Ácidos Grasos Trans
Productores de enfermedades
y aceleradores el envejecimiento
LOS AGEs TRANS FUNCIONAN COMO UNA TOXINA ACELERADORA DEL ENVEJECIMIENTO
ENFOQUE
NUTRICIONAL ANTIENVEJECIMIENTO
Por:
Lic. Nut. Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña
La salud y longevidad
del cuerpo y la mente humana dependen de un maravilloso, intrincado y delicado
universo de diversas sustancias químicas orgánicas. Entre las que se encuentran
enzimas, hormonas, neurotransmisores, citoquinas, eicosanoides y miles de diversas
substancias más. Algunos de estos compuestos orgánicos presentan una acción
agónica y sinérgica entre si, y otras por el contrario realizan acciones
antagónicas. El equilibrio entre la suma total de todas las acciones y
reacciones sinérgicas, agónicas y antagónicas es necesario para mantener en
perfecto estado de funcionamiento óptimo del metabolismo de los trillones de
células que conforman el cuerpo humano.
Entre ese basto
universo de biomoléculas y reacciones químicas, existe un conjunto de
sustancias denominadas eicosanoides, derivados oxigenados de los ácidos grasos
poliinsaturados de 20 carbonos de configuración cis-cis.
Un determinado perfil
de eicosanoides y de su equilibrio en las células, evoluciona con la edad, y
desde el nacimiento hasta la ancianidad sus concentraciones se van modificando,
cambiando sus proporciones relativas, siguiendo un patrón ordenado y apropiado
para mantener en armonía a las células para que estas se adapten adecuadamente
a cada etapa y condición específica de la vida manteniendo en condiciones
óptimas el funcionamiento fisiológico del cuerpo humano y la salud.
En la actualidad se
ha identificado la existencia de más de 100 eicosanoides diferentes
clasificados en 3 grupos, dependiendo del ácido graso de 20 carbonos del que se
deriven. Los de la serie UNO que son los más benéficos para el cuerpo humano se
sintetizan a partir del ácido dihomogammalinolénico (DGLA). Los de la serie DOS
cuya producción excesiva resulta perjudicial se deriva del ácido araquidónico
(AA). Y los de la serie TRES que contribuyen a neutralizar los efectos
perjudiciales de los de la serie DOS cuando estos se producen en exceso, se
derivan del ácido eicosapentaenoico (EPA).
Ahora se sabe de
acuerdo a investigaciones científicas llevadas a cabo durante más 70 años que
el cambiar arbitrariamente el aporte dietario de ácidos grasos esenciales
(AGEs) y de sus derivados de 20 carbonos de configuración cis-cis precursores
de los eicosanoides, por AGEs de configuración cis-trans, y/o artificialmente
saturados, de manera parcial o total, deja como único sustrato biológicamente
activo al AA.
El AA puede
acumularse en el cuerpo humano en concentraciones anormalmente elevadas,
provenientes de algunas grasas de origen animal y de algunas grasas vegetales
como el cacahuate. Pero también el AA puede obtenerse de la conversión de los
ácidos grasos GLA o DGLA, inducida por acción de la enzima delta 5 desaturasa.
La actividad de la delta 5 desaturasa puede ser incrementada en exceso por una
dieta muy elevada en carbohidratos, o bien por comer cualquier cantidad de carbohidratos
refinados, como lo son todos los productos alimenticios que contienen azúcar y
harina blanca.
La alteración
artificial del perfil de ácidos grasos que forman parte de los compartimientos
lipídicos de las células, da como resultado un desequilibrio en el sistema de eicosanoides,
creando patrón anormal de los mismos, inclinando la balanza a la producción y
acumulación de los derivados oxidados del ácido araquidónico (DOAAs),
produciendo una cascada de reacciones químicas patológicas que afecta a todas
las células y tejidos del cuerpo humano.
De esta
manera, los efectos adversos de los AGTs se deben en parte, a un incremento
anormal y patológico de la concentración de eicosanoides de la serie DOS
derivados del AA más allá de los sus limites de seguridad, lo que acelera el deterioro
y finalmente la muerte celular y el envejecimiento de los tejidos.
Cuando se
logra que los eicosanoides de las tres series se mantengan debidamente
balanceados, se conserva un estado óptimo de salud y un acrecentamiento de la
esperanza de vida saludable. Pero cuando algún factor que altere el equilibrio
eicosanoideo como el de la substitución de AGEs de configuración cis-cis, por
los de configuración cis-trans en los alimentos industrializados, sobreviene un
estado de degradación celular, de enfermedad crónicodegenarativa y de
envejecimiento acelerado y prematuro. En ese sentido, los AGTs se desempeñan
como una poderosa toxina desencadenante de diversas enfermedades crónicodegenerativas
y aceleradora del envejecimiento, siendo los
ácidos grasos poliinsaturados alterados por los procedimientos industriales el
factor causal principal y subyacente.
