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El siglo XX será recordado como el de la era de oro de la Nutrición, por los
impresionantes progresos tecnológicos, científicos y conceptuales que durante
ese período de tiempo han ocurrido, y de modo especial por la rotunda documentación científica de las íntimas relaciones entre Nutrición y Salud. Y, desde
luego, entre nutrición saludable y resistencia a la enfermedad. No obstante esos
progresos, también han quedado numerosos retos como herencia en este siglo
XXI, que complican aún más esas conexiones entre Nutrición y Salud individual
y Pública: 1) la pobreza y la desigualdad socioeconómica, que abaten a más de
un tercio de la población mundial con sus secuelas de malnutrición infantil (sobre
todo); 2) la degradación ambiental; 3) las epidemias modernas de enfermedades
nuevas (SIDA) o reemergentes ligadas a la alimentación (priones), o crónicas no
transmisibles (obesidad, diabetes mellitus, enfermedad cardiovascular, algunos
tipos de cáncer) que reflejan de modo directo o no el impacto de la calidad (tanto
como la cantidad) alimentarias entre otros factores determinantes. De aquí, el
explosivo interés de la Comunidad Científica y también de la sociedad o de los
consumidores en prestar una creciente atención a los muchos retos que la Alimentación y la Nutrición ofrecen cada día en todo el mundo. Entre otras consecuencias surge la identificación de los ingredientes básicos de la Nutrición, es
decir, los nutrientes, como algo más que «meros donadores de energía... para
ser considerados –como propone Vernon Young, figura clave de la moderna ciencia básica en Nutrición— «precursores de macromoléculas indispensables para
el crecimiento y proliferación celulares para la señalización o lenguaje entre tejidos, para la defensa inmunológica...» y «para el mantenimiento de la integridad
de órganos». En fin, para la pervivencia en Salud de cada individuo. Además, en
nuestra era postgenómica (Proteómica, Metabolómica, etc.), los nutrientes emergen, como demuestran datos de sólida base científica, como reguladores de la
propia posibilidad que tiene cada individuo de utilizar con eficacia la energía contenida en aquéllos a través de una compleja interacción con determinados genes.
La Nutrigenómica surge así como una ciencia derivada de fascinante interés,
que pretende entender la base molecular de la respuesta individual a los componentes de la dieta (p.e.: colesterol, carbohidratos, etc.) y por qué esas respuestas, tan variables, pueden tener consecuencias fisiológicas importantes y, a
veces, patológicas.
En este panorama tan novedoso de la Alimentación y Nutrición, la funcionalidad de los alimentos es un concepto atractivo que invita a investigar y aumentar
en los nutrientes esa potencialidad con fines «saludables» e incluso terapéuticos.
Por eso, es oportuno este libro sobre «Tendencias recientes en Alimentación Funcional» en el que se trasladan al experto en Nutrición, a los profesionales sanita-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Presentación
V
rios e incluso a otros lectores interesados en este campo, los más recientes hallazgos relevantes a los Alimentos Funcionales. Un Simposio reciente con este título,
patrocinado por el Instituto Danone a iniciativa de los Dres. J. A. Mateos y J. Mª
Cobo, impulsó, por el interés que despertaba en una numerosa audiencia, la publicación de esta Monografía. Este texto cumple, además, uno de los objetivos esenciales de nuestro Instituto: Saber y Hacer Saber.
El contenido de esta Monografía no pretende un examen exhaustivo sino selectivo de la «Alimentación Funcional», y por eso, se presta una mayor dedicación
a ciertas variantes de aquélla como: los Prebióticos y Probióticos. Y examina a
estos últimos como «microbios vivos que añadidos como ingredientes a un alimento determinado y que al ser ingeridos en cantidades suficientes... producen
efectos saludables más allá de los nutritivos». La compleja ecología de la flora
microbiana intestinal, su «conversación» con los Probióticos así como los resultantes efectos metabólicos y/o de regulación positiva de la respuesta inmunológica del intestino a diversos «ofensores» (antígenos alimentarios, bacterias, etc.)
se discuten de modo muy específico en varios capítulos de este libro. Así mismo
la potencial eficacia de los Probióticos en la prevención o atenuación de ciertas
enfermedades intestinales (inflamatorias, sobre todo) se discute con sentido crítico sin eludir las cautelas que la moderna investigación científica aconseja.
Presentación
Este libro pretende, así, llamar la atención sobre un campo abierto de entre
las más modernas avenidas de conocimiento e investigación en Nutrición, y explorar las aplicaciones prácticas de los alimentos funcionales para mejorar la Salud
del individuo y de la colectividad. Una alimentación suficiente y de calidad (de alta
funcionalidad) es esencial para una Humanidad psicofísica y socialmente sana.
Este es el reto global en este mundo paradójico del siglo XXI, revolucionado por
impresionantes progresos tecnológicos, abrumado por un flujo inabarcable e incesante de espectaculares descubrimientos científicos, pero también conmocionado
por desigualdades socioeconómicas inaceptables, guerras devastadoras y terribles desastres naturales. Y no sobra aquí recordar, como ha dicho recientemente
un científico tailandés (Swaminathan, M.S.) que: «Donde prevalece el hambre no
es posible la paz».
VI
Y en fin, como Presidente del Instituto Danone, estimo que los bien reconocidos expertos que generosamente han contribuido con pericia y rigor a redactar
los diferentes capítulos de este libro merecen nuestra más profunda gratitud. Nuestro reconocimiento también a la excelente labor de la Editorial You and Us. Tenemos la esperanza de que la lectura de esta Monografía no sólo informe, sino que
estimule el interés por la Alimentación y Nutrición (la funcional también) en sus
posibles lectores.
Manuel Serrano Ríos
Catedrático de Medicina Interna
Presidente del Instituto Danone-España
Madrid, enero 2005
Introducción
Desde la primera década del siglo XX, la nutrición se expande en áreas extensas, y axiomas que parecían inamovibles, como la dieta para el mantenimiento
de una salud adecuada por simple cobertura de las necesidades establecidas,
dejan paso a conceptos como los de «nutrición óptima», «promoción de la salud
o prevención de enfermedades» mediante la alimentación. Los alimentos funcionales irrumpen en la oferta ocupando los términos de una definición que les caracteriza como «aquellos que además de suministrar los nutrientes adecuados y
recomendados de modo tradicional, afectan beneficiosamente a una o varias funciones del organismo, proporcionando un mejor estado de salud y reduciendo el
riesgo de enfermedad. Y todo ello, de modo suficientemente demostrado. Como
han subrayado A. Palou y F. Sierra, «Se trata de una nueva frontera de las ciencias de la nutrición, que desarrollará «nuevos alimentos» en función de las modulaciones que los componentes de la dieta sean capaces de originar en las diversas funciones del organismo».
Las dos últimas décadas han sido pródigas en descubrimientos científicos: la
entrada masiva en el mercado de pre y probióticos, con sus posibilidades de sinergia en los mecanismos de prevención y mantenimiento de la salud; la actividad
antioxidante de fitosteroles, carotenoides y flavonoides; la posibilidad de que oligoelementos como el selenio puedan inferir en la resistencia a infecciones virales. Así mismo, los polifenoles de algunas bebidas habituales en nuestra dieta y
los alimentos genéticamente modificados, son capítulos que abren nuevos horizontes en la investigación nutricional.
En los recientes estudios sobre probióticos se habla ya de búsqueda de nuevas cepas recogiendo los beneficios de aquello que se da en llamar «biología integrativa», «biología a alta velocidad» o «transcriptónica, proteínica y metabolómica». Estas acciones posibilitarán el estudio de las síntesis y regulaciones en
un medio determinado, como el aparato digestivo, y se podrían describir las modalidades de acción de los probióticos conocidos, así como seleccionar, más específicamente, los probióticos del mañana.
Según la definición de F. Guarner et al, los probióticos son «microorganismos
vivos que ingeridos en cantidades adecuadas, producen efectos beneficiosos
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Se abren grandes perspectivas de investigación y aplicación de alimentos funcionales, en etapas vitales del crecimiento, desarrollo y senectud, en el esfuerzo
físico y deporte, en la prevención y tratamiento de situaciones metabólicas diversas; en la actividad de micronutrientes y en el impacto de las tres grandes patologías del siglo XXI: trastornos cardiovasculares, cáncer y enfermedades neurológicas.
VII
para la salud, que se añaden a su valor puramente nutricional». Cabe recordar
que en el organismo humano hay unos 100 millones de bacterias, de cuatrocientas especies diferentes, y que la mayoría reside en el colon. Podemos establecer que las bacterias de la flora se encuentran perfectamente adaptadas al
ser humano, porque están asociadas con él desde hace milenios, y junto a él
han evolucionado.
La primera cuestión objeto de controversia es la supervivencia de un probiótico, introducido en el tubo digestivo humano. Parece que existe una actividad y
supervivencia a lo largo del tracto gastrointestinal, pero es diversa para diferentes especies animales, ya que depende del pH gástrico, de la proporción de sales
biliares y de una respuesta individual. Lo sorprendente es la resistencia de los
probióticos, que parece asociada al «efecto tampón» de algunos alimentos lácticos fermentados y a la propia capacidad defensiva del germen mediante su cápsula bacteriana.
El yogur, fermentado láctico con presencia de gérmenes vivos y, por tanto, probiótico, ha entrado en el capítulo de los «alimentos funcionales» por cumplir acciones-diana que están más allá de la actividad puramente nutricional de sus componentes. Se enumeran entre los efectos beneficiosos: la disminución de
intolerancia a la lactosa, la mejora del ecosistema intestinal, la defensa frente a
las infecciones bacterianas, la modulación de la respuesta inmunitaria, la protección frente a diarreas de etiología diversa y la posible protección frente a la neoplasia.
Introducción
Ciertamente, como apuntaba Leicester, «el éxito de la bacteriología durante
el siglo XIX y principios del XX señalaba los efectos infecciosos específicos como
causantes de las enfermedades y guiaba a los investigadores a buscar una presencia antes que una ausencia, para explicar la etiología de un estado patológico». Hoy sabemos que la carencia de un nutriente esencial, así como la alteración de una flora microbiológica que hace posible su síntesis o absorción, puede
ser el origen próximo de múltiples problemas de salud. El concepto de germenenemigo, origen de todos los males, ha dejado paso al conocimiento de una compleja y riquísima ecología, en la que hombres y microbios han firmado un pacto
de supervivencia.
VIII
Éste ha sido el abordaje científico de un simposio de carácter internacional,
que bajo el título «Alimentación funcional», tuvo lugar en Marbella, en 2003, bajo
los auspicios del Instituto Científico Danone, y cuyos temas de mayor representatividad se han reunido en esta publicación.
El primer capítulo, firmado por la Dra. Ana Sastre Gallego, es un breve recuerdo
de las etapas evolutivas de la alimentación del hombre. Desde la supervivencia
de nuestros ancestros hasta el planteamiento de los alimentos funcionales, una
apasionante aventura plagada de errores y grandes descubrimientos. Y un horizonte abierto a la ciencia de la nutrición, que ocupa ya un área extensa en la investigación del siglo XXI.
El punto de partida para los probióticos se apoya en el estudio de la ecología
intestinal, desarrollado por Rosa Bartolomé. Esta microbiota que, en perfecta simbiosis, puebla las superficies mucosas del anfitrión, y que tiene un gran impacto
en la fisiología y la defensa de la barrera intestinal, está desarrollada con la minuciosidad y exactitud de conocimientos que caracterizan a la autora.
Las características de los probióticos y su viabilidad en las leches fermentadas dan oportunidad a Rosa Mª Ortega de exponer los extensos conocimientos
sobre el tema. Desde su cátedra de la Universidad Complutense de Madrid, su
quehacer diario y su presencia en múltiples trabajos de ámbito nacional e internacional avalan la seriedad de sus datos y conclusiones.
El sistema inmunitario, y la actuación sobre el mismo de las bacterias lácticas,
son temas abordados por Philip C. Calder y el equipo de A. Marcos. Ambos son
conocidos en el ámbito de la Nutrición y la Inmunología. A. Marcos, desde el Consejo Superior de Investigaciones Científicas de Madrid, ha sentado plaza en múltiples trabajos e intervenciones de sus conocimientos en el área. El 80% de células inmunocompetentes está implicado en el tubo digestivo y la producción más
importante de inmunoglobulinas es gastrointestinal (2-3 g de Ig). Ella y sus colaboradores hacen una excelente «puesta al día» del aumento de linfocitos «T»,
citoquinas, anticuerpos específicos, células «NK», y células β plasmáticas, así
como de la diseminación de la capacidad enzimática nitro-reductasa, capaz de
estimular la fase pro-carcinógeno a carcinógeno, lo que convierte a los probióticos en una alta expectativa de protección frente al cáncer.
El prestigio clínico e investigador de Francisco Guarner, centrados en su especialidad de Gastroenterología, son idóneos para exponer las posibilidades presentes y futuras de los probióticos en la prevención y tratamiento de enfermedades digestivas. La adecuada asociación de pre y probióticos, el conocimiento de
la flora intestinal e, incluso, los condicionantes genéticos individuales, son expuestos con la seriedad y maestría a que nos tiene acostumbrados.
Un tema tan amplio y confortable como la calidad de vida relacionada con la
salud y, en el caso que nos ocupa, con el beneficio en las funciones digestivas y
la nutrición, no podía tener mejores protagonistas que M. Bixquert Jiménez y L.
Bixquert Pla. Su amplio conocimiento de la estructura y funciones digestivas, así
como la capacidad de su influencia en la salud total del individuo, son analizadas
a la luz de una nutrición adecuada.
Como no podía ser de otro modo, A. Palou, C. Picó y M.C. Bonet analizan,
para finalizar, los alimentos funcionales en el ámbito del amplio capítulo conocido
como «Nuevos alimentos». La Unión Europea y el Comité Científico de la Ali-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Los fundamentos de la dieta y estilo de vida saludables están desarrollados
por J.M. Martín Moreno y A. Vicente Molinero. Las actividades desarrolladas
durante años en la Escuela Superior de Sanidad, cualifican a los autores para
establecer la inexcusable relación entre alimentación saludable, hábitos de vida
y prevención de patologías.
IX
mentación Humana dan toda su importancia a los alimentos funcionales, en la
medida que implican nuevos procesos o nuevos ingredientes o alimentos con
nutrientes u otros componentes o proporciones no usados en la alimentación tradicional. Todo ello supone cambios que pueden afectar al valor nutricional y a la
salud del consumidor. Por ello, la seguridad establecida en la Comunidad Europea se expone aquí por un profundo conocedor del tema, para tranquilidad e información ante su utilización.
Por último, la Dra. Carmen Gómez Candela introduce los temas con alta visión
general, avalada por su diario quehacer clínico en el Hospital La Paz de Madrid,
con muchas horas de estudio y dedicación y con el prestigio de una excelente
profesional inmersa en la nutrición. Suyo es el prólogo de este conjunto de trabajos.
Su lectura clarificará algunas cuestiones relevantes y siempre servirá de estímulo para un mejor conocimiento de los alimentos, de los probióticos específicamente, y de su impacto en la salud, enfermedad y calidad de vida.
