sólo tienen que hacer clic en los enlaces.

Los nutrimentos

brueghel boda

Brueghel, Boda campesina.

Un repaso rápido, antes de las fiestas.

La alimentación es el proceso mediante el cual tomamos del mundo exterior una variedad de sustancias contenidas en los alimentos las cuales son necesarias para la nutrición de nuestro organismo.

La nutrición es el conjunto de procesos por medio de los cuales el organismo transforma e incorpora las sustancias contenidas en los alimentos y que han de cubrir las necesidades estructurales y energéticas del propio organismo. Para decirlo de una manera muy, muy sencilla: la alimentación va del plato a la boca; de ahí en adelante empieza la nutrición.

Los nutrimentos (con frecuencia denominados nutrientes) son los elementos y compuestos químicos necesarios para el metabolismo de un ser vivo y que se obtienen del mundo circundante mediante la alimentación. Los organismos carentes de capacidad fotosintética (o quimiosintética) necesitamos adquirir del mundo exterior una gran variedad de nutrimentos. Los nutrimentos están contenidos en los alimentos, y el valor nutritivo de  éstos depende de los nutrimentos que aporten.

Desde el punto de vista químico, hay seis tipos de nutrientes, que enumero a continuación.

Carbohidratos

Mientras lees este artículo, dentro de tus neuronas miles de millones de moléculas de glucosa se rompen para proveer la energía que le permite trabajar a tu cerebro. La glucosa aporta casi toda la energía que el cerebro humano usa cotidianamente.

Sugar cane

Caña de azúcar. Foto de Adrian Mars, vía Flickr Creative Commons.

La glucosa es un carbohidrato. Entre los carbohidratos —o hidratos de carbono— figuran:

  • los monosacáridos, que son los azúcares más sencillos (como la glucosa);
  • los oligosacáridos, que juntan de dos a nueve monosacáridos en una sola molécula y entre los cuales figuran los disacáridos, azúcares compuestos de parejas de monosacáridos; y finalmente
  • los polisacáridos, moléculas muy grandes compuestas de cadenas de muchos monosacáridos.

Hay tres monosacáridos importantes desde el punto de vista nutricional, todos los cuales contienen en su molécula el mismo número de átomos, de los mismos elementos, pero organizados de manera diferente. Estos tres monosacáridos son la glucosa, la fructosa y la galactosa, todos con la fórmula química C6H12O6.

Dos monosacáridos pueden juntarse por una reacción de condensación para formar un disacárido, por ejemplo, la lactosa (el azúcar de la leche), formada de galactosa y glucosa. Pero cuando se unen muchas unidades de glucosa, a veces también con unidades de otros monosacáridos, se forman los polisacáridos. De éstos tienen importancia en nutrición los polisacáridos digeribles (glucógeno y almidón) y la fibra dietética (celulosa, hemicelulosa, pectinas, gomas, etc.).

Entre los alimentos que contienen cantidades significativas de hidratos de carbono figuran los cereales, las raíces y tubérculos, las frutas dulces, la miel y las legumbres. La fibra dietética, en particular, se obtiene de los cereales integrales, las raíces y muchas verduras.

Lípidos

Al igual que los carbohidratos, los lípidos se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno; pero hay una diferencia muy importante desde el punto de vista nutricional: como los lípidos tienen mucho más átomos de carbono y de hidrógeno en relación a los de oxígeno, son capaces de aportar más energía por gramo que los carbohidratos.

Aceite de oliva

Aceite de oliva. Foto de Sikachu!

En la amplia y complicada familia de los lípidos figuran los triglicéridos (grasas y aceites), los fosfolípidos y los esteroles. De todos los lípidos, los más abundantes tanto en los alimentos como en el organismo son los triglicéridos. Los triglicéridos son lípidos compuestos de tres ácidos grasos ligados a un glicerol, que es un alcohol que le sirve de columna vertebral. La mayoría de los triglicéridos contienen más de un tipo de ácido graso.