Desde ésta
perspectiva los AGEs de configuración cis-cis son elementos críticos en la
nutrición, ya que no pueden ser sintetizados por el organismo humano, deben ser
aportados por la alimentación en su configuración natural y no deben ser
substituidos por AGEs de configuración cis-trans.
Los AGEs de
configuración cis-cis, son necesarios para la producción de eicosanoides,
substancias que controlan la homeostasis celular mediante la regulación directa
e indirecta de enzimas fundamentales que intervienen en la mayoría de las rutas
metabólicas celulares incluyendo el funcionamiento eléctrico, la elasticidad, la
fluidez y la permeabilidad de las membranas celulares y subcelulares, la
estructura interna de las células, el transporte intracelular, la funcionalidad
de los receptores hormonales y de los canales de iones, la renovación proteínica,
la expresión genética, así como la eficiencia y el ritmo del metabolismo
energético aeróbico cuya función final es la síntesis de los enlaces cargados
de energía llamados ATP.
Los AGEs de
configuración cis-cis son necesarios para el mantenimiento de la
estabilidad homeostática y de las
constantes biológicas, por lo que cualquier insuficiencia o desequilibrio en el
suministro o alteración en su metabolismo perturbará de manera importante el
buen desempeño fisiológico de todo el organismo.
No obstante lo
anterior, la industria alimentaria ha forzado a la población a ingerir grandes
cantidades de AGTs. Muchas personas consumen una gran variedad de alimentos que
están de moda creyendo que le suministran a su cuerpo los valiosos e
importantes ácidos grasos esenciales, en cantidades adecuadas para mantener su
salud y su longevidad, sin estar conscientes de que están exponiendo a su
organismo de las toxinas sumamente potentes y dañinas que son los AGTs.
La fuente principal
de AGTs son los alimentos procesados en los que se agrega como ingredientes
grasas vegetales industrializadas (refinadas), sean hidrogenadas, o no
hidrogenadas.
Se la logrado
detectar ácidos grasos trans y ácidos grasos parcial y/o totalmente
hidrogenados, en proporciones fluctuantes, desde un 17 % en aceites vegetales,
hasta un 97 % en cremas, margarinas, mantecas vegetales, mayonesas, y en los
productos comestibles que contienen estos ingredientes.
La grasa de los
productos de ganado vacuno y ovejuno llegan a contener de forma natural cuando
mucho un 5 % de AGTs formados en los estómagos de los rumiantes, pero estos
ácidos grasos tienen una estructura distinta a los que produce la industria
alimentaria, y no son tóxicos como los producidos en la industrialización de
los alimentos.
He aquí algunos
ejemplos del % de AGTs en diversos alimentos:
|
Alimento
|
% de AGT
|
Alimento
|
% de AGT
|
|
Papas fritas
|
40
|
Mayonesa
|
40
|
|
Galletas saldas
|
30 a 40
|
Galletas dulces
|
30 a 50
|
|
Donas
|
35 a 40
|
Palomitas de maíz
|
30 a 50
|
|
Margarinas
|
58 a 97
|
Aceites procesados
|
17
|
|
Crema vegetal
|
97
|
Manteca vegetal
|
97
|
En 1995 un grupo de
directores de diversas industrias alimenticias en Estados Unidos publicó una
lista elaborada por ellos, que muestra el contenido de AGTs en diferentes
alimentos para que el consumidor pueda escoger la cantidad que desea consumir:
|
Alimento
|
% de AGT
|
Alimento
|
% AGT
|
|
Galletas dulces
|
39
|
Galletas saladas
|
35
|
|
Donas de nuez
|
35
|
Papas fritas
|
49
|
|
Papas francesas
|
43
|
|
|
Tras varios años de
investigación se encontró que en una dieta típica, su contenido fluctúa entre
10.9 hasta un 20 % del total de grasas totales consumidas, y que en gramos, el
consumo oscila entre 7 hasta 60 gramos por día, por persona de AGTs. En
Alemania el consumo se calculó en 3.4 gramos por día. En escocia en 7 gramos
por día. En tanto en España es de los más bajos de 2.4 gramos por día.
En los lactantes se
han encontrado en cantidades variables en sus fosfolípidos plasmáticos, pues se
ha demostrado que los AGTs consumidos por la madre, se concentran en la leche
materna atraviesan la barrera placentaria. En ocasiones desde el nacimiento o
durante la lactancia se forman placas de ateroma en las arterias de los
infantes provocadas por los ácidos grasos artificiales.
En las últimas
décadas, diversos estudios clínicos y epidemiológicos han demostrado que los
AGTs producen efectos adversos muy importantes sobre el estado de salud física
y mental y predisponen a diversas enfermedades crónicodegenerativas. Actúan
adversamente sobre las lipoproteínas plasmáticas, incrementan las LDL y
disminuyen las HDL.
Un estudio
recientemente publicado estima que en la población de Estados Unidos el riesgo
de padecer enfermedad cardiovascular es un 96 % más alto cuando los AGTs
remplazan tan sólo un 2 % de las calorías provenientes de los hidratos de
carbono o de los AGEs de configuración cis-cis.