Ana Sastre Gallego
Introducción
Vicepresidenta del Instituto Danone-España
Madrid, diciembre de 2004
X
Nuevos alimentos
A. Sastre Gallego
Especialista en Nutrición Clínica. Profesora de Nutrición. UNED. Madrid
DESDE LA HISTORIA
El interés por la alimentación va ligado a la propia decisión por la vida.
Hombres y animales emprenden cada día, desde los comienzos de la
Humanidad, la aventura insoslayable de buscar sustento. Trabajosamente, la especie humana ha ido descubriendo y seleccionando los alimentos.
Tal y como establece J. M.ª Bermúdez de Castro, los restos encontrados
en las excavaciones de Atapuerca (Burgos) sugieren que el Homo antecessor consumía carne y era antropófago. Muchos de los hallazgos de
«Gran Dolina» presentan marcas de descarnamiento y fractura (2). Pero
nunca, como demuestran sus molares, el hombre dejó de consumir vegetales, frutos secos y raíces.
El descubrimiento del fuego y la «revolución del Neolítico», con el desarrollo de la agricultura, centraron la vida del hombre en comunidad, le
afincaron en un terreno propio, le obligaron a la organización, a la domesticación de animales y a la espera cíclica de los medios de subsistencia
en cada cosecha. La alimentación pasó a ser más monocorde, de frutos
seleccionados y producidos, y a encontrar su principal fuente de energía
en los hidratos de carbono, enriquecida con productos de la caza y de la
pesca.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Todo el arsenal alimentario con el que contamos hoy es producto de millones de años de evolución. Es muy probable que los primeros hombres
sobrevivieran con una alimentación predominantemente vegetariana, pero
la posición erecta y la capacidad manual pronto le convierten en constructor de armas y diestro cazador (1).
1
El descubrimiento de la cocina, aplicación del fuego al tratamiento de los
alimentos, hace del hombre un ser capaz de acomodar multitud de elementos a sus necesidades biológicas, emancipándole de una línea obligatoria de consumo, como ocurre con otras especies. Una vez más, como
sugería Ortega y Gasset, la técnica consiste en acomodar la naturaleza
al hombre. Como escribe Juan Cruz (3), «el hombre comió desde el principio alimentos elaborados. El acto de comer implica una invención, el
ingenio de mantenerse en la existencia. Ingenio para conseguir alimentos; ingenio para multiplicarlos y distribuirlos; ingenio para prepararlos,
hacerlos aptos y sazonarlos».
En el mundo griego y romano, quinientos años antes de Cristo, la geografía y una cierta idiosincrasia étnica imponen la existencia de dos formas de
vida y de alimentación claramente diferenciadas: el modelo costero, extendido junto al Mediterráneo, y las regiones nórdicas, expandidas desde Centroeuropa. En el primer escenario se van a dar cita los grandes cultivos de
cereales, trigo y cebada, la vid y el olivo. La pesca será un recurso permanente, así como una representación amplia de ganadería ovina.
Los países del norte, remisos todavía hacia la agricultura, mantendrán un
cierto nomadismo y se harán partidarios de los alimentos fermentados, la
caza, los frutos silvestres y el cerdo (4).
Nuevos alimentos
Es también la gran etapa romana de los medios de cultivo: el arado, los
sistemas de regadío, el molino hidráulico. Aparece la cocina como arte
refinado, los artesanos del pan como clase destacada y los fundamentos
de la dietética hipocrática, que ya relacionan directamente la alimentación
y los estilos de vida con la salud de los individuos.
2
La Edad Media establece, junto a los grandes cultivos, una emigración de
costumbres que mezcla los caracteres del norte y del sur del continente
europeo. Las clases sociales se destacan claramente no sólo por el acceso
a los alimentos, sino por el refinamiento o tosquedad de los mismos. El
pan de trigo refinado, las carnes y pescados frescos, las especies, marcan la dieta de los poderosos. El pan integral, las salazones y conservas
señalan a las clases sociales más humildes. Los años de abundancia relativa se alternan con epidemias de hambre que diezman las poblaciones.
El siglo XV y los grandes viajes con objeto de abrir nuevas rutas al comercio de especies abocan al descubrimiento de «nuevos mundos» y al inter-
cambio de productos entre el nuevo y el viejo continente. La primera globalización de la historia trae hasta nuestras tierras productos como el maíz,
la judía, el pimentón, el tomate, cacahuete y boniato; la quina, la vainilla,
el mango, la patata, el girasol, el altramuz, el cacao, el pimiento, la calabaza, la piña, la chirimimoya...
El gazpacho citado por Miguel de Cervantes en El Quijote se fabricaba
sólo con aceite, ajo, agua, sal, vinagre y pan.
NACE UNA CIENCIA
Los físicos Laplace y Lavoisier lograron construir un aparato medidor del
calor emitido por un animal, así como el oxígeno consumido y el carbónico eliminado en un tiempo definido. Fueron capaces de establecer la
relación cuantitativa de los tres procesos y demostrar, por primera vez,
que el «calor animal» obedece a las mismas leyes que el resto de los fenómenos de la naturaleza.
Liebig, en 1842, publica «La química orgánica y sus aplicaciones a la fisiología y la patología». Y clasifica ya los alimentos en combustibles, puramente energéticos, y combustibles y estructurales, capaces de regenerar
la arquitectura del organismo animal (6).
En 1866, Voit y Petenkofer demuestran que un animal en ayunas oxida
grasas y proteínas. Y calculan la cantidad de proteínas utilizadas a través
del residuo nitrogenado que necesariamente elimina el riñón.
Rubner, en 1894, demuestra definitivamente que la ley de la conservación
de la energía emitida por Mayer en 1840: «La energía ni se crea ni se destruye, se transforma», es válida para las leyes biológicas.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La nutrición, como ciencia, tiene apenas doscientos años de existencia. A
finales del siglo XVIII, el gran químico francés Lavoisier se interesa por los
fenómenos químicos que subyacen en el ser vivo. En 1780 escribe: «La
respiración es una combustión». Este concepto convierte los conocimientos
empíricos en una nueva ciencia contable y medible, llamada «Nutrición».
Refiriéndose a los pasos de su trayectoria, escribe A. von Haller (5): «Es
la historia, a menudo dramática, apasionante y cautivadora, de una ciencia que refleja las emociones y la tensión con que fue vivida por sus protagonistas en los últimos cien años...».
3
La controversia sobre el «mínimo proteico» en la ingesta diaria, fijada inicialmente en cantidades excesivas, será dirimida por McCollum, Osborne,
Mendel y Rose cuando descifren el contenido de aminoácidos en las diversas proteínas alimentarias. Lo que hace imprescindible e importante a
unas proteínas sobre otras es la cualidad de sus aminoácidos.
Una proteína con todos los aminoácidos considerados esenciales para
mantener la salud y la vida es de «alto valor biológico». Una proteína
carente necesita complementarse para construir el mosaico de aminoácidos indispensables. Algunos pueblos, con sabiduría que se afinca en el
instinto y la experiencia ancestrales, mezclan unos alimentos con otros,
completando el espectro de aminoácidos imprescindibles.
Nuevos alimentos
EL SIGLO XX Y LOS «ELEMENTOS MÍNIMOS»
4
Desde el año 1882, Ringer había llamado la atención sobre la necesidad
de algunas sales inorgánicas para mantener correctamente las funciones
fisiológicas. Y más de un siglo antes, Menghini, en Italia, había demostrado la presencia del hierro en la sangre humana. Pero es Liebig de nuevo
quien se ocupará de las «sales nutritivas» y dará cuenta, a través de sus
discípulos Voit y Forster, en 1865, en Alemania, de la importancia de los
minerales como el calcio y el fósforo en la construcción del hueso, y del
hierro en la hemoglobina de la sangre. La importancia de otras pequeñísimas fracciones minerales, con funciones intermediarias en el complejo
movimiento metabólico, fue definida por Bertrand en 1894. El siglo XX ha
anotado más de treinta elementos de esta clase, que han recibido el nombre de oligoelementos, como una oligarquía que dirige y gobierna las reacciones de una extensa organización molecular y tisular, como es el cuerpo
humano. Aunque algunos no han podido ser cuantificados para definir las
necesidades y recomendaciones adecuadas, los organismos internacionales han establecido, desde 1993, las cantidades estimadas como óptimas en la dieta diaria de las poblaciones (7).
Lunin y Socin (1881-1991), así como el holandés Pekelharing en 1905, se
dieron cuenta de que una dieta artificial, portadora de todos los nutrientes
conocidos, era incapaz de mantener la salud y la vida en los animales de
experimentación. Algo más había en la alimentación natural, hasta entonces inédito, que resultaba esencial para la supervivencia y el bienestar. Y
será Eijkman, otro holandés, quien, investigando la enfermedad del beri-
beri en la isla de Java, encuentre la pista de las enfermedades carenciales que, con carácter epidémico, diezmaban determinadas colectividades.
El escorbuto, descrito por el almirante inglés R. Hawkins, llegó a producir
en 1593 diez mil víctimas en el distrito naval que estaba bajo su mando.
En 1912, el biólogo inglés Hopkins publica sus experiencias con muy diversas dietas y sienta ya, indefectiblemente, el concepto de enfermedad carencial y la existencia de sustancias que, en representación mínima y en determinados alimentos, suponen un seguro obligatorio para la salud y la vida.
El bioquímico polaco C. Funk, investigador en el Instituto Lister de Londres, les pondrá el nombre de vitaminas en honor a la «amina de la vida»,
o amina antineurítica, descubierta ya frente al beri-beri (8).
Se puede afirmar que los últimos años del siglo XX han abierto un horizonte fascinante a la ciencia de la Nutrición. Hoy se ha superado ya la idea
de una dieta adecuada, en el concepto de aportar los nutrientes necesarios para asegurar la supervivencia del individuo e, incluso, aumentar desde
diversos ángulos, biológico, hedonista, cultural, etc., su calidad de vida.
Ahora, además de todo esto, se buscan aquellos nutrientes capaces de
promocionar la salud, reducir el riesgo de enfermedades y, en su caso,
tener capacidades terapéuticas frente a determinados procesos. Como
decía F. Grande Covián, «el hombre primero quiso comer para sobrevivir;
luego quiso comer bien e incorporó la gastronomía a su mundo cultural.
Ahora, además, quiere comer salud».
Tal y como lo definen A. Palou et al. (9), «un alimento puede ser considerado funcional si, además de sus cualidades nutricionales, afecta beneficiosamente a una o varias funciones relevantes del organismo, de manera
que proporciona un mejor estado de salud y bienestar y/o reduce el riesgo
de padecer una enfermedad».
La Nutrición se expande así en áreas extensas de capital importancia.
Axiomas que parecían inamovibles, como la «dieta para el mantenimiento
de la salud» por simple cobertura de necesidades dejan paso, apenas
hace dos décadas, a conceptos como los de «nutrición óptima», «promoción de la salud» o «prevención de enfermedades» mediante la alimentación.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
ALIMENTOS FUNCIONALES: EL SIGLO XXI
5
Los «alimentos funcionales», en la medida en que implican nuevos procesos de obtención, nuevos nutrientes o proporciones diferentes de los
mismos, pueden considerarse «nuevos alimentos», según la clasificación
establecida por la Unión Europea y por el Comité Científico de la Alimentación Humana. La legislación europea considera los «alimentos funcionales» como alimentos propiamente dichos y no como «nutracéuticos»,
que han cambiado las cualidades de presentación habitual con las que se
presentan en la dieta cotidiana.
Los grupos de población con circunstancias vitales diferentes son un área
de grandes perspectivas de investigación: etapas de crecimiento y desarrollo; esfuerzo físico y deporte, envejecimiento. Y, por supuesto, las actividades de diversos micronutrientes sobre las grandes patologías del
siglo XXI: trastornos cardiovasculares, cáncer y enfermedades neurológicas (10).
El diseño de un «alimento funcional» debe estudiar el impacto de los nutrientes en las funciones del organismo, indagar los mecanismos que conducen a este impacto y crear sistemas de comprobación para validar estas
acciones. Todo ello es aplicable a la prevención y al tratamiento de patologías diversas.
Nuevos alimentos
La estrategia para crear un alimento funcional puede exigir alguna modificación en alimentos tradicionales:
6
a)
Inclusión de un componente nuevo ............... ácidos grasos ω-3
b)
Eliminar un componente ................................ gluten del trigo
c)
Aumentar componentes ya presentes ........... calcio y vit. D en la leche
d)
Competir en la biodisponibilidad y
absorción de un componente ........................ fitosteroles y colesterol
e)
Sustitución de principios inmediatos-grasas por hidratos de carbono
Respecto a los alimentos transgénicos con innovaciones genéticas, la controversia continúa sin argumentos científicos negativos, ya que, como
escribe F. García Olmedo (11), «la práctica totalidad de lo que ponemos
en nuestra mesa ha sido genéticamente modificado». Se están contraponiendo los productos de la ingeniería genética a los cambios genéticos
naturales. Las nuevas tecnologías simplemente alteran un genoma por la
adición de uno o varios genes –piezas de ADN– que no formaban parte
de él, o por la exclusión de otros que ya existían. En ambos casos se buscan caracteres positivos y mejorables y se eliminan los indeseables. Nada
de ello debe afectar a las cualidades nutritivas de los alimentos ni al impacto
que son capaces de provocar en los sentidos.
Los últimos años han sido importantes en logros científicos: la actividad
antioxidante de los fitosteroles, carotenoides y flavonoides; el conocimiento
de que oligoelementos como el selenio puedan influir en la resistencia a
infecciones virales; los polifenoles presentes en las bebidas de nuestras
dietas; la llegada de los pre y probióticos, con su implicación en mecanismos de prevención y mantenimiento de la salud, y los alimentos genéticamente modificados, son hitos que abren horizontes extensos a la investigación nutricional.
¿Terapia de alimentos?
Los estudios epidemiológicos en poblaciones orientales señalan a la soja
como un «alimento funcional» con múltiples capacidades. La soja tiene un
0,3% de genisteína y daidzeína, fitoestrógenos asociados desde el punto
de vista químico a las isoflavonas. Parece que tienen una alta capacidad
de unión con los receptores β-estrogénicos y muy baja con los α-estrogénicos. Por ello, sus órganos-diana son: la pared vascular, el sistema
nervioso central, el sistema óseo y los tramos inferiores del aparato urogenital. Carecen de acción sobre la mama y el útero.
Sus actividades sobre el funcionalismo del osteoclasto, preservando la
masa ósea, el incremento del óxido nítrico y su actividad vasodilatadora,
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Por otro lado, los clínicos son conscientes de haber utilizado, en los últimos veinte años, nutrientes específicos con finalidades puntuales y que
hoy se consideran en esa frontera de los «farmaconutrientes» o «nutracéuticos». Así ocurre, por ejemplo, con los ácidos grasos de cadenas media
o corta empleados en las dietas cetogénicas en el tratamiento de la epilepsia infantil, como sustrato mayoritario o como integrantes de dietas
especiales en las situaciones de malabsorción digestiva. En este mismo
orden cabe hablar de aminoácidos como la arginina y glutamina, utilizables en caso de intestino corto o lesión intestinal grave, en situaciones de
alto estrés y baja respuesta del sistema inmunitario. Estamos ya en el
campo-frontera entre la Nutrición y la Farmacología.