Los fosfolípidos son semejantes químicamente a los triglicéridos, pero tienen un grupo fosfato y colina (o algún otro compuesto nitrogenado) en lugar de uno de los ácidos grasos. Uno de los fosfolípidos más conocidos es la lecitina, que tanto la naturaleza como la industria usan como emulsificador, pues los fosfolípidos tienen la peculiaridad de ser solubles lo mismo en agua que en grasa.

Finalmente están los esteroles, compuestos con una estructura de varios anillos. Entre ellos figuran el colesterol, los ácidos biliares, las hormonas sexuales y la vitamina D.

Los oficios biológicos que desempeñan los lípidos abarcan el almacenamiento de energía, el acarreo de electrones, funciones estructurales como componentes de las membranas celulares, absorción de luz y tareas de señalización y mensajería celular.

Entre los alimentos que aportan cantidades significativas de lípidos figuran la generalidad de los aceites vegetales, el cacahuate, el aguacate y los pescados grasos. Se considera recomendable eludir el consumo de alimentos con alto contenido de grasas saturadas y ácidos grasos trans.

Proteínas

Las proteínas se forman por largas cadenas de L-α-aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos. El ensamblado de las proteínas a partir de los aminoácidos se lleva a cabo siguiendo la información codificada en los genes. Las proteínas son el constituyente principal de las células y se necesitan para el crecimiento, la reparación y la continua renovación de los tejidos corporales. En el organismo las proteínas tienen funciones de lo más variadas: unas son componentes estructurales, otras son catalizadores biológicos (enzimas), algunas son hormonas, etc.

vaca

La carne, la leche, los huevos, las legumbres son buenas fuentes de proteína. Foto: USDA.

La mayoría de los microorganismos y las plantas pueden sintetizar biológicamente todos los aminoácidos necesarios para construir proteínas. Los organismos que carecemos de esa capacidad tenemos que obtener del medio externo los aminoácidos que no podemos sintetizar y a los cuales llamamos esenciales. Por eso, si la proteína ingerida contiene todos los aminoácidos esenciales en las proporciones necesarias y, además, es de fácil digestión, resulta de alto valor biológico.

Para los seres humanos, las fuentes más importantes de proteínas son la leche, las carnes y vísceras de animales, los huevos y las legumbres.

Vitaminas

Las vitaminas son micronutrientes orgánicos, sin valor energético, necesarios para el hombre en cantidades pequeñas, pero que deben ser aportadas por la alimentación para mantener la salud. Las vitaminas son químicamente muy heterogéneas, pero es costumbre clasificarlas por su solubilidad; desde este punto de vista, se dividen en hidrosolubles y liposolubles. Las hidrosolubles son las del complejo B y la vitamina C. Las liposolubles son la A, la D, la E y la K.

Sistema oseo

Esqueleto humano. Los nutriólogos recomiendan una ingesta apropiada de calcio y una buena cantidad de ejercicio físico para construir huesos fuertes. Foto: Wikimedia Commons.

Minerales

Hay unos veinte minerales esenciales para el hombre. Por las cantidades en que se necesitan y su presencia en los tejidos corporales, se dividen en dos grandes grupos: macrominerales (como calcio, fósforo, magnesio, sodio, entre otros) y microminerales o elementos traza (como hierro, cinc, yodo, selenio, cromo, entre otros). Todos son igualmente necesarios para la vida.

Agua

El agua —el nutriente olvidado— es también esencial para la vida y la salud. El agua representa más de la mitad del peso del cuerpo y en su mayor parte se encuentra en los tejidos metabólicamente activos. El agua participa en más funciones en nuestro organismo que ninguna otra sustancia. Una de sus funciones es ayudar a eliminar los desechos, en la orina, el sudor y las heces. El agua debe considerarse un genuino nutriente para nuestro cuerpo.

Aparte de beberla como tal, podemos obtener agua de ciertos alimentos, como caldos y sopas. Muchas frutas y verduras tienen un elevado contenido de agua.