Los datos del estudio
Fragmingham en Estados Unidos muestran así mismo que el riesgo de enfermedad
cardiaca es significativamente mayor en personas que consumen margarina. Ha
sido también comprobado que el desarrollo fetal y el crecimiento postnatal puede
ser retardado debido al paso de ácidos grasos trans a través de la placenta.
Además de otras enfermedades
degenerativas como causa de incapacidad y muerte que se asocian normalmente al
envejecimiento y que pueden correlacionarse al consumo de AGTs, tan solo el
infarto y el accidente cerebrovascular causan el 25 por ciento de las muertes
que se producen en el mundo, cobrando alrededor de 12 millones de vidas por año
en los países de Latinoamérica, la tasa de mortalidad por enfermedades
cardiovasculares ocupa el 4to lugar de todo el mundo.
El mayor porcentaje de las víctimas
tienen menos de 65 años. En vista del aumento actual de la esperanza de vida,
estas muertes deberán ser consideradas como prematuras y evitables si se consumiera
una alimentación saludable.
¿Quienes
consumen actualmente AGTs?
Las
personas que comen:
- Cualquier forma y tipo de aceites comerciales incluyendo los de canola, girasol, ajonjolí, pepita de uva y cualquier otro aceite poliinsaturado que haya sido extraído en caliente.
- Cualquier alimento frito con aceites comerciales y/o con aceites vegetales prensados en frío, pues al calentar estos aceites se producen AGTs.
- Aderezos hechos con aceites industrializados.
- Mayonesa elaborada con aceites industrializados.
- Margarina de cualquier tipo, aunque en su etiqueta aseguren fraudulentamente que no los tienen y que son ricas en ácidos grasos omegas o esenciales.
- Cremas vegetales y crema chantilly.
- Manteca vegetal.
- Quesos y cualquier otro tipo de producto comestible anunciado como "saludable" a los que se les ha agregado cualquier tipo de grasas o aceites vegetales industrializados.
- Cremas para café u otras bebidas.
Son innumerables los
"productos comestibles", "saludables" o no, que contienen
concentraciones de AGTs, suficientes para causar estragos en la salud y
acelerar el envejecimiento.
Lic. Nut.
Miguel Leopoldo Alvarado Saldaña.
Diplomado en:
Nutrición (UIA), Nutrición y Antropometría Aplicada al Deporte (UIA), Nutrición
Clínica y Bariatría (CMB), Medicina Natural (UIC), Medicina Antienvejecimiento
(IMEL), Medicina Estética (IMEL), Estrategia en Recuperación Biológica
(COMEREBI), Estética Medica (CMB). Instructor Certificado en Zone Perfect por
Barry Sears, P h. D. Zone Perfect. Socio fundador de la "Asociación
Mexicana de Medicina Antienvejecimiento" A. C. Fundador y presidente de la
AHANAOA A. C.: "Asociación Hispano Americana de Nutriología Alternativa,
Ortomolecular y Antienvejecimiento" A. C.
Correo
electrónico: miguelleopoldo@yahoo.com
lunes, 26 de noviembre de 2007
EICOSANOIDES, ESTRUCTURA, FUNCION E IMPLICACIONES FISIOLOGICAS
Eicosanoides
Tabla de contenidos |
Historia
El término fue usado por primera vez por E. J. Corey, et al., en 1980 para nombrar a un grupo de moléculas que procedían de cierto ácido graso compuesto por 20 carbonos.[1]Cincuenta años antes, en 1930, el ginecólogo Raphael Kurzrok y el farmacólogo Charles Leib describieron a la prostaglandina como un componente del semen (prosta de próstata) capáz de hacer contraer la musculatura lisa del útero. Entre 1929 y 1932, Burr y Burr mostraron que el eliminar las grasas de la dieta de un animal le conlleva a enfermedades de deficiencia nutritiva, de donde describieron por primera vez el concepto de ácidos grasos esenciales.[2]
En 1935, Ulf von Euler identificó la prostaglandina. En 1964 Sune Karl Bergström y Bengt Samuelsson enlazaron las observaciones previas al demostrar que los eicosanoides "clásicos" derivaban del ácido araquidónico, considerado recientemente como uno de los ácidos grasos esenciales[3] y componente de los fosfolípidos de la membrana plasmática.
En 1971, Vane describió que ciertas sustancias como la aspirina ejercen su efecto a través del bloqueo de la síntesis de prostaglandinas, una de las agrupaciones de los eucosanoides.[4] Von Euler recibió el Premio Nobel en medicina en 1970, y posteriormente en 1982 lo recibieron Samuelsson, Vane y Bergström. E. J. Corey ganó el Premio Nobel de Química en 1990 por la síntesis de las prostaglandinas principalmente.