7
el aumento de actividad en los receptores LDL hepáticos, su conocida
capacidad antioxidante y su inhibición sobre la agregación plaquetaria
actuando sobre el tromboxano A2 (TxA2) y su receptor correspondiente,
hacen de la genisteína y daidzeína de la soja un auténtico «nuevo alimento» por el descubrimiento de sus complejas y saludables interferencias metabólicas y bioquímicas (12). Dentro del campo de la enfermedad
neoplásica cabría destacar el efecto de la genisteína como inhibidor de
receptores específicos de factores de crecimiento, impidiendo el desarrollo y la expansión de la situación oncológica.
¿De nuevo el mar?
Aunque el consumo de fibra y las ventajas de una dieta vegetariana rica
en fibra se recomiendan ya en el papiro de Ebers (1500 años antes de
Cristo), y después tras de una seria promoción científica promovida por
Burkitt et al. (13), la relación entre fibra y salud ocasiona hoy multitud de
trabajos de investigación, pero con dificultades de llegar a conclusiones
absolutas por la heterogeneidad de los compuestos, diferentes en sus propiedades físicas y biológicas, que integran el concepto «fibra».
Además de sus efectos fisiológicos en las funciones gástrica e intestinal,
y sobre la digestión y absorción, es muy destacada su actividad en microflora colónica, con sus efectos de fermentación y producción de ácidos
grasos de cadena corta. Desde el año 1980 ha sido autorizado el consumo
humano de algas marinas en la Comunidad Europea, debido al interés
especial que presenta su contenido en fibras alimentarias (14).
Nuevos alimentos
Se trata de fibras solubles: alginatos, fucanos y laminaranos. Se extraen
de algas marrones y su composición química se integra en los ácidos urónicos, polisacáridos ramificados y β-glicanos.
8
A partir de algas rojas se han extraído galactanos y xilano, formado por
moléculas de β-D-xilosa y galactosa.
Por último, de algas verdes se han obtenido ulranos, formados por polisacáridos hidrosolubles.
Es destacable la alta riqueza de fibra soluble que tienen las algas marinas, aunque la presencia principal es fibra insoluble. Recientes experien-
cias in vivo e in vitro parecen demostrar que los alginatos, fucanos y ulranos tienen capacidad para interferir con las citocinas y los factores de crecimiento implicados en la supervivencia, crecimiento y diferenciación celular. También tienen propiedades antiinflamatorias e interfieren en los
procesos de activación del complemento; son anticoagulantes, hasta el
punto de que se considera a las moléculas sulfatadas de las fibras de alga
como posibles sustitutos de la heparina; se han descrito efectos antivirales en la inmunodeficiencia humana adquirida y su capacidad de gelificación, con influencia en los fenómenos de absorción intestinal, está siendo
ampliamente revisada (15). Es otro de los ejemplos de alimento que la
investigación de la última década convierte en un «alimento funcional» en
la frontera del nutracéutico.
En 1787, Cagniard de la Tour, siguiendo las investigaciones de Theodor
Shwann, había comprobado un fenómeno que sería trascendental: en los
líquidos de preparación de la cerveza aparecían unos corpúsculos redondeados que se reproducían rápidamente. Sólo cuando esas pequeñas
células invadían los tanques de líquido se podían transformar el lúpulo y
la malta en cerveza. Años más tarde, 1823, nacía en Dôle, entre la Borgoña y el Franco Condado, Louis Pasteur. Tenía apenas catorce años
cuando Cagniard y Shwann publicaban sus descubrimientos. A pesar de
su juventud, sentía ya fanatismo por la química: le apasionaban las transformaciones y la vida entera de la naturaleza. De capacidad genial y personalidad apasionada, se abrió camino hasta llegar a ocupar una cátedra
en Estrasburgo y en Lila, comarca azucarera con factorías de alcohol,
vinos y cervezas.
Pasteur sorprende, a través del microscopio, a los mismos gérmenes que
Cagniard en la fermentación alcohólica; pero también detecta a otra colonia de gérmenes enemiga de la anterior. Y por primera vez define que en
un medio estéril no pueden darse fenómenos de fermentación, putrefacción ni generación de gérmenes vivos. La teoría de la «aparición espontánea» de la vida se hunde en manos de Pasteur. Averigua que determinadas cepas de gérmenes pueden eliminarse mediante el calor. Y pone
en marcha la preservación, mediante temperaturas adecuadas, de los procesos de fabricación. Acaba de nacer la pasteurización.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Probióticos
9
También se familiariza con gérmenes amigos del aire y otros incapaces
de sobrevivir en un medio aerobio. Y mientras lord Joseph Lister, en Inglaterra, inunda los medios sanitarios de ácido fénico, Pasteur descubre que,
atenuando gérmenes, puede inyectarlos a un animal que, a partir de ese
momento, se defenderá de idénticas infecciones pero masivas y más virulentas. La Gran Cruz de la Legión Francesa corona sus esfuerzos investigadores el 31 de mayo de 1881.
Mientras tanto, un alemán, Robert Koch, en su laboratorio casero de Wollstein, se convierte en un hombre de fama universal. Sus sistemáticos y
sólidos trabajos son el cimiento de una nueva ciencia: la microbiología.
Este alemán, incapaz de ver el entorno sin gafas a causa de su miopía,
acaba de asomar al mundo científico a un inmenso horizonte microscópico.
El último cuarto de siglo del XIX está mediatizado por la microbiología.
La autoridad indiscutible de ambos científicos sienta las bases de que
«no hay patología sin germen». Las patologías carenciales y la influencia cualitativa de la alimentación en la salud serán descubrimientos del
siglo XX.
La simbiosis hombre-germen
Nuevos alimentos
El genial zoólogo Ilya I. Metchnikov (1845-1916), nacido en Odessa y trabajador incansable en el Instituto Pasteur de París, recibirá el premio Nobel
junto a Paul Ehrlich en 1908. Es el primero que considerará indiscutible la
«sociabilidad de las bacterias intestinales». En 1902 publica un libro sobre
la prolongación de la vida en el que se reconoce la enorme importancia
del género de alimentación. Metchnikov estudia el envejecimiento celular
y lo asocia mucho más a la intoxicación que al desgaste.
10
Investigando los estilos de vida en los países con predominio estadístico
de personas centenarias, le extraña, por ejemplo, el buen estado de salud
de países como Bulgaria. ¿Cuál es la alimentación de los búlgaros? El alto
consumo de yogur. Metchnikov comprueba la presencia de un bacilo capaz
de formar ácido láctico e inducir la coagulación de la caseína de la leche.
Le llama «bacilo búlgaro». Las bacterias que producen ácido láctico impiden el desarrollo de otros gérmenes que dan lugar a la putrefacción de los
residuos proteicos, de carácter tóxico. De ahí concluye que el yogur es
uno de los medios de evitar la toxicidad y prolongar la vida. Sus publicaciones alcanzaron tal extensión y popularidad que en una importante revista
inglesa se podía leer: «... no se ha hablado de otra cosa que del “bacilo
búlgaro”. Ha compartido audiencia con los presupuestos de Lloyd George
en el Parlamento» (16).
En 1921, las experiencias de los americanos Rettger y Chaplin demuestran que el «bacilo búlgaro» descrito por Metchnikov es el «bacilo acidófilo», componente de la flora intestinal normal del hombre. Las bacterias
que habitan «legítimamente» el intestino fermentan la lactosa y producen
ácido láctico. La acidificación suprime el crecimiento de otros gérmenes
patógenos. El ácido láctico puede originarse bien por la propia flora intestinal acidófila o ingresar en el tubo digestivo vehiculizada por el yogur.
Más tarde se descubrirá que los microorganismos son también auténticos
obreros especializados en la síntesis de vitaminas. Se han contabilizado
nueve factores, entre ellos el complejo B y la vitamina K.
Según la definición de Guarner et al. (17), «los “probióticos” son microorganismos vivos que, ingeridos en cantidades adecuadas, producen efectos beneficiosos para la salud y que se añaden a su valor puramente nutricional».
Cabe recordar que en el organismo humano hay unos cien billones de bacterias de cuatrocientas especies diferentes. La mayoría residen en el colon.
Se calcula una presencia de 1012 bacterias por ml en el colon, frente a 104
por ml en el duodeno. Las bacterias de la flora están perfectamente adaptadas a su hábitat, que es el ser humano, y asociadas a la vida del hombre, porque han evolucionado con él desde hace milenios.
Esta flora tiene funciones muy variadas, que pueden agruparse en tres
vertientes:
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
En 1954, Baungärtel lanzaba una voz de alerta: la simbiosis entre hombres y bacterias se ha llevado a cabo con una alimentación natural, abundante en residuos. El paso a una ingesta altamente refinada puede perturbar esta ecología y conducir a trastornos patológicos. Es importante
mantener la flora intestinal en su adecuado desarrollo, con alimentos naturales y otros, tratados por el hombre y utilizados instintivamente durante
milenios.
11
1.º Actividad bioquímica
Su capacidad de hidrólisis sobre los prebióticos, entre los que se encuentran
los fructooligosacáridos y diversos tipos de fibra, conllevan a la obtención de
ácidos grasos de cadena corta: butírico, acético y propiónico.
El primero tiene excelentes efectos tróficos sobre el colonocito y favorece la
correcta diferenciación celular. El acético se metaboliza fundamentalmente en
la masa muscular, y el propiónico, en el hígado.
2.º En segundo lugar, la flora habitual cumple con un «efecto barrera»
frente a la invasión de gérmenes patógenos
La flora intestinal «residente» ocupa los nichos ecológicos accesibles y agota
los recursos existentes. Además, ejerce un control del pH del medio y emite
bacteriocinas frente a microorganismos extraños.
3.º Además de todo ello son capaces de modular la respuesta del sistema inmune. El 80% de las células inmunocompetentes están alrededor del tubo digestivo y la producción de inmunoglobulinas más
importantes es gastrointestinal (2-3 g de IgA)
La primera cuestión objeto de controversia es la supervivencia de un probiótico introducido en el tubo digestivo humano. Hay trabajos que se pronuncian
por una u otra posibilidad. Pero una mayoría demuestra una supervivencia con
presencia de los microorganismos en las heces. Sin embargo, esta supervivencia es distinta para diferentes especies animales, resulta dependiente del
pH gástrico y de la proporción de sales biliares, y tiene una respuesta individual. Parece bien establecido que determinados alimentos lácticos fermentados, como el yogur, ejercen un efecto «tampón» que protege a los probióticos
capaces de establecer una buena defensa mediante su propia cápsula bacteriana (18).
Nuevos alimentos
Entre los efectos que anotan muy diversos autores acerca del yogur con
gérmenes vivos o probiótico, cabe señalar los siguientes:
12
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Mejora la diarrea de etiología diversa (19)
Disminuye la intolerancia a la lactosa (20)
Mejora el ecosistema intestinal
Mantiene el equilibrio bacteriano
Modula la respuesta inmune (21)
Mejora la respuesta antibacteriana
Protege frente a la neoplasia (22)
Determinados gérmenes son capaces de estimular la actividad inflamatoria de la mucosa intestinal y agravar las lesiones de la enfermedad inflamatoria. Se ha podido comprobar que los lactobacilos no ejercen este
efecto.
Con respecto a la lactosa no solamente puede explicarse la mejor tolerancia por el hecho de que la fermentación láctica disminuye un 25% el
contenido de lactosa de la leche, sino que el probiótico tiene capacidad
enzimática para superar las deficiencias de lactasa en el huésped.
Es también un hecho conocido que la presencia de probióticos yugula los
efectos de la putrefacción y formación de aminas biógenas a nivel del
colon. Igualmente, la respuesta inmune se ve incrementada por la aportación de probióticos sinérgicos con la actividad habitual de la flora intestinal.
Por último, el aumento en la proporción de linfocitos T, citosinas, anticuerpos específicos, IgA, células «NK», células «β-plasmáticas», así como
la disminución de capacidad enzimática de la nitrorreductasa, capaz de
estimular la fase de procarcinógeno a carcinógeno, constituyen una alta
expectativa de protección frente al cáncer, hoy ampliamente estudiada
entre los beneficios de los probióticos (23).
Como escribía Leicester, «el éxito de la ciencia de la Bacteriología durante
el siglo XIX y principios del XX apuntaba a agentes infecciosos específicos como causantes de las enfermedades y guiaba a los investigadores
a buscar una presencia antes que una ausencia para explicar la etiología
de un estado patológico».
Por otro lado, el concepto de «germen enemigo», origen de toda alteración, ha dejado paso al conocimiento de una compleja y riquísima ecología en la que hombres y microbios han firmado un positivo pacto de supervivencia.
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Hoy sabemos que la carencia de un nutriente esencial, así como la alteración de la flora microbiológica que hace posible su síntesis, pueden ser
el origen próximo y remoto de múltiples problemas de salud.
13
Nuevos alimentos
14
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Ecología intestinal
R. Bartolomé
Servicio de Microbiología
Hospital Vall d’Hebrón. Barcelona
El término microbiota indígena o normal es el adecuado para referirse a
los microorganismos que ocupan normalmente de forma estable un nicho.
Otros términos utilizados son «flora o microflora normal». A pesar de que
la palabra «flora» tiene una inadecuada connotación botánica, el término
de «microflora normal» se utiliza mucho en la literatura médica desde hace
años, por lo que probablemente seguirá usándose (1, 2).
El tracto gastrointestinal es el principal reservorio de bacterias, en una
superficie de 200 m2 el cuerpo humano alberga 1014 (cien billones) de
microorganismos, es decir, diez veces más que el número de células que
posee el cuerpo humano. La más alta concentración de bacterias se
encuentra en el colon (1-3).
Pasteur, ya en 1885, había expuesto la hipótesis de que la flora intestinal
normal era indispensable para la vida. Pero impugnada esta teoría al principio por Metchnikoff, entre otros, estos estudios fueron olvidados a favor
de la lucha contra las enfermedades infecciosas con la detección de los
agentes causales, el desarrollo de las vacunas y el descubrimiento de los
antibióticos. Desde los años 50, el estudio de la flora intestinal experimentó
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
El cuerpo humano, en su superficie de contacto con el medio externo, presenta una enorme variedad topológica, con zonas de características microecológicas muy variadas en cuanto a temperatura, atmósfera, pH, humedad, superficies de adherencia o concentración de nutrientes. Esto crea
una multiplicidad de áreas colonizables que constituyen nichos ecológicos para diferentes tipos de microorganismos, cada uno de los cuales
constituye una población diferenciada que desarrolla una función dentro
del conjunto.
15
un gran resurgimiento, lo que condujo al desarrollo de la gnotexenia, ciencia que estudia las relaciones entre los animales y la flora microbiana que
albergan (1).
