Enero 2012 | Investigación Ibero

La compleja nutrición humana

La compleja nutrición humana

La nutrición humana es un complejo proceso que mediante el consumo de las principales macromoléculas: carbohidratos (50-60%), lípidos (20-30%) y proteínas (10-20%), asegura el adecuado funcionamiento de las células, órganos y sistemas del cuerpo humano. El consumo de de los alimentos con dichas macromoléculas debe garantizar el aporte de un grupo denominado oligoelementos: vitaminas y minerales; moléculas denominadas así por la menor cantidad en la que son requeridas por el organismo, pero de suma importancia debido a la serie de procesos bioquímicos en los que participan. Las vitaminas hidrosolubles: Tiamina (B1), Riboflavina (B2), Niacina (B3), Ácido Pantoténico (B5), Piridoxina (B6), Ácido Fólico (B8), Biotina (B9), Cobalamina (B12) y Ácido Ascórbico (C), participan fundamentalmente como cofactores de diversas enzimas del metabolismo celular. Sin dichos cofactores, las enzimas encargadas de llevar a cabo los procesos que permiten el aprovechamiento de las macromoléculas incorporadas en la dieta, dejan de funcionar, por lo que el organismo puede presentar diversos trastornos o patologías dependiendo de la vitamina que presenta la deficiencia. Las vitaminas liposolubles: Retinol (A), Calciferol (D), Tocoferol (E) y Filoquinona (K), participan en variados procesos celulares dentro de los que podemos destacar el adecuado funcionamiento de la visión (vitamina A), absorción de calcio para mantener y formar estructuras óseas (vitamina D), antioxidante de lípidos (vitamina E) y formación de factores de la coagulación (vitamina K).
 
Para el caso de los oligoelementos minerales, éstos los conforman: Cobre (Cu), Iodo (I), Magnesio (Mg), Manganeso (Mn), Molibdeno (Mo), Selenio (Sn) y Zinc (Zn), los cuales al igual que las vitaminas hidrosolubles funcionan como cofactores enzimáticos, o unidos a proteínas ayudan a que éstas adquieran la conformación estructural que les permite ejercer su función biológica. Los oligoelementos tienen la característica de no almacenarse en grandes cantidades (las vitaminas liposolubles lo hacen en mayor proporción) y no son producidos por el cuerpo humano, por lo que es necesario consumirlos constantemente en la dieta. Su fuente principal son las semillas, cereales, frutas, vegetales verdes y de otros colores, huevo, leche, mantequilla, hígado de res.
 
Una de las funciones biológicas en la que participan los oligoelementos y en particular el de las vitaminas A, C, E y de los minerales Cu, Mn, Se y Zn es la defensa antioxidante. En este proceso las vitaminas señaladas neutralizan a un grupo de moléculas denominadas Especies Reactivas de Oxígeno (ERO), mientras que los minerales participan como cofactores de enzimas antioxidantes como la Superóxido Dismutasa (SOD) y Glutatión Peroxidasa (GPX), las cuales atrapan a las ERO y las convierten en moléculas neutras o menos reactivas. Las ERO portan en su última órbita molecular un electrón impar o no apareado que les confiere la característica de ser altamente reactivas, debido a la necesidad de “atrapar” lo más pronto posible un electrón de las moléculas vecinas y así estabilizarse al tener dos electrones en su orbital molecular. Las ERO son generadas en forma natural durante la respiración celular mitocondrial al producir la energía en forma de ATP empleado para realizar todos los procesos biológicos celulares. Sin embargo, el ambiente, la alimentación, la actividad física, el consumo de ciertos fármacos, hábitos y costumbres, la presencia de sobrepeso y obesidad entre otros, promueven la generación de ERO. Por lo que al no existir un aporte nutrimental adecuado y constante que asegure la presencia de los antioxidantes, se presenta un proceso denominado Estrés Oxidativo (EO), en el cual existe una mayor presencia de ERO en relación con la concentración de antioxidantes y/o de actividad de las enzimas antioxidantes SOD y GPX.
 
Las ERO al ser moléculas sumamente reactivas son capaces de dañar y modificar las principales moléculas constituyentes de células y tejidos como proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN), lípidos de la membrana celular y de los organelos intracelulares, lo que ocasiona alteraciones en el funcionamiento celular e incluso la muerte celular, procesos que se señala participan activamente en la aparición y desarrollo de patologías crónico degenerativas  como: Alzheimer, ateroesclerosis, envejecimiento prematuro, resistencia a la insulina, diabetes tipo II, afecciones cardiovasculares, etc.
 
Si las condiciones antes descritas no fueran suficientes para que un individuo esté propenso a presentar EO debido al estilo de vida imperante en nuestra sociedad, una persona puede sumar una propensión genética más a desarrollar EO, al presentar mutaciones genéticas denominadas Polimorfismo de Nucleótido Sencillo (SNP; por su siglas en inglés) en las enzimas SOD y GPX, las cuales determinan que dichas enzimas presenten una modificación en la secuencia de los aminoácidos que conforman la proteína, lo que ocasiona una alteración de su estructura y una disminución de su actividad neutralizante en contra de las ERO.
 
En el laboratorio de Investigación del Departamento de Salud de la Universidad Iberoamericana nos encontramos estudiando aspectos relacionados con el consumo de antioxidantes, estrés oxidativo y SNPs de las enzimas SOD y GPX, en personas que presentan normopeso, sobrepeso y obesidad, con la intención de entender mejor la dinámica de evolución de la patología en relación con la defensa antioxidante. Hemos analizado la frecuencia de consumo alimenticio de los minerales y vitaminas antioxidantes, identificando que las personas con normopeso, sobrepeso y obesidad, no muestran diferencia estadística en cuanto al consumo de antioxidantes. Sin embargo, la medición en el plasma sanguíneo del marcador de estrés oxidativo denominado Malondialdehido en los sujetos que forman los grupos antes descritos, muestra una mayor concentración del marcador (analizado estadísticamente) al comparar la concentración de las personas con normopeso (6.1±4.2 µM), en comparación con las personas con obesidad (14.9±7.7 µM). El resultado indica como fue comentado antes, que la alimentación juega un papel preponderante en la defensa antioxidante, pero no es el único factor involucrado en la aparición de EO. Asimismo, al analizar la presencia del SNP de la SOD en los grupos antes mencionados, identificamos que el grupo de individuos con obesidad presentan una mayor prevalencia (65.4%) estadísticamente significativa, de la mutación que condiciona una menor actividad de la enzima en comparación con el grupo de personas con normopeso (33.2%).  Lo cual arroja información sobre una de las causas probables implicada en el mayor grado de EO que presentan los individuos con obesidad. Sin embargo, los datos reportados no pretenden ser concluyentes para explicar las casusas que determinan el EO en las personas con obesidad, pero resultan muy interesantes al aumentar el conocimiento de los diversos factores que están involucrados en la aparición y desarrollo de una de las patologías de mayor impacto en área de la salud en el ámbito internacional y en lo particular en nuestro país.
 
Dr. César A. Hernández Guerrero
Profesor Investigador. 
Investigador Nacional Nivel I
Departamento de Salud, UIA Ciudad de México.