Bioquímica
 |  |  | |
| Prostaglandina E1. El anillo de 5 lados es característico de su clase. | Tromboxano A2. Los oxígenos se han adentrado en el anillo. | Leucotrieno B4. Note los tres doble enlaces conjugados. | |
 |  | ||
| Prostaciclina I2. El segundo anillo lo distingue de las prostaglandinas. | Leucotrieno E4, un ejemplo de un leucotrieno "cisteinilo". | ||
De cada tipo de molécula agrupada dentro de los eicosanoides, derivan dos o tres moléculas producidas, bien sea a raíz de un ácido graso esencial tipo ω-3 o del tipo ω-6.
Los eicosanoides son ácidos carboxílicos, virtud del cual obtienen sus propiedades metabólicas.[5] Aquellos derivados del omega-6 (ω-6) por lo general tienen peculiaridades antiinflamatorias, no tanto así los derivados del omega-3 (ω-3). De los eicosanoides, las prostaglandinas y los tromboxanos son hidrocarburos cíclicos, es decir, una porción de su cadena es cerrada, mientras que los leucotrienos y los hidroxiácidos son lineales (abiertas de principio a find de su cadena). Todos ellos derivan del ácido araquidónico (AA), tienen 4 dobles enlaces y son ácidos grasos esenciales. Además del ácido araquidónico, otros ácidos grasos esenciales también pueden servir como precursores de estas moléculas, por ejemplo, el ácido linoleico y el ácido linolénico.
- Las prostaglandinas tienen 20 átomos de carbono, un grupo de ácido carboxílico y un anillo de cinco carbonos como parte de su estructura. Todas las prostaglandinda tienen un ciclopentano (un anillo de cinco (penta) carbonos), excepto la prostaglandina I2, que tiene un anillo adicional.
- Los tromboxanos son moléculas cíclicas (heterociclo de 6 carbonos ó 5 carbonos y 1 Oxígeno). Tienen estructuras parecidas a las prostaglandinas y siguen la misma nomenclatura. Constan de un anillo y dos colas. Se encontraron primeramente en los trombocitos (plaquetas), de allí su nombre tromboxano.
- Los leucotrienos son moléculas lineales, con un pequeño anillo de oxano. Se identificaron en leucocitos y por ello se les conoce como leucotrieno. Aunque tienen cuatro enlaces dobles, inicialmente se pensaba que tenían 3 dobles enlaces conjugados (de allí trieno).
- El ácido linoleico (un ω-6) tiene la última insaturación a seis posiciones del final y producen el ácido araquidónico y pueden formar directamente la prostaglandina G2 (pro-inflamatorios).
- El ácido linolénico (un ω-3) tiene la última insaturación a 3 posiciones del final, impidiendoles producir ácido araquidónico por sí mismos. Son capaces de producir la prostaglandina G3 (son antiinflamatorios).
Nomenclatura
- Ácido eicosapentaenóico (EPA, por sus siglas en inglés), es un ω-3 con cinco enlaces dobles;
- Ácido araquidónico (AA), es un ω-6 con cuatro enlaces doble;
- Ácido dihomo-gamma-linolenico (DGLA), es un ω-6 con tres enlaces dobles
Un eicosanoide cualquiera se denota con una abreviación de cuatro caracteres, compuesta de:
- Carácter 1 y 2. Una abreviación de dos letras del nombre del compuesto (tromboxano = TX).[12]
- Carácter 3. Una letra que denote secuencia y no necesariamente relacionada con el nombre del compuesto,[13] y;
- Carácter 4. Un sub-índice representando el número de enlaces dobles en la molécula.
- - Derivados prostanoides del EPA tienen tres dobles enlaces, por ejemplo: PGG3, PGH3, PGI3, TXA3, mientras que los leucotrienos tienen cinco: LTB5.
- - Los prostanoides derivados del AA tienen dos enlaces dobles: PGG2, PGH2, PGI2, TXA2 mientras que los leucotrienos tienen cuatro: LTB4.