Se considera al tubo digestivo y a las poblaciones microbianas que hospeda como formando un ecosistema altamente integrado con múltiples
interrelaciones. Toda modificación de uno u otro de sus componentes es
susceptible de perturbar el equilibrio y el funcionamiento del conjunto del
ecosistema, con las consecuencias fisiológicas y patológicas que ello
origina.
DESARROLLO DE LA MICROFLORA INTESTINAL
DURANTE LA INFANCIA
La colonización del tracto gastrointestinal por la flora normal durante la
infancia es un proceso gradual y lento que conlleva varios años y que finalmente se traduce en una flora autóctona estable que constituye un verdadero ecosistema intestinal.
El desarrollo normal de la microflora intestinal durante la infancia puede
dividirse en cuatro diferentes fases: la primera fase es la adquisición inicial de microorganismos en el momento del parto, la segunda fase tiene
lugar en la época de la lactancia, la tercera durante el inicio de la alimentación complementaria y, por último, la cuarta fase se relaciona con el inicio de la dieta del adulto (4).
Ecología intestinal
Primera fase
16
Comprende la adquisición inicial de microorganismos. En el útero, el tubo
digestivo del feto es estéril hasta el momento de la rotura de las membranas. La colonización microbiana es extremadamente precoz y rápida,
alcanzando unas tasas de 109 a 1011 microorganismos/gramo de heces a
partir de las 48 horas de vida. El potencial de óxido-reducción de las heces
de los recién nacidos da lugar a una microflora inicial compuesta principalmente por microorganismos aerobios. Estos microorganismos gradualmente consumen el oxígeno del intestino, por lo que disminuye el
potencial de óxido-reducción, momento en el que aparece una microflora
más diversa, incluyendo el establecimiento de bacterias anaerobias. Cuando
se multiplican las bacterias anaerobias estrictas, las aerobias disminuyen
en número; no obstante, un número relativamente alto tanto de bacterias
aerobias como anaerobias se encuentran presentes durante los primeros
meses o años de vida, antes de que se establezca el claro predominio de
bacterias anaerobias.
En las heces de niños de un día de vida se han encontrado niveles altos
de Enterococcus, y niveles moderados de Staphylococcus. No se
encuentran anaerobios del tipo de Bifidobacterium, Lactobacillus o Bacteroides.
En el segundo día de vida la mitad de los niños estudiados estaban colonizados con Bifidobacterium y al tercer día ya estaban todos colonizados
por este microorganismo. Microorganismos del tipo Bacteroides también
aparecen en este momento (5).
La microflora al tercer día de vida esta compuesta por altos niveles de
enterobacterias, Enterococcus y Bifidobacterium. Las especies de Bacteroides son abundantes en más de la mitad de los niños. Staphylococcus es también prevalente. Lactobacillus y Clostridium son menos frecuentes (6).
Lactobacillus no se detecta en los primeros días de vida, pero pasados
algunos días alcanza niveles detectables en menos de la mitad de los
niños estudiados (4).
El número de Bifidobacterium va aumentando y al sexto día de vida es el
microorganismo más prevalerte de la microflora hasta los tres meses de
edad (tabla I) (4).
El tipo de parto tiene una influencia significativa en el establecimiento de
la flora intestinal (tabla II).
Parto vaginal: El paso a través del canal del parto expone al niño a la
flora vaginal de la madre, que, aunque pueda ser ingerida en parte, no es
motivo de colonización en el tracto digestivo del recién nacido (7).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Clostridium se detecta pronto y se aísla en más de 1/3 de los niños en el
cuarto día de vida (4).
17
Tabla I
Desarrollo de la microflora intestinal
Primera fase
1er día de vida
Enterobacterias y Enterococcus +++
Staphylococcus ++
3er día de vida
Enterobacterias, Enterococcus y Bifidobacterium +++
Bacteroides +++ (en más de la mitad de los niños)
Staphylococcus ++
4º día de vida
Clostridium ++ (en más de un tercio de los niños)
Lactobacillus ++ (en menos de la mitad de los niños)
6º día de vida
Bifidobacterium ++++
Tabla II
Diferencias de la microflora intestinal según el parto
Parto vaginal
Colonización:
– Flora vaginal madre: No
– Flora ambiental: +
– Flora intestinal madre: +++
Colonización:
– Flora vaginal madre: No
– Flora intestinal madre: No
– Flora ambiental: +++
Microorganismos:
– E. coli: +++
– Enterococcus: +++
– Klebsiella
– Enterobacter ++
– Citrobacter
– Staphylococcus: +
– Bifidobacterium
++
– Lactobacillus
– Bacteroides
Microorganismos:
– E. coli: +
– Klebsiella
– Enterobacter +++
– Citrobacter
– Clostridium: +++
– Bifidobacterium ++
– Lactobacillus
– Bacteroides: Colonización tardía
Ecología intestinal
18
Parto por cesárea
La flora materna intestinal es una fuente de bacterias que colonizan el
intestino del recién nacido. La tasa de transmisión vertical es baja debido
a las medidas de higiene que existen durante el parto vaginal normal. Sin
el uso de grandes medidas asépticas se ha observado un índice de transmisión vertical inferior a un 50%. A medida que mejoran las condiciones
de higiene la transmisión vertical disminuye (8).
En general, la flora de la madre se establece en el recién nacido de forma
más firme que la flora ambiental.
Existe una transmisión vertical de cepas de E. coli. La transmisión de enterobacterias como Klebsiella, Enterobacter y Citrobacter es poco frecuente
dada la baja proporción de esta flora en los adultos. También puede existir transmisión vertical de Bacteroides (8-10).
El parto vaginal es un factor importante en la determinación de la colonización intestinal por Lactobacillus y Bifidobacterium (4).
La cesárea retrasa la colonización fecal por bacterias anaerobias. Existe una
baja incidencia de Bifidobacterium, Lactobacillus y especialmente Bacteroides. Bennet y cols. (11) no encuentran colonización por bacterias del grupo
Bacteroides en las heces de niños a las tres-ocho semanas de vida. Grönlund y cols. (12) tampoco encontraron colonización por Bacteroides fragilis
antes de los dos meses de vida, y a los seis meses esta colonización fue del
36%, en comparación con el 76% en niños nacidos por parto vaginal. Los
motivos de este retraso se atribuyeron a la ausencia de colonización por flora
intestinal materna, a la presencia en el intestino de otras bacterias anaerobias más aerotolerantes que por competitividad inhibirían la colonización por
Bacteroides o al tratamiento antibiótico de las madres previo al parto.
La colonización por Bifidobacterium y por Lactobacillus alcanza los valores de los niños nacidos por vía vaginal al mes y a los diez días de edad,
respectivamente.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Parto por cesárea: La colonización de los recién nacidos por cesárea
está influida por los microorganismos del ambiente del hospital. En éste
puede existir una transmisión horizontal de cepas de E. coli entre los neonatos, a través de las manos del personal de enfermería. Klebsiella, Enterobacter y otras enterobacterias diferentes a E. coli pueden propagarse
con más facilidad entre los neonatos, ya que la supervivencia de estas
bacterias en el medio hospitalario es mayor que la de E. coli (8). Las bacterias anaerobias también pueden adquirirse del medio ambiente y en
especial las aerotolerantes como Bifidobacterium y Lactobacillus, que pueden sobrevivir durante mucho tiempo fuera del huésped, así como Clostridium, debido a su capacidad de formar esporas. Clostridium perfringens
es la bacteria anaerobia que con más frecuencia se aísla en las heces de
los niños nacidos por cesárea (8).
19
Segunda fase
Tiene lugar durante la lactancia ya sea materna o artificial. Diversos estudios realizados en este período por diversos autores obtienen resultados
muy diversos (tablas III y IV).
Lactancia materna: Ciertas características de la leche materna pueden
influir en la colonización de la flora intestinal. Los oligosacáridos, incluyendo n-acetilglucosamina, glucosa, galactosa, oligómeros de fucosa y
ciertas glicoproteínas se comportan como factores de crecimiento para el
Bifidobacterium. El bajo contenido en proteínas y la reducida capacidad
tampón supone también una ayuda para el crecimiento de Bifidobacterium (13).
En estudios recientes y en algunos más antiguos se observa que a partir
del 6º día de vida la mayoría de los niños están colonizados por Bifidobacterium, siendo éste el microorganismo predominante en una proporción de 1.000 a 1 en relación con las enterobacterias (14). Se aíslan Bifidobacterium hasta en un 84% de niños alimentados con leche materna.
McCartney (15) hace un estudio molecular de las cepas aisladas de Bifidobacterium mediante técnica de electroforesis en campo pulsado y detecta
una población de estos microorganismos muy semejante entre sí. El beneficio de la microflora constituida por un predominio de Bifidobacterium es
la capacidad de constituir un medio ácido desfavorable para un gran número
de microorganismos patógenos (4).
Tabla III
Diferencias de la microflora intestinal según la lactancia
Ecología intestinal
Segunda fase
20
Lactancia materna
Lactancia artificial
Bifidobacterium versus enterobacterias: 1.000:1
Enterobacterias (E. coli )
Enterococcus
++
Staphylococcus
Clostridium: +
Bifidobacterium > Bacteroides
Bifidobacterium versus enterobacterias: 1:10
Enterobacterias (E. coli,
+++
Klebsiella Enterobacter)
Enterococcus
Staphylococcus: +
Clostridium: +++
Bacteroides > Bifidobacterium
Tabla IV
Diferencias de la microflora intestinal según la lactancia
N.º de estudios
Microorganismos
Bacterias anaerobias
– Bifidobacterium
– Bacteroides
– Clostridium
– Lactobacillus
– Veillonella
– Eubacterium
Bacterias aerobias
– Enterobacterias (E. coli )
– Enterococcus
– Staphylococcus
Más en lactancia
materna
No
Más en lactancia
diferencias
artificial
9
1
1
1
—
—
13
10
4
7
2
1
—
6
12
3
1
1
—
—
5
12
3
5
10
13
—
Esta tabla agrupa los resultados de 23 estudios publicados entre 1973 y 1995 (8).
Los niveles de colonización por Bacteroides difieren mucho entre los diferentes estudios, pero generalmente están en menor cantidad que Bifidobacterium (4).
Aproximadamente la mitad de los niños están colonizados por Clostridium
en cantidades moderadas, pero hay estudios que encuentran un 100% de
colonización (4).
Algunas diferencias entre estos estudios podrían explicarse por la utilización de diferentes medios de transporte y recogida de las muestras que
pueden modificar la frecuencia de aislamiento de algunos microorganismos y, por tanto, incrementar su número (4).
Las enterobacterias y los Enterococcus se encuentran en niveles bastante
altos en la mayoría de los niños. Por interacción con la IgA de la leche
materna se produce un aumento del número de receptores de manosa
para las cepas de Escherichia coli con fimbrias tipo I que están conside-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La disminución del pH favorece también el crecimiento de Lactobacillus.
Este microorganismo va aumentando a medida que transcurre el tiempo,
pero las cantidades encontradas difieren bastante entre los distintos autores (4).
21
radas como cepas poco virulentas (8). La alimentación con lactancia
materna está íntimamente relacionada con una mayor frecuencia de aislamiento de Staphylococcus epidermidis (8).
Lactancia artificial: En algunos de los más recientes estudios no se han
encontrado diferencias significativas en la microflora intestinal anaerobia
entre los niños alimentados con lactancia materna y los alimentados con
lactancia artificial. Esto puede ser debido a la composición de la fórmula
láctea, que cada vez es más similar a la leche materna.
Al sexto día de vida hay un predominio de enterobacterias sobre los Bifidobacterium en una relación de 10 a 1. Al mes de edad, los Bifidobacterium predominan en la flora intestinal del 60% de estos niños, pero la cantidad de este microorganismo es menor que en los niños alimentados con
lactancia materna (14). Mediante estudios con electroforesis en campo
pulsado se ha detectado una población de Bifidobacterium más dispar que
en el caso de los niños alimentados con lactancia materna (14).
Como en el caso de los niños alimentados con leche materna, Escherichia coli es la especie aerobia predominante; no obstante, pueden encontrarse también otras enterobacterias como Klebsiella o Enterobacter. En
estos niños, E. coli posee el antígeno de virulencia capsular K1 con más
frecuencia que en los alimentados con leche materna (8).
Enterococcus y Clostridium se aíslan con más frecuencia y en mayores
cantidades que en los niños alimentados con leche materna (8).
Ecología intestinal
Algunos autores han detectado un aumento progresivo de las bacterias
gramnegativas anaerobias y observan a partir del mes de vida un predominio de Bacteroides sobre Bifidobacterium del orden de 10 a 1.
22
Tercera fase
Esta fase se inicia, aproximadamente, a los seis meses de edad, cuando
se empieza con la alimentación complementaria. Cuando la lactancia
materna se suplementa con alimentos sólidos, la microflora intestinal
cambia. Aumentan los Enterococcus y Bacteroides mientras que permanecen constantes las enterobacterias y los Bifidobacterium. También
se observa un aumento de las enterobacterias, Clostridium y estreptococos anaerobios (4, 16).
La media de niños colonizados con Lactobacillus es alta, pero la cantidad
de este microorganismo que se encuentra en las heces es baja (4).
Todos estos cambios de flora están muy relacionados con el aumento del
pH fecal (4).
Los niños alimentados con lactancia artificial sufren mínimos cambios en
la flora intestinal, ya que ya poseen grandes cantidades de bacterias aerobias y Bacteroides (4).
Cuarta fase
Esta fase se inicia cuando el niño sufre el destete o abandono de la lactancia y se introduce una dieta orientada hacia la dieta del adulto. Se ha
estudiado la flora intestinal a los 10-18 meses de edad, que es distinta a
la del adulto y se caracteriza por la presencia de más Bifidobacterium que
Bacteroides, altos niveles de enterobacterias y Enterococcus, y bajo porcentaje de niños con Lactobacillus (17).
Progresivamente, la composición de la flora intestinal del niño se acerca
a la del adulto, para alcanzar entre la edad de uno y cuatro años su aspecto
casi definitivo e igual.
Inicialmente se detectan altos niveles de enterobacterias y estreptococos.
Bennet y cols. (18) descubren una alta tasa de colonización (50%) por
Klebsiella y Enterobacter comparado con el 20% en los recién nacidos
normales, debido posiblemente al alto número de cesáreas que se realizan en este grupo de recién nacidos.
Bifidobacterium se empieza a detectar alrededor de los once días y es predominante a los diecinueve días de vida, en contraste con los recién nacidos a término, en los que Bifidobacterium aparece a los cuatro días de
vida. La razón de este retraso podría ser por la disminución de la ingesta
de leche de estos niños. También se han detectado bajos niveles de Bacteroides y de Lactobacillus (4,10).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
FLORA INTESTINAL EN EL RECIÉN NACIDO PRETÉRMINO
23
FLORA INTESTINAL NORMAL DEL ADULTO
La distribución de los microorganismos que constituyen la microflora intestinal varía en concentración y composición en las distintas zonas a lo largo
del tracto gastrointestinal.