Dieta equilibrada

Para que la dieta sea correcta y equilibrada, tiene que contener energía y todos los nutrimentos en las cantidades suficientes y las proporciones adecuadas para cubrir las necesidades del organismo y ayudar a mantener la salud. El hombre necesita ingerir unos cincuenta nutrimentos diferentes. Todos ellos están amplia y heterogéneamente repartidos en los alimentos. Una dieta equilibrada se basa en la combinación de alimentos variados.

diapositiva de los nutrimentos

La imagen es parte de una presentación interactiva sobre el tema del artículo. Para descargarla, pícale AQUÍ. Una vez que la descargues, puedes navegar por ella usando las flechas de tu teclado.

Pero, ojo, nada de lo que digo aquí debe interpretarse como consejo médico o dietético; las personas que necesiten ese tipo de consejo o deseen ponerse a régimen deben consultar a un profesional en la materia.

Lecturas recomendadas

Burgess, Ann, y Peter Glasauer. Guía de nutrición de la familia. Roma: FAO, 2006.

Grande Covián, Francisco. Alimentación y nutrición. Barcelona: Salvat, 1984.

Whitney, Ellie, y Sharon Rady Rolfes. Understanding Nutrition. Belmont: Wadsworth, Cengage Learning, 2011.

De ratones y genes

Randy Jirtle

El doctor Jirtle, con algunos de los ratones agutí del experimento.

En 2003, Randy Jirtle y Robert Waterland demostraron que, más allá de lo que establece el genoma, está lo que ordena el epigenoma, es decir, el conjunto de apagadores químicos que le dicen a los genes si actuar o quedarse quietos.

Específicamente, probaron que suplementar con colina, betaína, ácido fólico y vitamina B12 la dieta de ratonas agutí preñadas reduce la incidencia del pelaje amarillo entre sus crías. Cosa muy buena, porque los ratones agutí de pelaje amarillo son susceptibles a la obesidad, la diabetes y el cáncer.

En una presentación sobre genómica nutricional que hice recientemente para un grupo de mis alumnos, incluí los experimentos de Jirtle y Waterland. (Si quieren descargarla, aquí está el enlace: Nutrigenética y nutrigenómica.) Se despertó el interés y llovieron las preguntas. ¿Quién mejor para responderlas —me dije— que uno de los autores de la investigación?

Así que les pedí a los alumnos que escribieran sus preguntas y las subieran al wiki que tenemos para nuestro trabajo colaborativo. De ellas escogí, condensé y traduje cuatro; y luego, con la esperanza de que pudiera dedicarles un rato, se las remití al doctor Jirtle, quien ya gentilmente me había permitido el uso de una de sus fotografías en una nota anterior de esta misma bitácora. Resultado: Jirtle con toda amabilidad respondió a cada una de las preguntas, lo cual mis alumnos y yo le agradecemos sinceramente.

Reproduzco aquí nuestro diálogo electrónico, segura de que le será útil a otros interesados en el tema.

Ratones

Ratones agutí de varios pelajes. Los de pelaje amarillo son susceptibles a la obesidad, la diabetes y el cáncer. Waterland y Jirtle redujeron la incidencia de este fenotipo adicionando la dieta de las madres preñadas con donantes de grupos metilo.

Pregunta: Entiendo que factores ambientales presentes durante la concepción o la preñez pueden activar o silenciar la expresión de un gene en las crías. Pero ¿puede ese efecto dar marcha atrás más tarde, después del nacimiento de las crías, o es permanente? Por ejemplo, ¿los ratones saludables tienen que mantener la misma dieta que sus madres para permanecer saludables?

Jirtle: Los ratones pardos y esbeltos no tienen que mantener una dieta altamente adicionada con donantes de grupos metilo (digamos, colina, ácido fólico, vitamina B12 y betaína) para mantenerse saludables de adultos. Lo que no se sabe, sin embargo, es si el mayor riesgo que tienen las crías amarillas de sufrir diabetes, obesidad y cáncer pudiera reducirse alterando su dieta después del nacimiento. Son estudios que falta hacer.

Pregunta: ¿Cómo fue que escogieron una dieta rica en donantes de grupos metilo para las hembras preñadas?