Biosíntesis
La oxidación catalítica de ácidos grasos es un requisito para la producción de eicosanoides, y ocurre gracias a dos familias de enzimas:- Ciclooxigenasa (COX), tipos 1, 2 y 3; que conllevan a la formación de prostanoides.[14]
- Lipoxogenasa, en sus variadas formas. La 5-lipoxigenasa (5-LO) genera leucotrienos.[15]
| Eicosanoides 'Clásicos' | Otras moléculas derivadas de ácidos grasos esenciales de 20 carbonos | |
|---|---|---|
| Los ácidos grasos tienen dos destinos eicosanoideos:
| Otras rutas oxidativas generan productos similares:
| Está también la adición por etanolamina o glicerol:
|
Aquellas células que no posean en su citoplasma la enzima fosfolipasa A2, por lo general son células deprovisatas de síntesis de eicosanoides. Es una fosfolipasa específica para ciertos fosfolípidos que contengan bien sea AA, EPA o DGLA en una posición determinada de la molécula. La fosfolipasa citoplasmática es la liberadora de precusores del factor activador de plaquetas (PAF).[16]
Peroxidación lipídica y otras especies de oxígeno reactivo
En el paso siguiente, los ácidos grasos libres de la membrana son oxigenados por cualquier vía reactiva del oxígeno. Las vías eicosanoidea específicas son la vía de la lipoxigenasa, ciclooxigenasa o O2 (véase tabla arriba). A pesar de que el ácido graso es simétrico, los eicosanoides resultantes de ellos son compuestos quirales; el proceso de oxidación ocurre con alta estereoespecificidad.La oxidación lipídica es una reacción potencialmente peligrosa para la célula, en particular si ocurre cerca del núcleo. Sin embargo, la célula está provista de mecanismos que previenen oxidaciones innecesarias. La ciclooxigenasa (COX), las lipoxigenasas y fosfolipasas son enzimas altamente reguladas, por ejemplo, existen a lo menos ocho proteínas activadas para coordinar la producción de leucotrienos, algunas en múltiples conformaciones.[9]
La oxidación tanto por COX o lipoxigenasa libera espcies de oxígeno reactivo (ROS: como iones de oxígeno), de hecho los productos iniciales de los eicosanoides son también altamente peroxidativos. El leucotrieno LTA2 es capáz de formar aductos con tejido nuclear. Otras reacciones con lipoxigenasas generan lesión celular: ciertos modelos con murinos implican a la 15-lipoxigenasa en la patogénesis de la aterosclerosis.[17] [18] La oxidación en la producción de eicosanoides está compartimentalizada, limitando aún más la posibilidad de lesión por peróxidos reactivos. Las enzimas biosintéticas de eicosanóides (como la glutatión S-transferasa, la epóxido hidrolasa y transportadores protéicos) pertenecen a familias cuyas funciones están involucradas en la desintoxicación celular. Esto sugiere que las señales eicosanoides pudieron haber evolucionado de la desintoxicación de los amenazantes ROS.
De algún modo la célula encuentra ventajoso generar hidroperóxidos lipídicos cercano a su núcleo. En ese estado, las PG y LT pueden enviar señales intracelulares o bien regular la transcripción genética de ADN, mientras que LTB4 es el ligando del receptor nuclear llamado "receptores activados por la proliferación de los peroxisomas" (PPAR).[7]
Biosíntesis de prostanoides
- Varias drogas reducen la inflamación bloqueando la síntesis de prostanoides, tales como la ciclooxigenasa, la aspirina y otros AINES.
Compuesto inicial: (Prostaglandina H2)
Compuestos derivados
Reacción mediada por enzima
Númerales = Compuesto prostanoides:1 Prostaglandina H2; 2 Prostaglandina E2; 3 Prostaglandina F2; 4 Prostaglandina A2; 5 Prostaglandina B2; 6 Prostaglandina D2; 7 Prostaglandina J2; 8 Prostaglandina I2 (prostaciclina); 9 6-ceto-prostaglandina Fα; 10 Tromboxano A2.
Texto = Enzimas:
A. Prostaglandina E sintasa; B. Prostaglandina E 9-cetoreductasa; C. Prostaglandina D sintasa; D. Prostaciclina sintasa; E. Tromboxano-A sintasa.
Las prostaglandinas son, entre otras, agentes proinflamatorias y anticoagulantes. Las células endoteliales, por ejemplo, producen prostaciclina (PGI2), que tiene un efecto vasodilatador y de inhibición de la agregación plaquetaria.
El ácido araquidónico se transforma en PGH2 mediante la prostaglandina sintasa. Tiene 2 actividades enzimáticas diferentes: actividad ciclooxigenasa y actividad hidroperoxidasa.
La ciclooxigenasa (COX) cataliza la conversión de ácidos grasos libres a prostanoides en un proceso que consta de dos pasos (Nota: el ácido araquidónico (AA) es la fuente mas abundante de eicosanoides de modo que las siguientes reacciones son descritas en términos de AA, aunque el ácido eicosapentaenoico (EPA) y DGLA producen sus metabolitos de manera similar):
La primera etapa de la reacción es catalizada por la actividad ciclooxigenasa que rompe el ciclopentano, se añaden dos moléculas de O2 molecular como enlaces peróxidos y las cargas negativas hacen que se corra el electrón formando el ciclopentano, un anillo de carbonos de 5-lados cercano a la mitad de la cadena del ácido graso. Ello forma la inestable Prostaglandina G (PGG) de vida corta. Luego, la gran inestabilidad de la PGG hace que rápidamente se transforme, catalizado por la actividad hidroperoxidasa, a PGH2 porque se rompe el grupo peróxido liberando un oxígeno, formando así la PGH.
La PGH2 da lugar a todas las prostaglandinas y a todos los tromboxanos (TX). Todas tienen un anillo único en su centro, por lo que difieren levemente en estructura. Los compuestos de la PGH y sus metabolitos tienen un anillo de 5-carbonos enlazados por dos oxígenos. Las prostaciclinas resultantes tienen su anillo articulado a otro anillo oxigenado. El anillo de los tromboxanos se vuelve de 6-lados con un oxígeno y los leucotrienos no tienen anillos. La especificidad de la síntesis de PG es que cada tejido sólo tiene un enzima y sólo puede sintetizar una única PG.