Estómago: El estómago puede tener, en condiciones fisiológicas, un pH
de 2, lo que ocasiona un efecto barrera a la colonización por la mayoría
de los microorganismos. El efecto del ácido clorhídrico es ampliado por la
presencia local de ácidos láctico y acético. Sin embargo, este efecto barrera
disminuye significativamente durante la neutralización que ocurre con la
ingestión de alimentos. Inmediatamente después de la ingesta, se pueden encontrar en el estómago 105 bacterias por gramo de contenido gástrico, pero esta cantidad disminuye paralelamente al descenso del pH y
en una hora, el número de bacterias ha disminuido a 103 por gramo de
contenido gástrico. Si pudiera considerarse la existencia de flora residente
del estómago (la mayor parte de lo que se aísla es flora oral o faríngea
deglutida), estaría constituida por microorganismos acidófilos (ciertos Streptococcus) o aquellos con sistemas de protección especial (como Helicobacter), con poderosas ureasas amoniogénicas y, en todo caso, protegidos en el espesor del moco (3).
Ecología intestinal
Intestino delgado: En el intestino delgado existe un número bajo de microorganismos debido a la presencia de un pH bajo, en particular en los tramos superiores, a la motilidad intestinal, que asegura la rápida eliminación de los microorganismos no adherentes y a la existencia de productos
con actividad antimicrobiana, como la bilis, y por último a la acción antibacteriana de péptidos de la pared, lisozima e IgA (3).
24
La parte proximal del intestino delgado contiene, en condiciones normales, un número muy limitado de bacterias, que en el ángulo de Treiz no
debe exceder más de 103-4 bacterias por gramo de contenido intestinal.
En muchos casos los cultivos a este nivel son estériles y, si se aíslan bacterias, éstas suelen corresponder, como en el caso del estómago, a las
ingeridas. La cantidad de bacterias aumenta gradualmente, aunque de
forma escasa, a lo largo del íleon. Se pueden obtener recuentos entre 104107 bacterias por gramo de contenido intestinal con una composición más
cercana a la de la flora cólica, aparición de enterobacterias, Enterococcus
y, aun en escasa cantidad, Bacteroides, hasta alcanzar el íleon terminal,
donde los recuentos son de 106-108 bacterias por gramo de contenido
intestinal, y en cuya composición existe un claro predominio de la flora
anaerobia (3).
Intestino grueso y ciego: La mayor cantidad de bacterias (90%) reside
en el intestino grueso y ciego. El 40% del peso de las heces humanas
corresponde a microorganismos. Se encuentran entre 1011-1012 bacterias
por gramo de contenido intestinal (19). Estas cifras se refieren a los microorganismos que se localizan en la luz intestinal y no se incluyen a los microorganismos que están íntimamente unidos al epitelio intestinal o residen
en las criptas de la mucosa intestinal. El intestino grueso reúne las condiciones para ser fecundamente colonizado: relativa deshidratación, con disminución del efecto de lavado, baja peristalsis, pH próximo a la normalidad y gran eliminación de moco, que facilita la adhesión y nutrición de las
bacterias (3).
El 99% de las bacterias presentes en la microflora intestinal son anaerobias obligadas, sobre todo bacilos gramnegativos del género Bacteroides,
que constituyen el 30% del total de la microflora. Otras bacterias anaerobias también abundantes son los bacilos grampositivos (Bifidobacterium,
Eubacterium y Clostridium) y los cocos grampositivos (Ruminococcus,
Peptococcus y Peptostreptococcus), siendo el más prevalente el Bifidobacterium, que representa un 25% del total del recuento fecal (19).
Las especies facultativas, como Enterococcus y Escherichia coli, están
presentes en menos del 0,1% del total de la población bacteriana a razón
de 1:1.000 en relación con los anaerobios obligados. Lactobacillus también es un género bacteriano subdominante (19).
La capa de moco de la barrera mucosa del colon sirve como nicho de esta
colonización microbiana. La barrera mucosa gastrointestinal es una compleja estructura fisicoquímica que separa el medio interno de la luz del
tubo digestivo. En el colon, la presencia de esta barrera es fundamental
para aislar el medio interno de una luz que contiene una gran variedad de
bacterias con diferente potencial patogénico. Esta barrera mucosa está
constituida por una capa de células epiteliales, una capa de moco que se
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
En el colon existe una compleja colonización que incluye cientos de especies bacterianas. Alrededor de 40 especies constituyen el 99% del total de
especies que se pueden cultivar a partir de las heces. Estas 40 especies
constituyen la flora autóctona del colon (tabla V).
25
Tabla V
Microflora intestinal del adulto
Bacterias anaerobias obligadas: 99% ( 100:1 - 1.000:1 )
– Bacilos gramnegativos
Bacteroides: 30%
– Bacilos grampositivos
Bifidobacterium: 25%
Eubacterium
Clostridium
– Cocos grampositivos
Peptoestreptococcus
Peptococcus
Ruminococcus
Bacterias aerotolerantes: < 0,1%
– Enterobacterias
– Enterococcus
– Staphylococcus
– Lactobacillus
(1: 1.000 )
E. coli
Ecología intestinal
adhiere a la superficie epitelial y una capa surfactante constituida por fosfolípidos que se depositan en la superficie del moco, confiriéndole un carácter hidrófobo. La capa de moco está constituida por un gel formado por la
interacción de mucinas o glicoproteínas y péptidos secretados por las células caliciformes del epitelio (20).
26
La flora intestinal individual es normalmente estable en ausencia de enfermedad y terapia antimicrobiana, sin embargo, la estabilidad global del ecosistema intestinal no excluye la existencia de una dinámica profunda en
el nivel microecológico. El recambio celular constante de la mucosa implica
que, con la descamación celular a la luz intestinal, se pierdan constantemente bacterias adheridas y se exponen en forma continua nuevas células de superficie colonizable, de modo que existe una competencia de las
distintas poblaciones bacterianas por la adhesión.
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DESARROLLO
DE LA FLORA INTESTINAL
Factores extrínsecos: La flora intestinal, perineal y vaginal de la madre
(parto vaginal) son una fuente de bacterias que influyen en la colonización
del intestino del recién nacido. También puede influir la sobrecarga microbiana procedente del medio ambiente (parto por cesárea y diferencias geográficas). Las diferencias geográficas pueden correlacionarse con los cambios en la composición de las fórmulas alimenticias y con las características
genéticas. Por último, la diferente composición de los nutrientes ingeridos
(tipo de lactancia y tipo de dieta y hábitos alimentarios) puede afectar al
desarrollo de la flora intestinal.
Las variaciones del pH intestinal pueden determinar alteraciones importantes de la flora bacteriana normal, así un pH ácido favorece el crecimiento
de Bifidobacterium y Lactobacillus pero inhibe a otras bacterias (1, 3).
Los déficit inmunitarios primarios o secundarios, la malnutrición y más
generalmente todas las enfermedades debilitantes agudas o crónicas pueden ocasionar una ruptura del equilibrio del ecosistema intestinal (1, 3).
Los antibióticos y otros agentes antibacterianos son capaces de provocar importantes perturbaciones de la flora autóctona y merecen mención
especial.
Tratamiento antibiótico: La administración de agentes antimicrobianos
es la causa más común de alteraciones en la flora normal. El efecto de los
antibióticos sobre la flora no sólo depende de su espectro de acción (es
mayor si tiene efecto sobre anaerobios) o de su farmacología (es mayor
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Factores intrínsecos: Los receptores bacterianos de la mucosa intestinal
y las alteraciones anatomo-histológicas o funcionales del tubo digestivo;
enfermedades inflamatorias del intestino, tumores, divertículos, fístulas,
estenosis o cualquier situación que pueda ir acompañada de estasis o de
perturbaciones de la motricidad intestinal pueden influir en la colonización
intestinal. Los movimientos peristálticos son considerados como uno de los
factores más importantes en el control de la adhesión de las bacterias al
epitelio intestinal y en el control de la multiplicación bacteriana, principalmente a nivel del intestino delgado. En condiciones fisiológicas, la colonización bacteriana intestinal es más importante donde existe un mayor período de inmovilidad (ciego) y más débil allí donde la movilidad es mayor
(duodeno-yeyuno). Las alteraciones en la anatomía del tubo digestivo, de
causa yatrógena, como la cirugía que rompe las barreras anatómicas y crea
nuevas situaciones como puede ser la presencia de suturas no absorbibles, también influyen en el desarrollo de la flora intestinal (1, 3).
27
si no son absorbibles total o parcialmente o si se eliminan por vía biliar),
sino también de la dosis, la frecuencia y la duración de administración. Por
otra parte, el tipo de huésped es importante: edad, estado fisiológico o
patológico de la flora y cierta idiosincrasia individual a la alteración (3).
El metronidazol reduce el número de anaerobios gramnegativos. La clindamicina y, en menor grado, los macrólidos reducen también los recuentos bacterianos de los anaerobios. Esta alteración de la flora anaerobia da
lugar a un sobrecrecimiento de bacterias resistentes ya presentes en la
luz intestinal o a la colonización por agentes exógenos resistentes que
alcanzarán un umbral crítico de población, necesario para mostrar su virulencia, dando lugar a un proceso diarreico. Se produce un aumento de
cepas de Klebsiella, Pseudomonas y organismos levaduriformes. Cepas
de Clostridium difficile y Clostridium perfringens pueden aislarse durante
o después de un tratamiento antibiótico. El momento en que aparece el
proceso diarreico es muy variable, ya que puede aparecer casi simultáneamente a la iniciación de la terapia o, al contrario, varias semanas después de haberla interrumpido. Es seguro que los antibióticos administrados por vía oral son más susceptibles de alterar la flora intestinal, no
obstante, la administración parenteral de algunos puede producir los mismos efectos. Después del tratamiento antibiótico se produce una lenta
pero estable recuperación de la flora intestinal que puede tardar más de
dos semanas (3). Hall y cols. (10) observaron que la colonización en los
recién nacidos pretérmino por Lactobacillus es retrasada debido al tratamiento antibiótico previo de estos niños en la incubadora.
Ecología intestinal
FUNCIONES DE LA MICROFLORA INTESTINAL
28
Diferentes estudios muestran que el establecimiento de las funciones de
la microflora es un proceso lento, y es más lento en niños alimentados con
lactancia materna que en los niños alimentados con lactancia artificial.
Se distinguen tres funciones de la microflora intestinal: a) Funciones de
nutrición y metabolismo, como resultado de la actividad bioquímica de la
flora; b) Funciones de protección, previniendo la invasión de microorganismos patógenos (efecto barrera), y c) Funciones tróficas sobre la proliferación y diferenciación del epitelio intestinal y sobre el desarrollo y modulación del sistema inmunológico (21).
Funciones de nutrición y metabolismo: La microflora intestinal produce
la degradación de las glicoproteínas del moco producido por el epitelio
intestinal. En animales libres de gérmenes (axénicos) se produce un agrandamiento del ciego debido, en gran parte, a la acumulación del moco no
degradado. Las bacterias anaerobias del colon son también las responsables de metabolizar los carbohidratos y proteínas ingeridas en la dieta
mediante un proceso de fermentación que origina ácidos grasos de cadena
corta que constituyen la principal fuente de energía de los colonocitos y
tienen efectos tróficos sobre el epitelio intestinal. La producción de ácido
butírico constituye la principal fuente de energía para el epitelio del colon.
La producción de ácido acético y propiónico interviene en la regulación del
metabolismo hepático de la glucosa, reduce la glucemia postprandial y la
respuesta insulínica. La fermentación de hidratos de carbono puede favorecer la absorción de iones en el ciego, especialmente de calcio, magnesio y hierro (3, 21, 22).
La flora intestinal puede sintetizar biotina, ácido fólico, complejo vitamínico B y vitaminas K y E (1, 3).
Efecto barrera o resistencia a la colonización: El mantenimiento del
equilibrio del ecosistema microbiano intestinal es fundamental para la resistencia a la colonización con microorganismos potencialmente patógenos.
Muchas veces la colonización que precede a la infección es debida a perturbaciones en la microflora normal.
La microflora intestinal constituye uno de los mecanismos de defensa que
protegen al organismo de la colonización por bacterias exógenas y también del sobrecrecimiento endógeno de los microorganismos oportunistas. Esta función ha sido fundamentalmente atribuida a la población estrictamente anaerobia, la cual mantiene a especies aerotolerantes como son
Escherichia coli y Streptococcus como una flora subdominante mediante
un efecto de barrera permisiva, mientras que otros microorganismos son
eliminados totalmente por un efecto de barrera drástica. En este efecto
barrera pueden estar implicados varios mecanismos. Las bacterias compiten por lugares de adhesión a la mucosa intestinal y los bloquean. La
adhesión de bacterias no patógenas previene la unión y penetración en
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La flora intestinal transforma los ácidos biliares y el colesterol en una gran
cantidad de metabolitos. La conversión del colesterol en coprostanol contribuye al descenso del colesterol (1, 3).
29
las células epiteliales intestinales de bacterias patógenas enteroinvasivas.
Otro mecanismo consiste en la competición de las bacterias por los nutrientes. La flora de colonización intestinal consume y agota todos los recursos para evitar que sean utilizados por otras bacterias patógenas o al
menos oportunistas. Por último, este efecto barrera también se debe a la
presencia de inhibidores metabólicos como las bacteriocinas producidas
por las bacterias residentes (23). Estas bacteriocinas son verdaderos antibióticos de acción específica; sin embargo, como estos compuestos son
proteínas de alto peso molecular sensibles a proteasas intestinales, no es
segura su función ecológica en el intestino. Más segura es la función de
otro grupo de antibióticos producidos por bacterias de la flora entérica, las
microcinas, péptidos de bajo peso molecular, en muchos casos resistentes a proteasas intestinales y estables en el medio intestinal (3).
Algunas especies, en concreto como Bifidobacterium y Lactobacillus, se
ha visto que juegan un papel fundamental actuando como barrera frente
a la colonización por bacterias patógenas. En cultivos celulares se ha visto
que los Lactobacillus de la flora intestinal inhiben la adherencia de patógenos a células intestinales y al moco (24, 25). También se ha demostrado
que algunos Bifidobacterium aislados de heces humanas son capaces de
inhibir la capacidad de adhesión de patógenos en un modelo in vitro (26).
Ecología intestinal
La flora intestinal puede modificar la motilidad intestinal, así la distribución
temporal y espacial del complejo motor migratorio del intestino delgado de
animales libres de gérmenes es más lenta y restringida que en animales
convencionales (27).
30
Funciones tróficas sobre la proliferación y diferenciación del epitelio intestinal y sobre el desarrollo y modulación del sistema inmunológico: La flora microbiana del tubo digestivo tiene importantes funciones sobre la proliferación y diferenciación del epitelio intestinal. Los
animales «libres de gérmenes» presentan un bajo grado de replicación
del epitelio colónico (21).