Jirtle: Se sabía que el promotor alternativo para controlar el gen agouti en la partícula intracisternal tipo A (IAP), secuencia arriba, del ratón agutí, se inactiva por metilación de ADN. Puesto que los grupos metilo necesarios para metilar los residuos de citosina en el ADN vienen de nuestros alimentos, postulamos que podríamos aumentar la probabilidad de inactivar la IAP y aumentar el porcentaje de ratones pardos adicionando la dieta de la madre con compuestos donantes de grupos metilo. Eso es lo que observamos y reportamos en nuestro estudio de 2003 (Waterland y Jirtle 2003, Mol Cell Biol 23:5293-5300). La era de la epigenómica ambiental empezó con la publicación de este artículo.

Pregunta: ¿Es posible impedir que las enfermedades genéticas hereditarias se expresen aun cuando la presencia de un gen arroje un 100% de probabilidad de sufrir la enfermedad?

Jirtle: Las alteraciones epigenéticas nunca podrán bloquear por completo la formación de una enfermedad inducida por una mutación genética, pero pueden reducir su incidencia. Eso es lo que demostramos con nuestro estudio de 2003 sobre los ratones agutí.

Pregunta: ¿Será posible poner en práctica alguna terapia epigenética para personas que sufren de sobrepeso y obesidad, para que las próximas generaciones no presenten o expresen estas enfermedades?

Jirtle: Quizá sea posible en el futuro, pero necesitamos definir qué genes involucrados en la obesidad humana son epigenéticamente lábiles, para optimizar tanto la prevención como el tratamiento de la enfermedad. Esto no va a ser fácil, pero con la nueva máquina de secuenciación de alto rendimiento ya se puede intentar.

Diapositiva agutí

Esta ilustración, parte de la presentación que menciono arriba, está disponible como diapositiva de Power Point. Para bajarla, píquenle AQUÍ.

Del tianguis a la genómica

Banquete prehispánico. Códide Florentino.

Unos meses atrás, cuando reseñé Alimentos: del tianguis al supermercado, de Agustín López-Munguía Canales, él respondió con un amable comentario, en el que mencionó entre otras cosas su deseo de poner al día el libro, cuya primera edición apareció en 1995. “Si bien lo prehispánico no caduca, ya lo moderno requiere una actualización”, escribió. Sería estupendo, pensé.

Así que no desaproveché la primera oportunidad de preguntarle cuáles serían a su juicio los aspectos que mayormente necesitan actualizarse. Me recordó López-Munguía que en la introducción, antes de que el protagonista emprendiera su viaje al pasado con la ayuda de una torta de queso de puerco, se hablaba del proyecto del genoma humano, “que en aquel entonces era eso, un proyecto”, el cual intentaba determinar el arreglo de las bases en todos y cada uno de los cromosomas del ser humano. Como es bien sabido, el proyecto se coronó con un éxito más que espectacular.

En 2001, cuando Del tianguis al supermercado alcanzaba su tercera reimpresión, el International Human Genome Sequencing Consortium y la entidad privada Celera Genomics, con Craig Venter a la cabeza, hicieron públicos los dos primeros “borradores” de la secuencia del genoma humano, en sendos artículos que aparecieron casi al mismo tiempo en las revistas Nature y Science (píquenle a estos enlaces si desean ver los textos originales). A partir de ahí, la investigación genómica ha hecho progresos gigantescos. “Hoy se conoce el genoma hasta del mexicano”, bromeó López-Munguía; “se han secuenciado genomas de plantas (maíz, arroz, etc.), de animales y de varios cientos de bacterias. Lo que llevó años secuenciar, el genoma humano, hoy se puede hacer en una semana, gracias al perfeccionamiento de nuevos métodos y equipos”.

Craig Venter y Francis Collins, líderes de la secuenciación del genoma humano, en la portada de la revista Time.