Biosíntesis de leucotrienos
La enzima 5-lipoxigenasa (5-LO) usa una proteína activadora llamada FLAP para introducir un oxígeno en el lípido del ácido araquidónico y así convierte el ácido araquidónico en el hidroxiácido HPETE (ácido hidroperoxideicosatetraenóico), que espontáneamente se reduce, generando los HETE (ácidos 5-hidroxieicosatetraenoicos). La misma enzima 5-LO actúa de nuevo, esta vez sobre el 5-HETE para convertirlo en leucotrieno A4 (LTA4), que puede ser convertido a LTB4 por la enzima A4 epóxido-hidrolasa, si la necesidad celular así lo requiere. Varias células usan la enzima leucotrieno C4 sintetasa para conjugar el glutatión con LTA4 y producir LTC4, que es transportado al exterior de la célula, donde el grupo funcional del ácido glutámico es extraído para generar LTD4. Ciertas peptidasas cortan el leucotrieno LTD4 para formar LTE4. Entre las células que usan esta enzima están los macrófagos alveolares, eosinófilos, y mastocitos. Los leucotrienos LTE4, LTD4 y LTC4 contienen cisteína por lo que son colectivamente llamados leucotrienos cisteinilos.[19]La serie ω-3 y ω-6
"La reducción de eicosanoides derivados del ácido araquidónico y la disminución de la actividad de sus productos alternos debido a los ácidos grasos ω-3 sirven como el fundamento para explicar algunos de los efectos beneficiosos de la mayor ingesta de ω-3." Kevin Fritsche[20]El ácido araquidónico (AA; 20:4 ω-6) está al tope de la "cascada del ácido araquidónico" compuesto por mas de veinte tipos de señales eicosanoideas, controlando una amplia gama de funciones celulares, específicamente aquellos que regulan la inflamación, inmunidad y el sistema nervioso central.[8]
En la respuesta inflamatoria, dos grupos adicionales de ácidos grasos esenciales de la dieta forman cascadas similares y compiten con la cascada del ácido araquidónico. El ácido eicosapentaenóico (EPA, 20:5 ω-3) provee la cascada competidora mas importante. El ácido dihomogammalinolénico (DGLA 20:3 ω-6) provee una tercera y menos prominente cascada. Estas dos cascadas alternativas menguan los efectos inflamatorios del ácido araquidónico y sus productos. La baja ingesta en la dieta de estos ácido grasos esenciales menos inflamatorios, especialmente los ω-3, han sido enlazados a variadas enfermedades pro-inflamatorias, y probablemente algunas enfermedades mentales.
Tanto el Instituto Nacional de Salud como la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos afirman que existen evidencias científicas sugiriendo que el incremento de ω-3 en la dieta mejora los casos con hipertrigliceridemia, la prevención secundaria de enfermedad cardiocascular e hipertensión. La administración de ω-3 a ω-6 de 3:1 a perros con heridas cutáneas sanan sus lesiones con considerablemente menos síntomas y signos inflamatorios, como edema.[21]
Otras evidencias sugieren que el incrementar el ω-3 dietético previene enfermedades cardiovasculares, artritis reumatoide y protege contra la toxicidad por ciclosporina en pacientes con trasplante de órgano. Se ha notado igualmente ciertas evidencias preliminares que demuestran que los ω-3 pueden mejorar los síntomas de ciertos desórdenes psiquiátricos.[22]
Además de la influencia sobre los eicosanoides, las grasas poliinsaturadas modulan la respuesta inmunitaria por medio de tres mecanismos adicionales: (a) alteran la composición y función de la membrana, incluyendo la composición de la capa bilipídica; (b) disrumpen la biosíntesis de citocinas; y (c) activan directamente la transcripción genética.[20] De todas estas, la acción de las grasas poliinsaturadas sobre los eicosanoides es la mas explorada.
Mecanismos de la acción de la ω-3
Los eicosanoides del ácido araquidónico generalmente promueven la inflamación. Aquellos del EPA y el ácido γ-linolénico (vía DGLA) son por lo general menos inflamatorias, o mejor dicho inactivas e incluso anti-inlfamatorias.La figura muestra la síntesis de cadenas ω-3 and -6, así como los eicosanoides principales del AA, EPA y DGLA.