La existencia de una barrera inmune compleja a nivel del intestino se
concibe fácilmente en vista de su situación particularmente expuesta a
las agresiones infecciosas o alimentarias. Verdadero órgano linfoide, la
mucosa intestinal incluye todas las especies de células inmunocompetentes así como polinucleares. Las células inmunocompetentes están
diseminadas a lo largo de todo el intestino, en el epitelio, y a veces agru-
padas en forma de agregados a nivel de los folículos linfáticos. Es posible que el establecimiento y mantenimiento de la compleja distribución
espacial del tejido linfoide intestinal esté determinado, en parte, por las
diferencias topográficas en la distribución de los distintos componentes
de la microflora (1).
La posibilidad de inducir una respuesta inmunitaria por vía digestiva es
conocida desde hace aproximadamente un siglo. Existen millones de interacciones entre las bacterias, el epitelio y el tejido inmunológico subyacente, que poco a poco van programando y modulando un sistema de
defensa muy potente y complejo. La interacción entre el tejido linfoide del
intestino y la flora intestinal, en épocas tempranas de la vida, parece crucial para un adecuado desarrollo de los circuitos inmunorreguladores sistémicos y de las mucosas. De hecho, la microflora intestinal normal es el
estímulo endógeno de mayor importancia para el desarrollo y maduración
del sistema inmune normal tanto en su respuesta sistémica como local
(mucosas) (21, 22).
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Inmediatamente después de la exposición a los microorganismos de la luz
intestinal aumentan los linfocitos intraepiteliales, así como las células productoras de inmunoglobulinas a nivel de los folículos linfaticos y de la
lámina propia y la concentración de inmunoglobulinas en suero. La respuesta inmunitaria está mediada no sólo por los glóbulos blancos de la
sangre como los neutrófilos y macrófagos sino también por las células del
epitelio intestinal que coordinan la respuesta del huésped con la síntesis
de mediadores inflamatorios (21, 22).
31
7.
8.
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
25.
33
Alimentos probióticos.
Importancia de la viabilidad de
las bacterias del yogur y
leches fermentadas
R. M.ª Ortega Anta
Departamento de Nutrición. Facultad de Farmacia. Universidad Complutense.
Madrid
El término probiótico se refiere a microorganismos vivos que sobreviven
al paso por el tracto gastrointestinal y tienen efectos beneficiosos en el
huésped (Fuller, 1993). En el concepto de probiótico está implícito que
haya microorganismos vivos y que por el hecho de estarlo beneficien la
salud del consumidor por contribuir a mejorar la composición de la flora
intestinal (Bezkorovainy, 2001; De Roos y Katan, 2000; Kaila y col., 1995;
Rogelj y col., 2002).
Aunque se ha cuestionado que estos microorganismos puedan sobrevivir
al paso por tracto gastrointestinal, diversos estudios han encontrado un
aumento en la concentración de bacterias ácido lácticas (lactobacilos y
bifidobacterias) en heces después del consumo de yogur o leches fermentadas. Otras investigaciones encuentran modificaciones en los indicadores de actividad metabólica intestinal después del consumo de probióticos o beneficios en la salud que son más marcados respecto a los
observados al consumir leche fermentada pasteurizada.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Los alimentos probióticos ejercen beneficios en la salud del consumidor
(ayudan a prevenir disfunciones inmunológicas, estabilizan la función del
intestino como barrera, contribuyen a evitar / acortan procesos diarreicos....) que van más allá de la utilidad asociada a su contenido en energía y nutrientes.
35
Bezkorovainy (2001) ha publicado un interesante artículo en el Am J Clin
Nutr en el que revisa las evidencias que avalan que los probióticos administrados exógenamente (principalmente lactobacilos y bifidobacterias)
pueden sobrevivir al paso por estómago e intestino delgado y modular la
ecología bacteriana intestinal y el metabolismo en el colon.
Alimentos probióticos
La microflora intestinal de un individuo es bastante estable, aunque existen importantes diferencias entre personas (McCarney y col., 1996). Pese
a esta estabilidad, la administración de probióticos a recién nacidos o adultos condiciona cambios en el perfil microbiano y actividad metabólica de
las heces. Incluso admitiendo que los cambios que se producen son pequeños, cuando se aplican a situaciones patológicas son, con frecuencia, suficientes para alterar beneficiosamente el curso de la enfermedad. En la
mayor parte de las situaciones la administración de probióticos condiciona
un incremento en la cantidad de bifidobacterias y lactobacilos en heces,
un descenso en el pH fecal, y una disminución en las actividades enzimáticas bacterianas que están asociadas con el desarrollo de cáncer de
colon (Bezkorovainy, 2001; Rogelj y col., 2002).
36
En recién nacidos, la microflora colónica puede ser modificada incluyendo
probióticos en las fórmulas infantiles. Se ha observado que los niños que
siguen la lactancia materna tienen mayor porcentaje de bifidobacterias en
su flora intestinal y muestran mayor resistencia a diversas enfermedades
infecciosas en comparación con los niños que siguen una lactancia artificial (Beerens y col., 1980). En un estudio de siete días de duración se
encontraron bifidobacterias en las heces de los bebés que seguían lactancia materna y en las de aquellos que eran alimentados con una fórmula
artificial que incluía Bifidobacterium bifidum, mientras que no se encontraron bifidobacterias en los que tomaban una fórmula artificial convencional. El pH fecal de los niños con lactancia materna y de los que recibían B. bifidum fue casi idéntico (5,30 y 5,38, respectivamente), mientras
que el pH de las heces de los niños alimentados con fórmula sin lactobacilus fue de 6,83 (Pahwa y Mathur, 1987).
También en voluntarios con edad media de 31,5 años que recibieron Bifidobacterium longum se encontraron en heces cantidades más elevadas
de bifidobacterias y cifras más bajas de Clostridium, más bajo pH y menores concentraciones de amonio (Benno y Mitsouka, 1992). En otro estudio realizado con 64 mujeres de 24 años de edad media, la administración
de L. GG condicionó la recuperación de estos microorganismos en heces,
junto con un descenso en la ß-glucuronidasa, nitrorreductasa, y en la acti-
vidad de la ácido glicocólico hidrolasa en heces. La excreción urinaria de
p-cresol (producto del metabolismo colónico de Bacteroides fragilis) también disminuyó. Las actividades enzimáticas fecales permanecieron bajas
mientras se suministró el probiótico (cuatro semanas) y volvieron a las
concentraciones de referencia cuando éste se dejó de suministrar (Ling y
col., 1994).
Según diversos estudios, los fermentados con L. bulgaricus (Pochart et
al., 1989), L. casei, o ambos sobreviven al tránsito por el tracto digestivo
(Guerin-Danan y col., 1998). Otros estudios han señalado la recuperación
de L. casei en heces de niños (Sheen y col., 1995; Millar y col., 1993) y
adultos (Saxelin y col., 1991; Goldin y col., 1992).
Diversos estudios han cuantificado la supervivencia de los probióticos al
atravesar el tracto gastrointestinal. En este sentido, Marteau y col. (1997)
obtuvieron una supervivencia (a nivel del ciego), del 30% y 10% para B.
bifidum y L. acidophilus, en relación con la dosis administrada, respectivamente. Kullen y col. (1997) suministraron Bifidobacterium a un grupo de
voluntarios y examinaron su flora bacteriana fecal. Estos autores comprobaron que la excreción de bifidobacterias incrementaba mientras se ingerían estas bacterias, pero que desaparecían de las heces cuando dejaban
de consumirse. Las conclusiones fueron que, aunque las bifidobacterias
pueden sobrevivir al atravesar el tracto gastrointestinal, no llegan a colonizarlo, aunque los autores señalan que la colonización puede ser innecesaria para conseguir los resultados positivos en la terapia probiótica.
Otros estudios han puesto de relieve que cuando se suministra una leche
fermentada con L. GG a voluntarios, aparecen estos microorganismos en
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Muchas variables pueden determinar el grado de supervivencia de un probiótico al atravesar el tracto gastrointestinal: la acidez gástrica, tiempo de
exposición al ácido, concentración y tiempo de exposición a la acción de
sales biliares, actividad hidrolásica de las sales biliares y otras propiedades inespecíficas de los microorganismos en sí mismos y del huésped.
Pese a estas dificultades muchos probióticos pueden sobrevivir al paso
por el tracto gastrointestinal y llegar al colon en forma viable y en suficiente
cantidad como para modificar el metabolismo y equilibrio de la microflora
endógena (Bezkorovainy, 2001; Guerin-Danan et al., 1998). El control de
estas modificaciones es importante en la salud porque la microflora intestinal puede ejercer un efecto beneficioso o perjudicial en la salud del huésped (Goldin, 1986; Guerin-Danan et al., 1998; Rowland, 1992).
37
sus heces, pero si la administración se detiene desaparecen de las heces
del 67% de los sujetos en siete días (Goldin y col., 1992). Otros investigadores han señalado que el número total de lactobacilos fecales permanece alto después del consumo de lactobacilus exógenos. En concreto,
las cifras permanecen altas en adultos durante dos semanas según algunos estudios (Patel y col., 1992; Sepp y col., 1993) y cuatro semanas de
acuerdo con otras investigaciones (Ayebo y col., 1980) después del final
del período de suplementación con lactobacilus. En población infantil también se han recuperado los Lactobacillus GG suministrados a las dos semanas (Sheen y col., 1995) y a las tres semanas (Millar y col., 1993) después
de concluir la suplementación.
Alimentos probióticos
Brigidi y col. (2003) alimentaron a cinco sujetos sanos con una dieta exenta
de yogur, durante diez días, luego les suministraron 250 g de yogur durante
otros diez días, que fueron seguidos de otro período de lavado. Estos
investigadores constataron que mientras los individuos recibían yogur se
pudieron encontrar en heces S. thermophilus (5,105/g de heces). Cuando
cesó la administración del yogur la excreción fecal de S. thermophilus disminuyó de nuevo.
38
Guerin-Danan et al. (1998), después de comparar el efecto asociado al
consumo de yogur tradicional, leche fermentada con los fermentos del
yogur y Lactobacillus casei (YC), y leche cuajada no fermentada en la
microflora fecal de 39 niños sanos (10-18 meses), que recibieron 125 g/día
de uno de los productos (al azar), durante un mes, comprobaron que en
el grupo YC, el porcentaje de niños con más de > 6 log10 CFU de lactobacilos/g de heces incrementó (P<0,05), mientras que la actividad enzimática potencialmente peligrosa de -glucuronidasa y -glucosidasa disminuyó (P<0,05). Los descensos fueron especialmente marcados en los
niños del grupo YC en los cuales la actividad de las enzimas era inicialmente inusualmente alta (Guerin-Danan et al., 1998). Estos resultados llevan a los autores a aconsejar el consumo de yogur y leche fermentada
con Lactobacillus casei en niños después del período del destete, muy
especialmente si éstos tienen cifras elevadas para la actividad de la -glucuronidasa o -glucosidasa. El posible beneficio debe ser estudiado en
adultos con características similares (Guerin-Danan y col., 1998).
La población bacteriana fecal refleja la microflora del colon (Macfarlane y
col., 1991). Así el consumo de leche fermentada con L. casei incrementa
los lactobacilos en el colon y en las heces y puede ser fácil incrementar la
concentración hasta 6 log10 CFU/g. Concentración que puede ser suficiente para producir varios beneficios fisiológicos (Marteau y col., 1992) y
se ha comprobado que resulta útil en la prevención de diversas enfermedades infecciosas, en la estimulación del sistema inmune y en la protección frente a diversos carcinógenos (Sander, 1993; Bottazzi y Mercenier,
1994).
El descenso en la actividad bacteriana de -glucuronidasa y -glucosidasa en personas que reciben leche fermentada con microorganismos
vivos sugiere una influencia saludable en el huésped, dado que la actividad de estas enzimas está implicada en la circulación enterohepática de
sustancias tóxicas y carcinogénicas (Rowland, 1992). Los resultados de
Guerin-Danan y col. (1998) coinciden con los de otros autores que encuentran un descenso en la -glucuronidasa en adultos cuando consumen leche
fermentada con L. casei (Ling y col., 1992, Goldin y col., 1992). Resultados similares han sido obtenidos con leche fermentada con bifidobacterias (Bouhnik y col., 1996).
Parece positivo que algunos probióticos de los que son ingeridos puedan
sobrevivir al paso por el tracto gastrointestinal y que sean excretados con
las heces (Bouhnik y col., 1992; Pochart y col., 1989). Es importante recordar que durante su paso, estos probióticos continuan siendo metabólicamente activos, proporcionando beneficios sanitarios al individuo consumidor (Bezkorovainy, 2001).
Respecto a los beneficios en la salud, asociados al consumo de microorganismos probióticos vivos existen evidencias muy fuertes en relación con
el control de la diarrea (Bezkorovainy, 2001; De Roos y Katan, 2000). En
este sentido, Bezkorovainy (2001) señala que los probióticos sobreviven
en suficiente número como para ser beneficiosos, en procesos diarreicos
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Un estudio realizado por Goldin y col. (1992) para analizar la supervivencia de lactobacilos en el tracto gastrointestinal puso de relieve que los lactobacilos se recuperaron en heces de todos los sujetos que habían recibido leche fermentada. Cuando dejaron de suministrar los lactobacilos,
éstos persistían en heces del 87% de los voluntarios a los cuatro días y
en 33% de los sujetos siete días después. Por otra parte, los lactobacilos
disminuyeron la actividad bacteriana fecal de la -glucuronidasa en un
80% en voluntarios a los que se suministraron los microorganismos durante
cuatro semanas.
39
Alimentos probióticos
tanto en adultos como en niños. No hay evidencia de que los probióticos
administrados exógenamente se adhieran a las células de la mucosa (Bezkorovainy, 2001). La acción beneficiosa de los probióticos ha sido explicada por su habilidad para interferir con la adherencia de los patógenos a
las células de la mucosa intestinal (Fuller, 1991). Fujiwara y col. (1997)
encuentran que las bifidobacterias producen una proteína que evita la
adhesión de la Escherichia coli a sus receptores normales en el tracto
intestinal. Estos datos ponen de relieve que no es necesaria una competición directa de los probióticos con la E. coli por los lugares de adhesión
para conseguir los resultados deseados (Bezkorovainy, 2001). Parece que
los probióticos atraviesan el intestino y se eliminan con las heces sin adherirse o multiplicarse. Por ello, para obtener un beneficio continuo los microorganismos beneficiosos deben ser ingeridos continuamente (Bezkorovainy, 2001).