El proyecto del genoma humano cambió para siempre la imagen que se tenía de cómo funciona nuestro aparato genético (y, por ende, el de todos los seres vivos). Por ejemplo, se descubrió que el genoma humano contiene menos genes de lo que se creía o se esperaba. Hay alrededor de 25,000 genes codificadores de proteínas, en contraste con los cálculos previos de 100,000, 200,000 o quizá más. Parece demasiado poco para la complejidad de nuestros organismos, pero también se descubrió que unos genes interactúan con otros y pueden producir más proteínas diferentes de lo que antes se pensaba.

En vez de la relación lineal “un gen, una proteína”, se descubrió que hay genes capaces de codificar toda una variedad de proteínas. Ahora bien, eso significa que 98.5% de nuestro ADN no codifica proteínas. Pero resulta que también se vino abajo la idea —muy común a fines del siglo pasado— de que el ADN no codificador es meramente basura del proceso evolutivo, prácticamente sin función biológica. Se comprobó, más bien, que mucho de ese ADN tiene funciones específicas en la regulación del funcionamiento de los genes. “Ya no parece haber motivo para seguir hablando de ADN basura”, subrayó no hace mucho el doctor Francis Collins, director de los Institutos Nacionales de Salud de los EUA, en declaraciones a National Geographic. Collins sabe de lo que habla, pues fue uno de los líderes del proyecto del genoma humano.

Estos dos ratones son genéticamente iguales. Ambos tienen un gen que se expresa en gordura, pelaje amarillo y varios males. La madre del ratón de la izquierda recibió una dieta normal mientras estaba preñada. En contraste, la madre del ratón de la derecha recibió una dieta adicionada con ácido fólico, vitamina B12, colina y betaína, con lo cual el gen fue silenciado. Este experimento, realizado por Randy Jirtle y Robert Waterland, y dado a conocer en 2003, ha pasado a ser uno de los clásicos de la epigenética. (Foto: Jirtle y Waterland.)

Asimismo, se ha venido a confirmar que no todo lo que somos biológicamente está escrito en nuestros genes y que, como lo habían subrayado varios autores desde la década de 1980, hay situciones en que la genética clásica no tiene una explicación plausible y se tiene que considerar la acción de factores ambientales sobre la expresión o no expresión de los genes. A esto se le ha llamado epigenética, término que hoy designa el estudio de todos los cambios heredables que no implican modificación en la secuencia del ADN. Un cambio epigenético altera el fenotipo sin cambiar el genotipo, como lo ilustra el célebre experimento de Randy Jirtle y Robert Waterland con ratones agutí (ver la foto). Los mecanismos epigenéticos se conocen apenas en parte; el que mejor se entiende es la metilación del ADN.

Una de las consecuencias del progreso de la genómica es el surgimiento de una nueva y prometedora disciplina científica, la genómica nutricional, que examina las interacciones entre los genes y los nutrientes (o nutrimentos, como es más correcto llamarlos, de acuerdo con varios expertos). La genómica nutricional tiene dos grandes vertientes: la nutrigenética y la nutrigenómica, que se refieren, dicho de manera muy esquemática, la primera, a cómo influyen los genes en la acción de los nutrientes, y la segunda, a cómo influyen los nutrientes en la acción de los genes. La nutrigenómica claramente se empalma con la epigenética, pues los nutrimentos y los variados fitoquímicos que ingerimos junto con ellos pueden interactuar directamente con las señales genéticas, o indirectamente, por medio de sustancias generadas en el metabolismo. El resultado son variaciones muy considerables en el estado de salud de las persona.

Ojalá López-Munguía realice pronto su intención de poner al día Del tianguis al supermercado. Mientras tanto ha escrito otros amenos e informativos trabajos, entre ellos El metro, los alimentos y la biotecnología, que toca algunos de estos temas y que también le ha encantado a mis alumnos. Si lo quieren conseguir —es gratis— ingresen al sitio del Instituto de Biotecnología de la UNAM (en este enlace); una vez ahí, busquen en la columna de la izquierda el enlace a los libros y documentos en línea. Hay varios, todos muy útiles.

Agradezco al doctor Randy Jirtle —actualmente investigador del Departamento de Oncología  de la Universidad de Wisconsin-Madison— su amable visto bueno para la utilización de la fotografía de los ratones.