- Desplazamiento. El ω-3 de la dieta disminuye las concentraciones de AA en los tejidos. Estudios con animales muestran que el incremento de ω-3 en la dieta resulta en una disminución de AA en el cerebro y otros tejidos.[23] El ácido linolénico (18:3 ω-3) contribuye en ello, al desplazar el ácido linoleico (18:2 ω-6) de las enzimas elongasa y desaturasa que producen al AA. EPA inhibe la liberación de AA de la membrana celular por medio de fosfolipasa A2.[24] Otros mecanismos involucrando el transporte de los EPA puede que juegen un papel en ello. Lo opuesto también se cumple: la elevación del ácido linoleico en la dieta disminuye la conversión en el cuerpo de ácido α-linolénico a EPA. Sin embargo, el efecto no es tan potenciado; la desnaturasa tiene una mayor afinidad por el ácido α-linolénico que por el ácido linoleico.[25]
- Inhibición competitiva: DGLA y EPA compite con el AA por el acceso a las enzimas ciclooxigenasa (COX) y lipoxigenasa. De modo que la presencia de DGLA y de EPA en los tejidos disminuye la producción de eicosanoides derivados del AA. Por ejemplo, el ácido gamma-linolénico (GLA) en la dieta incrementa el DGLA en los tejidos y disminuye al tromboxano TXB2 (un derivado del AA).[26] [27] De igual manera, EPA inhibe la producción de las PG de serie 2 y de los TX (también derivados del AA).[28] A pesar de que DGLA no forma LT, un derivado del DGLA bloquea la transformación de AA a LT.[29] EPA disminuye la formación de leucotrienos cisteinilos derivados del AA (LTC de serie 4, LTD y LTE) formando en vez la menos activa serie 5.[30] Otra grasa ω-3, el ácido docosahexaenoico (DHA) (22:5 ω-3), no produce eicosanoides pero inhibe la formación de prostanoides derivados del AA.[31]
- Oposición. Ciertos eicosanoides derivados del DGLA y EPA se oponen a sus homólogos derivados del AA. Por ejemplo, DGLA produce PGE1, que poderosamente contrarresta al descendiente araquidónico PGE2.[32] También produce leucotrieno LTB5 que impide la acción de los LTB4 derivados del AA.[33]
Función y farmacología
La cantidad de estas grasas presentes en la dieta individual afectará las funciones controladas por el tipo específico de eicosanoide, afectando el riesgo de enfermedades cardíacas, la concentración de triglicéridos en sangre, la presión arterial, y artritis. Ciertas drogas como la aspirina y otros antiinflamatorios (no esteroideos) actúan regulando negativamente (disminuyendo) la síntesis de ciertos eicosanoides. Los eicosanoides se hallan en una gran variedad de microorganismos, plantas y animales. En los humanos, son hormonas locales que son liberadas por la mayoría de las células, actuando sobre la misma célula u otras cercanas para ser luego rápidamente inactivadas. Son potentes en concentraciones nanomolares, no son almacenadas dentro de las células y su biosíntesis es activada solo según sea requerida.| PGD2 | Promueven el sueño | TXA2 | Estimulación de agregación plaquetaria; vasoconstricción |
| PGE2 | Contracción de musculatura lisa; inducen dolor, calor, fiebre; broncoconstricción | 15d-PGJ2 | Diferenciación de Adipocitos |
| PGF2α | Contracciones uterinas | LTB4 | Quimiotaxis de leucocitos |
| PGI2 | Inhibición de la agregación plaquetaria; vasodilatación; implantación del embrión | LT-Cisteinlos | Anafilaxis; contracción de la musculatura lisa bronquial. |
| †Los eicosanoides aquí señalados son derivados del AA; los derivados del EPA generalmente tienen actividad más debil | |||
Leukotrienos:
|
Prostanoides:
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Complejidad metabólica
"Es argumentable que la cascada del ácido araquidónico sea la mas elaborada de los sistemas de comunicación celular que un neurobiólogo tenga que enfrentar."Daniele Piomelli[8]Las vías de señalización de los eicosanoides son complejas, por lo que resulta dificil caracterizar la acción de un eicosanoide en particular. Por ejemplo la PGE2 se une a cuatro receptores, nombrados EP1–4. Cada uno es codificado por un gen individual, y algunos existen en varias formas (isoformas). Cada receptor EP a su vez se parea con una proteína G. El receptor EP2, EP4 y una de las isofromas del EP3 tienden a acoplarse con Gs. El hacerlo incrementa el AMP cíclico y resulta antiinflamatorio. El receptor EP1 y otra isoforma del EP3 se unen a la proteína Gq, incrementando el calcio intracelular y ello es pro-inflamatorio. Finalmente, otra isoforma del receptor EP3se une a la proteína Gi, disminuyendo el cAMP y al mismo tiempo incrementando el calcio intracelular. Muchas células del sistema inmune expresan multiples receptores que se unen a estos aparentemente opuestos sistemas.[36]
Se presume que la PGE3 derivado del EPA tiene un efecto algo distinto en este sistema, pero no se conocen bien las características de ello.