40
Hay una amplia evidencia de que los probióticos reducen la duración y
severidad de las diarreas. En concreto, el consumo de Lactobacillus GG
(1010-1011 CFU/d) acortó la diarrea de una media de 3,5 a 2,5 días en niños
hospitalizados (Isolauri y col., 1994; Gorbach, 2000; Kaila y col., 1995;
Majamaa y col., 1995; Shornikova y col., 1997; Pant y col., 1996) o tratados en su hogar por infección con rotavirus (Guarino y col., 1997; Isolauri
y col., 1995). Las concentraciones séricas de anticuerpos (IgA) frente al
rotavirus incrementó significativamente más en niños tratados con probióticos respecto a los niños no tratados o que recibieron microorganismos inactivados por calentamiento (Kaila y col., 1995; Majamaa y col.,
1995); esta respuesta puede explicar el efecto beneficiosos en la recuperación. Por otra parte, Isolauri y col. (1995) mostraron que la respuesta
inmunitaria a una vacuna con rotavirus fue mejor en niños que estaban
recibiendo Lactobacillus GG respecto a niños control. También la administración oral de otros dos probióticos, B. bifidum y S. thermophilus, redujo
la incidencia de diarrea en 55 niños hospitalizados, que participaron en un
estudio doble-ciego controlado con placebo (Saavedra y col., 1994). Cuando
se suministran bacterias vivas se obtiene una mayor respuesta inmunológica, con mayor producción de IgA en individuos con diarrea, por lo que
parece que la viabilidad de los microorganismos es un pre-requisito para
conseguir una estimulación del sistema inmune (Gorbach, 2000; Kaila y
col., 1995).
También en 16 individuos adultos (18-24 años) que recibieron eritromicina
durante siete días se comprobó que la duración de la diarrea (inducida por
el tratamiento con antibióticos) fue de dos días cuando tomaron yogur enriquecido con Lactobacillus GG (125 g/día), mientras que en los adultos que
recibieron un placebo la diarrea duró unos ocho días (Siitonen y col., 1990).
Los probióticos pueden contribuir a evitar o mejorar la diarrea por su efecto
en el sistema inmune (Halpern y col., 1991; Solis Pereyra y Lemonnier,
1993). También pueden prevenir la infección por competir con los microorganismos patógenos por los lugares de unión en las células epiteliales
(O’Sullivan y col., 1992; Tamine y col., 1995) o pueden inhibir el crecimiento
de las bacterias patógenas por producir bacteriocinas como la nisina (Duffy
y col., 1994).
Pelletier y col. (2001) estudiaron el efecto del consumo de yogur (108 bacterias/ml), leche fermentada sometida a calentamiento y leche no fermentada en 24 varones intolerantes a la lactosa, utilizando un diseño randomizado, cruzado, doble ciego. En cada una de las pruebas los sujetos
recibían 25 g de lactosa con uno de los productos y eran preguntados por
alteraciones digestivas; también se procedía a medir la excreción de hidrógeno antes y cada 30 minutos después de administrar el preparado (durante
ocho horas). La excreción de hidrógeno después de la ingestión de yogur
con bacterias vivas fue menor de la mitad respecto a los valores obtenidos cuando se ingería leche fermentada sometida a calentamiento, aunque comparando con la leche, la leche fermentada y calentada ofrecía
alguna protección frente a los síntomas de intolerancia a la lactosa, pero
la protección asociada al consumo de yogur con bacterias vivas fue muy
superior.
Labayen y col. (2001) hicieron un estudio similar, pues también mostraron
que el consumo de yogur con bacterias vivas condicionó una menor excreción de hidrógeno, junto con manifestaciones gastrointestinales menos
severas en comparación con la leche fermentada sometida a calentamiento
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
En individuos con intolerancia a la lactosa, el yogur es mejor tolerado que
otros lácteos, ya que las bacterias del yogur contienen -galactosidasa, y
al llegar al duodeno los microorganismos colaboran activamente en la
digestión de la lactosa ingerida por el individuo (Pochart y col., 1989). En
este sentido, el tratamiento con calor de la leche fermentada no sólo destruye los microorganismos, sino que también inactiva la lactasa de los
microorganismos, dado que esta enzima es sensible al calor (Speck y
Geoffrion, 1980).
41
(pasteurizada). Este estudio también demostró que el tiempo de tránsito
orocecal fue más corto con la leche fermentada pasteurizada (10,5 ± 0,6
h) en comparación con el asociado al consumo de yogur “vivo” (12,1 ± 0,5
h), diferencia que puede explicar, en parte, el mayor beneficio asociado al
consumo de yogur con microorganismos viables.
Alimentos probióticos
La ventaja sanitaria del consumo de yogur o leche fermentada con microorganismos vivos también se pone de relieve a nivel sanitario en el estudio realizado por Van de Water y col. (1999), que llevaron a cabo una investigación prolongada de un año de duración, en la cual se suministró a
jóvenes (20-40 años) y adultos (55-70 años) 200 g/día de yogur con microorganismos vivos, leche fermentada pasteurizada, o leche no fermentada.
Estos autores constataron que comparado con el efecto del consumo de
leche y de leche fermentada pasteurizada, el yogur vivo tenía un efecto
beneficioso reduciendo las alergias nasales, especialmente en los individuos más jóvenes.
42
Por otra parte, en pacientes con colitis ulcerosa es frecuente encontrar
alteraciones de la flora intestinal, como reducción en las concentraciones
de bifidobacterias e incremento en especies Bacteroides, que están aparentemente asociadas con la severidad de la enfermedad. La utilización
de una leche fermentada con bifidobacterias en estos pacientes hizo que
la exacerbación de los síntomas fuera menos frecuente (3/11) que en el
grupo control (9/10). El análisis de la microflora fecal pone de relieve una
reducción significativa en la proporción de B. vulgatus y Bacteroides, junto
con una buena recuperación de las bacterias probióticas en heces. La disminución fecal en las cifras de bacterias patógenas y la normalización de
la flora intestinal observada en individuos suplementados con la leche fermentada con bifidobacterias pone de relieve que éstas pueden ser de
ayuda en la remisión y prevención de los episodios de colitis ulcerosa (Ishikawa y col., 2002).
Todos los estudios mencionados ponen de relieve que el yogur y la leche
fermentada con microorganismos vivos tiene ventajas sanitarias sobre la
leche fermentada pasteurizada, que pueden ser más evidentes en individuos con algún problema como intolerancia a la lactosa, deficiente respuesta inmunitaria, predisposición al padecimiento de alergias/diarreas/cáncer..... Aunque sean necesarios más estudios en el futuro, teniendo
en cuenta los conocimientos actuales parece evidente que la viabilidad de
los microorganismos es importante desde el punto de vista sanitario. Por
otra parte, los estudios reseñados ponen de relieve que los probióticos,
como las bacterias de yogur, sobreviven al paso por el tracto intestinal en
cantidad suficiente como para conseguir beneficios en la salud del consumidor (Marteau y col., 1992).
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45
El sistema inmunitario, ¿diana
de alimentos funcionales?
P. C. Calder
Instituto de Nutrición Humana, Facultad de Medicina Universidad
de Southampton, Reino Unido.
EL SISTEMA INMUNITARIO
El sistema inmunitario protege al huésped de distintos agentes infecciosos que existen en el medio ambiente (bacterias, virus, hongos, parásitos) y de otros agentes nocivos. Este sistema distingue “lo propio” de “lo
ajeno”. Además, el sistema inmunitario desempeña un papel importante
en la identificación y eliminación de células tumorales y en la respuesta a
la lesión. Por tanto, un sistema inmunitario eficiente y eficaz es fundamental para la defensa del huésped frente a las enfermedades infecciosas y el cáncer. El sistema inmunitario responde a la estimulación (p.ej.,
la infección bacteriana) aumentando la actividad de ciertos componentes
que actúan de forma coordinada para eliminar la fuente del estímulo. El
sistema inmunitario humano posee la capacidad de respuesta a millones
de antígenos (componentes peptídicos específicos que son reconocidos
como “ajenos” por el sistema inmunitario y que activan la respuesta inmune).
El sistema inmunitario se compone de dos divisiones funcionales: la innata
(o natural) y la adquirida (también denominada adaptada). Ambos componentes de la inmunidad implican diversos factores hemáticos y células
(tabla I). Todas las células del sistema inmunitario se originan en la médula
ósea. Se encuentran circulando en el torrente circulatorio, organizadas en
órganos linfoides como el timo, el bazo, los nódulos linfáticos y tejido linfoide intestinal, o dispersos en otras partes del organismo humano. La respuesta inmune a la infección incluye tanto actividad innata como adquirida, afectando a una variedad de tipos celulares, mediadores y agentes
químicos. La naturaleza exacta de la respuesta dependerá del origen y
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Componentes del sistema inmunitario
47
naturaleza del antígeno (y por tanto, del origen y naturaleza del estímulo).
Se sabe que individuos con respuesta inmune defectuosa son más susceptibles de sufrir infecciones y de tener mayor morbilidad y mortalidad
infecciosa. Además, se sabe que cuando mejora la respuesta inmune de
estos individuos, se reduce significativamente la susceptibilidad a la infección, así como la morbilidad y mortalidad infecciosa.
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
Inmunidad innata
48
La inmunidad innata es la primera línea de defensa frente a agentes infecciosos. Se encuentra presente antes de la exposición a patógenos y se
preocupa de evitar la entrada de agentes infecciosos en el organismo y,
si esto ocurriera, de su rápida eliminación. El sistema inmunitario innato
incluye las barreras físicas, factores solubles y células fagocitarias (tabla I).
La inmunidad innata no posee memoria y, por tanto, no está afectada por
la exposición previa a un microorganismo. Las células fagocitarias expresan receptores de membrana específicos a antígenos bacterianos. La
Tabla I
Componentes del sistema inmunitario innato y adquirido
Barreras
fisicoquímicas
Inmunidad innata
Inmunidad adquirida
Piel
Sistema inmune cutáneo
y mucoso
Anticuerpos en las
secreciones mucosas
Membranas mucosas
Lisozima
Ácido estomacal
Bacterias comensales
intestinales
Moléculas
circulantes
Complemento
Anticuerpos
Células
Granulocitos
Monocitos/macrófagos
Células killer naturales
Linfocitos B
Linfocitos T
Mediadores
solubles
Citocinas derivadas
de macrófagos
Citocinas derivadas
de linfocitos
unión del antígeno al receptor estimula la fagocitosis y consiguiente destrucción del microorganismo patógeno por el complemento o por productos químicos tóxicos como los radicales de superóxido o el agua oxigenada.
Las células naturales citotóxicas (células killer naturales) también poseen
receptores y destruyen a los patógenos liberando proteínas citotóxicas.
De esta forma, la inmunidad innata proporciona una primera línea de
defensa frente al patógeno invasor. Sin embargo, la respuesta inmune con
frecuencia requiere la acción coordinada de la inmunidad innata, así como
de la inmunidad adquirida, siendo esta última más potente y flexible
(figura 1).
Inmunidad adquirida
Los linfocitos B se caracterizan por su habilidad para producir anticuerpos
(inmunoglobulinas; Ig), específicos frente a un antígeno específico. Los
anticuerpos actúan de diversas maneras para combatir al patógeno invasor. Pueden “neutralizar” a los microorganismos uniéndose a ellos y evitando así que se adhieran a las células del huésped. También pueden activar las proteínas plasmáticas del complemento, que a su vez promueven
la destrucción de bacterias por fagocitosis. La inmunidad que afecta a los
anticuerpos (inmunidad humoral) se relaciona con los patógenos extracelulares. Sin embargo, algunos patógenos, especialmente los virus, pero
también algunas bacterias, infectan al huésped penetrando en las células. Estos patógenos escapan a la actividad de la inmunidad humoral, pero
sin embargo son atacados por la inmunidad mediada por células, de la
que se encargan los linfocitos T. Los linfocitos T expresan en su superficie receptores de las células T específicos frente a antígenos. Sin embargo,
a diferencia de los linfocitos B, sólo reconocen antígenos que les son “presentados” en una superficie celular (por células presentadoras de antíge-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La respuesta inmune adquirida afecta a los linfocitos. Es altamente específica, ya que cada linfocito porta receptores de superficie específicos para
un único antígeno. La respuesta inmune adquirida se hace efectiva a lo
largo de unos pocos días tras la activación inicial, persistiendo durante
algún tiempo tras la retirada del antígeno estimulador. Esta persistencia
en el tiempo da lugar a la memoria inmunológica, base de una respuesta
más poderosa y eficaz cuando hay una nueva exposición al antígeno original (es decir, al mismo patógeno).
49
Figura 1
Vista general del sistema inmunitario
Agente infeccioso
Barreras fisicoquímicas
Infección
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
Macrófagos
Células
endoteliales
50
Citocinas
presentadoras
de antígenos
Citocinas
Sistema
inmunitario
adquirido
Células T
Células B
Macrófagos
Neutrófilos
Complemento
Mediadores inflamatorios (citocinas,
eicosanoides, especies de oxígeno
reactivas, óxido nítrico, cininas)
Lesión
tisular local
Efectos sistémicos, p.ej., cerebro (fiebre,
falta de apetito); músculo esquelético
(proteolisis); tejido adiposo (lipólisis); hígado
(síntesis de proteínas en fase aguda)
Destrucción
del
patógeno
Eliminación del patógeno
Reparación tisular
Memoria inmunológica
nos); ésta es la característica que distingue la inmunidad humoral de la
celular. Por consiguiente, la infección de una célula por un patógeno intracelular es descubierta por el linfocito T a través de la expresión en la membrana celular de fragmentos peptídicos derivados del patógeno. Dichos
fragmentos son transportados a la superficie de la célula infectada y se
expresan en dicha zona conjuntamente con proteínas denominadas com-
plejo de histocompatibilidad principal (MHC); en el ser humano el MHC se
denomina antígeno leucocitario humano (HLA). Se trata de una combinación del fragmento peptídico derivado del patógeno unido al MHC que es
reconocido por el linfocito T. Los patógenos intracelulares estimulan a los
linfocitos T citotóxicos para que destruyan las células infectadas, mientras
que los patógenos extracelulares estimulan una respuesta mediada por
los linfocitos T colaboradores. En la hipersensibilidad retardada (DTH),
los linfocitos T CD4+ activados por el antígeno (células T helper) secretan
citocinas, que poseen diferentes efectos, incluido el reclutamiento de neutrófilos y monocitos de la circulación para que se dirijan al punto de estimulación por el antígeno y activación de los monocitos, para realizar la eliminación del antígeno.
La comunicación dentro del sistema inmunitario adquirido y entre los sistemas innato y adquirido se realiza a través del contacto directo célulacélula, con la adhesión de moléculas y producción de mensajeros químicos, que envían señales de una célula a otra (figura 1). Las citocinas son
unas proteínas de las más importantes de entre estos mensajeros químicos y actúan regulando la actividad de la célula que produjo la citosina,
así como de otras células. Cada citosina puede tener múltiples actividades sobre diferentes tipos celulares. Las citocinas actúan uniéndose a
receptores específicos de la superficie celular, induciendo así cambios en
el crecimiento, desarrollo y actividad de la célula diana. El factor de necrosis tumoral (TNF)-, la interleucina (IL)-1 y la IL-6 se encuentran entre las
citocinas más importantes producidas por los monocitos y los macrófagos.