Papel en la inflamación
| Medicamento | Tipo | Uso o circunstancia médica |
|---|---|---|
| Alprostadil | PGI1 | Disfunción eréctil, preservar un conducto arterioso presente del feto |
| Beraprost | análogo PGI1 | Hipertensión pulmonar, evitar lesión por reperfusión |
| Bimatoprost | análogo PG | Glaucoma, hipertensión ocular |
| Carboprost | análogo PG | Partos inducidos, aborto inducido |
| Dinoprostone | PGE2 | Partos inducidos |
| Iloprost | PGI2 analog | Hipertensión arteria pulmonar |
| Latanoprost | análogo PG | Glaucoma, hipertensión ocular |
| Misoprostol | análogo PGE1 | Úlcera del esómago, Parto inducidos, aborto inducido |
| Montelukast | receptor antagonista del LT | Asma, alergias |
| Travoprost | análogo PG | Glaucoma, hipertensión ocular |
| Treprostinil | análogo PGI | Hipertensión pulmonar |
| U46619 | Longer lived análogo TX | Para investigaciones |
| Zafirlukast | receptor antagonista del LT | Asma |
- Enrojecimiento—La picadura de insecto inicia la respuesta clásica de la inflamación. Ciertos vasoconstrictores de corta duración, como la PGI2 y el TXA2—se liberan rápidamente después de la lesión. haciendo que, inicialmente, el sitio pueda tornarse momentariamente pálido. Luego TXA2 actúa como mediador de la liberación de vasodilatadores como PGE2 y LTB4. Los vasos sanguíneos se llenan y la lesión se enrojece (rubor).
- Inflamación—El LTB4 hace que los vasos sanguíneos se vuelvan mas permeables. El plasma sale a los tejidos conjuntivos, hinchándolos. El proceso también libera citocinas proinflamatorias.
Dolor—Las citocinas incrementan la actividad de COX-2. Ello eleva los niveles de PGE2, haciendo a los nervios del dolor mas sensitivos.
- Calor—Las PG2 son compuestos proinflamatorios, son producidos como respuesta de defensa del organismo frente a una infección: incrementan la temperatura del organismo, provocan vasodilatación. La PGE2 es un potente agente pirético. La aspirina es un inhibidor de las prostaglandinas e inhibe la síntesis de PG inflamatorias. La aspirina y los AINES (paracetamol, butiprofeno, ibuprofeno) bloquean la acción de COX y detienen la síntesis de prostanoides, limitando así la fiebre o el calor de la inflamación localizada.
Acción de los prostanoides
Los prostanoides juegan un papel principal como mediadores de los síntomas locales de la inflamación: vasoconstricción o vasodilatación, coagulación, dolor y fiebre. La inhibición de la ciclooxigenasa, especialmente la forma inducible COX-2, es el fundamento de los antiinflamatorios no-esteroideos (AINES), como la aspirina. COX-2 es responsable del dolor y la inflamación, mientras que el COX-1 es el responsable por las acciones agregadoras de plaquetas. Los prostanoides activan receptores hormonales en el núcleo, de la familia esteroidea/tiroidea, como el ya mencionado PPARγ, al influenciar directamente la transcripción genética.[37] Cuando se daña un vaso sanguíneo, disminuye la producción de PGI2, aumentan los TXA2 y se produce la agregación plaquetaria (coagulación).Los tromboxanos (TX) son vasoconstrictores e incrementan la agregación de las plaquetas. Las plaquetas producen TXA2. La aspirina inactiva la enzima de las plaquetas acción que es irreversible. Por eso, el efecto total de la aspirina es anticoagulante porque afecta más a las plaquetas ya que no tienen núcleo y no pueden fabricar nuevas enzimas. El efecto que tiene a dosis bajas es beneficioso en las personas con riesgo alto de trombosis o infartos. La aspirina está contraindicado a personas con úlcera de estómago porque además de anticoagulantes, también intervienen en una segregación más elevada de HCl de las células estomacales.
Acción de los leucotrienos
Los leucotrienos juegan un papel importante en la inflamación. Existe un rol neuroendocrino para el LTC4 en la secreción de la Hormona luteinizante.[38] El LTB4 causa adhesión y quimiotaxis de leucocitos y estimula la agregación, liberación enzimática y generación de superóxido en neutrófilos.[39] El bloqueo de los receptores para los leucotrienos pueden participar en el tratamiento de enfermedades inflamatorias tales como el asma (montelukast y zafirlukast), psoriasis y artritis reumatoide.Ciertas sustancias anafiláticas comprenden los leucotrienos cisteinilos. Estos tienen un claro rol en las condiciones fisiopatológicas tales como asma, rinitis alérgica y otras alergias nasales, y se les ha implicado en la aterosclerosis y enfermedades inflamatorias del tracto gastrointestinal.[40]
Son potentes broncoconstrictores, incrementan la permeabilidad vascular y vénulas post-capilares y estimulan la secreción de moco. Son liberados por el tejido pulmonar en sujetos asmáticos expuestos a alérgenos específicos y juegan un papel fisiopatológico en reacciones inmediatas de hipersensibilidad.[39] Junto con la PGD, funcionan en las células efectoras inmunes, presentación de antígeno y activación de inmunocitos, osteocitos y fibrosis.[41]
Véase también
- Aceite de hígado de bacalao
- Analgésico
- Inhibidores selectivos de la COX-2
- Lista de ácidos grasos omega 3
- Pescado azul
Enlaces externos
En Medlineplus puedes encontrar más información sobre Eicosanoide - En Medline puedes encontrar más información sobre Eicosanoide (en inglés)
Referencias
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