Estas citocinas activan a los neutrófilos, monocitos y macrófagos para iniciar la destrucción de bacterias y células tumorales, incrementar la expresión de la adhesión molecular de la superficie de los neutrófilos y de las
células endoteliales, estimular la proliferación de linfocitos T y B e iniciar
la producción de otras citocinas proinflamatorias. Por tanto, el TNF, el IL1 y el IL-6 son mediadores tanto de la inmunidad innata como de la adquirida y son un importante puente entre ellas (figura 1). Además, estas citocinas median los efectos sistémicos de la inflamación como la fiebre, pérdida
de peso y síntesis proteica en fase aguda hepática. La inflamación es la
respuesta inmediata del organismo a la infección o a la lesión, y es parte
integral de la respuesta inmune innata. Por consiguiente, la producción de
cantidades adecuadas de TNF, IL-1 y de IL-6 es importante en la infección. Sin embargo, la producción inadecuada o la sobreproducción puede
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Comunicación dentro del sistema inmunitario
51
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
ser peligrosa, y estas citocinas, particularmente el TNF, están implicadas
en ciertas respuestas patológicas que aparecen en situaciones de inflamación aguda y crónica.
52
Un paradigma útil en la descripción de la regulación de la respuesta inmune
es el denominado paradigma Th1-Th2 (Mossman & Sad, 1996). Este describe la diferenciación de lps linfocitos T colaboradores (célula Th; definida según el aspecto de la proteína CD4 en su superficie) en una o dos
vías fenotípicas (figura 2). La vía a seguir dependerá de la naturaleza del
antígeno presentado a la célula colaboradora indiferenciada y de las citocinas presentes. Un antígeno intracelular, que resulta de la captación
fagocitaria de la bacteria, y de la presencia de IL-12, producido por la
célula presentadora del antígeno, promoverá la diferenciación a lo largo
de la vía Th1 (figura 2). Las células Th1 así producidas generarán IL-2 e
interferón (IFN)-. El IL-2 promoverá la proliferación de linfocitos T específicos frente al antígeno, mientras que el IFN- activará las células involucradas en la eliminación de bacterias, virus, hongos y células tumorales (p.ej., monocitos, macrófagos, linfocitos T citotóxicos, células killer
naturales) y promoverá la generación de IgG específico del antígeno y
de linfocitos B. Estos anticuerpos pueden recubrir a los patógenos para
facilitar su reconocimiento y captación por los fagocitos. Los antígenos
extracelulares, por ejemplo, debido a la infección por helmintos, y de la
presencia de IL-4 promoverán la diferenciación durante la vía Th2 (figura
2). Las células Th2 así producidas generarán IL-4, IL-5 e IL-13 (entre otras
citocinas). El IL-4 promoverá la generación de IgE específico del antígeno
y de linfocitos B. Los IgE se unirán a los receptores del IgE en puente cruzado de la superficie de los mastocitos, induciendo la liberación extracelular del contenido granular de los mastocitos. El IL-5 promueve la activación de eosinófilos. Los mastocitos y los eosinófilos son los mediadores
de la defensa del huésped frente a parásitos extracelulares. Por consiguiente, las células Th1 y Th2 promueven la respuesta inmune adecuada
frente a los distintos tipos de microorganismos infecciosos. El elemento
final del paradigma Th1 y Th2 es la regulación cruzada: el IFN- inhibe
la diferenciación y actividad de las células Th2 mientras que la IL-4 inhibe
la diferenciación y actividad de las células Th2 (figura 2). Obviamente,
esto causa un “sesgo” transitorio de la respuesta inmune mientras aparezca un agente infeccioso. Sin embargo, una vez eliminada la fuente de
la infección, el sistema retorna a su estado basal en preparación de infecciones subsiguientes.
Figura 2
El paradigma Th1, Th2
Célula B
Macrófago
Célula NK
IL-12
IFN-γ
IL-12
Antígeno
Th1
+
IL-2
CTL
IFN-γ
–
Célula
presentadora
del antígeno
Célula
virgen
+
Th0
IL-5
–
Eosinófilo
+
Th2
IL-2
IL-4
Célula B
IL-4
indica produce;
indica actúa sobre
Aunque la capacidad para montar una respuesta Th1 o Th2 vigorosa es
fundamental para la defensa eficaz del huésped frente a un rango de posibles microorganismos infecciosos, diversas enfermedades humanas se
relacionan con la activación o actividad inadecuada de la respuesta inmune.
Estas enfermedades parecen estar relacionadas con un “sesgo” inadecuado e inherente hacia la respuesta tipo Th1 o Th2. Existe una predisposición genética hacia este tipo de sesgo, asociándose los genes susceptibles con frecuencia a la presentación del antígeno (véase Howell y
cols., 2002). Es probable que la combinación de la predisposición genética y de ciertos factores medioambientales y/o del estilo de vida permitan
que la enfermedad se manifieste. En algunos individuos el sistema inmunitario responde a la presentación de un antígeno del huésped (o un antígeno extraño normalmente benigno) más que a un antígeno extraño; que
estimula la respuesta del tipo Th1 con el efecto destructivo del sistema
inmunitario sobre los puntos corporales donde se expresa el antígeno (o
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
El sistema inmunitario en la enfermedad
53
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
54
similar), Un ejemplo de este tipo de enfermedad es la artritis reumatoide.
En la artritis reumatoide, los genes de susceptibilidad mapean las proteínas de presentación antigénica y esto resulta en la presentación de un
antígeno a las células T, que se diferencia a lo largo de la vía Th1. Las
citocinas del tipo Th1 promueven la actividad de los macrófagos y la generación de autoanticuerpos por los linfocitos B. Las citocinas del tipo Th1
también suprimen la respuesta del tipo Th2, y sesgan el sistema hacia el
fenotipo Th1 (Panayi, 1999). Las articulaciones sinoviales del huésped son
infiltradas por las células T activadas, macrófagos y células B. Los macrófagos producen un rango de citocinas que incluyen TNF-, IL-1 e IL-6 (Feldman & Maini, 1999). Mientras que estas citocinas desempeñan un papel
fisiológico en la inmunidad innata, en la activación de las respuestas inmunes celulares y en la coordinación de la respuesta global corporal a la infección o lesión, su exceso, causa un rango de respuestas locales y sistémicas que son deletéreas para el huésped. Los macrófagos también
producirán las proteasas matriciales que degradan el cartílago y el hueso
del huésped. También hay otras enfermedades en las que parece existir
una respuesta inadecuada del tipo Th1 como son la enfermedad de Crohn,
la esclerosis múltiple y la arteriosclerosis. Al conjunto de estas enfermedades se les denomina enfermedades inflamatorias crónicas.
También existe una predisposición inadecuada del sesgo hacia la respuesta
Th2. En este caso, los antígenos implicados por lo general son antígenos
extraños benignos, como los que se encuentran presentes en la leche de
vaca, huevos, ácaros del polvo de casa, polen de árboles o gramíneas, y
conocidos como alergenos, ya que pueden estimular la respuesta alérgica
en individuos sensibilizados (Romagnani, 2000). La respuesta Th2 resulta
en la producción de alergenos IgE-específicos, que, en presencia del alergeno inducirán la desgranulación de los mastocitos y la activación de los
eosinófilos. A este proceso se le denomina inflamación alérgica.
BIOMARCADORES DE LA FUNCIÓN INMUNE
Generalidades
Actualmente se dispone de un amplio rango de metodologías con las que
se puede evaluar el estado y capacidad funcional del sistema inmune, pero
no existe un marcador único tanto de su estado como de su capacidad funcional. Se puede medir la actividad de muchos de los componentes individuales del sistema inmunitario, habitualmente estudiando el componente
bajo control en condiciones ex vivo (es decir, fuera del organismo). También
es posible estudiar una respuesta inmune coordinada in vivo, con frecuencia a una estimulación controlada (p.ej., la vacunación). En estudios en animales se ha investigado la respuesta funcional de las células inmunitarias
aisladas de la sangre, timo, bazo, ganglios linfáticos, tejido linfoide gastrointestinal, cavidad peritoneal y, en algunos casos, de la médula ósea, pulmón e hígado. Los estudios en humanos, por lo general han sido limitados
a la disponibilidad de muestras de sangre y de saliva, aunque en algunos
entornos experimentales ha sido posible obtener biopsias de tejido gastrointestinal, incluido el tejido inmunitario, o recolectar líquido del lavado bronquioalveolar. En la mayoría de los entornos en seres humanos se puede
determinar el número de células circulantes, su estado de activación y su
respuesta a la estimulación ex vivo. Sin embargo, se debe recordar que la
mayoría de las células inmunitarias no se encuentran en el torrente circulatorio: por ejemplo, sólo el 2% del total de los linfocitos está circulando en un
momento dado. Se han establecido rangos normales del número de células circulantes y de las concentraciones de los distintos Ig, pero no existen
rangos normales para la respuesta funcional de las células inmunitarias.
La valoración del estado inmunitario con frecuencia implica la medición
del número de diversos leucocitos en sangre circulante (y el tamaño y celularidad de los órganos linfoides, cuando son accesibles). Se puede determinar el número total de leucocitos y sus subclases (p.ej., neutrófilos,
monocitos, linfocitos, linfocitos T, linfocitos B, células CD+, CD8+, células
killer naturales) circulantes, a través de procedimientos de tinción inmunológica (p.ej., citometría de flujo). Debido a que el “recuento leucocitario”
se utiliza en la clínica, se han establecido rangos normales de los mismos.
Además del número total de células, también se utiliza el porcentaje de
cada subclase. Al combinar diversas “tinciones” de anticuerpos, se puede
obtener una gran información de los subtipos celulares presentes. La proporción de células CD4+ a CD8+, con frecuencia se comunica como una
determinación del número relativo de células T colaboradoras y T supresoras/citotóxicas. Se puede determinar la proporción de células con memoria y de células virgen (CD45RO:CD45RA); siendo éste un indicador de la
activación a largo plazo del sistema inmunitario.
En estudios realizados en animales, se puede extirpar y pesar el timo,
bazo y ganglios linfáticos. En estudios en seres humanos se puede esti-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Valoración del estado inmunitario
55
mar el tamaño de estos órganos por medio de técnicas de imagen. Se ha
utilizado este tipo de enfoque para identificar las diferencias en lactantes
expuestos a diversos regímenes nutricionales (Hasselbalch y cols., 1996),
y para demostrar un incremento en niños desnutridos a los que se les
administró zinc por vía oral (Golden y cols., 1977).
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
Evaluación de la actividad y capacidad funcional
de la respuesta inmunitaria
56
La evaluación de la capacidad funcional de la respuesta inmunitaria se
puede realizar determinando funciones celulares específicas ex vivo (es
decir, de las células aisladas y estudiadas en cultivos a corto y largo plazo)
o determinando la respuesta a la estimulación in vivo (p.ej., midiendo los
cambios de concentración de los anticuerpos en la sangre circulante o en
la saliva, o determinando la respuesta física a la administración del antígeno).
Mediciones ex vivo
Las mediciones ex vivo permiten determinar las respuestas de tipos celulares inmunitarios específicos (p.ej., neutrófilos, monocitos, linfocitos T, linfocitos B, células killer naturales, etc.). Se pueden realizar las siguientes
determinaciones ex vivo:
— Fagocitosis por neutrófilos y monocitos. El substrato para la fagocitosis
incluye bacterias, hematíes de cordero y partículas de levaduras; que pueden ser estudiadas en estado opsonizado o no opsonizado. A la determinación de la fagocitosis se le puede unir la determinación de la explosión
oxidativa; la determinación de la fagocitosis bacteriana puede asociarse a
la determinación de la eliminación bacteriana.
— Explosión oxidativa (respiratoria) de neutrófilos y monocitos (generación
de superóxidos). Los estímulos que inducen la explosión respiratoria incluyen bacterias y activadores de la proteíncinasa C, como los ésteres del
forbol (p.ej., acetato miristil forbol). La determinación de la explosión oxidativa se puede unir a la determinación de la eliminación bacteriana. También se puede determinar la producción de otras especies reactivas como
el agua oxigenada.
— Respuesta quimiotáctica de neutrófilos y monocitos frente a estímulos como
el leucotrieno B4, péptidos de la pared celular como la formil-metionil-leucil-fenilalanina, el IL-8 y el suero autólogo.
Determinaciones in vivo
Se pueden realizar las siguientes determinaciones in vivo:
— Concentración de Ig circulante total o de subclases de Ig.
— Concentración de Ig circulante específica a antígenos tras estimulación
antigénica de algún tipo (p.ej., inoculación con una vacuna como la de la
hepatitis B, infuenza o neumococo. Se puede seguir la respuesta del anticuerpo primaria y secundaria. Estas determinaciones son muy útiles, ya
que representan a la respuesta inmune coordinada e integrada a un estímulo relevante.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
— Actividad de las células killer naturales. Esta determinación se realiza en
base a la eliminación de células tumorales conocidas por ser dianas específicas de las células T citotóxicas.
— Actividad de linfocitos T citotóxicos. Esta determinación se realiza en base
a la eliminación de células infectadas por virus conocidas por ser dianas
específicas de las células T citotóxicas.
— Proliferación linfocitaria. Se trata del aumento del número de linfocitos como
respuesta a la estimulación. Con frecuencia se mide como la incorporación de timidina marcada radiactivamente al ADN de los linfocitos en división, aunque también se dispone de otras técnicas de medición que no
incorporan la marcación radiactiva. Entre los agentes utilizados para determinar la proliferación linfocitaria se incluyen: concanavalina A, fitohemaglutinina y anti-CD3, que estimulan el mitógeno de la Phytolacca americana de los linfocitos T, que a su vez estimula a una mezcla de linfocitos
T y B; y los polisacáridos bacterianos que estimulan a los linfocitos B. Estos
agentes son conocidos como mitógenos y el proceso se conoce como proliferación linfocitaria estimulada por mitógenos. Con frecuencia, se utilizan
los mitógenos de las células T: si el sujeto ha sido sensibilizado a un antígeno (o argeno), luego se puede utilizar el antígeno (o alergeno) para estimular la proliferación linfocitaria.
— Producción de citocinas por linfocitos y monocitos. Por lo general, este proceso requiere la estimulación de las células. En el caso de linfocitos, se
utilizan mitógenos (o antígenos, si el individuo ha sido sensibilizado), mientas que en el caso de monocitos, con frecuencia se utilizan los lipopolisacáridos bacterianos.
— Producción linfocitaria de Ig. Se trata de la medición de las inmunoglobulinas totales o antígeno-específicas tras la estimulación por antígenos, y
refleja la actividad de las células B.
— Expresión de moléculas de la superficie celular implicadas en la presentación del antígeno (p.ej., del subtipo HLA) y de la activación celular (p.ej.,
receptores de la citosina, CD69) tras la estimulación. Se pueden utilizar
mitógenos o antígenos como estimulantes.
57
— Concentración de IgA secretora (SIgA) en la saliva y lágrimas. Se puede
determinar la concentración de SIgA total y específica a antígeno. Esta
prueba puede ser útil en la medición de la respuesta inmune de la mucosa.
— Concentración de citocinas circulantes o de receptores de la citosina solubles. Sin embargo, se desconoce la fuente de las citocinas determinadas.
— Respuesta de hipersensibilidad del tipo retardado, a la aplicación intradérmica de un antígeno al que el sujeto ha sido expuesto previamente;
esta prueba mide la respuesta inmune mediada por células y, con frecuencia, se le denomina incorrectamente “prueba cutánea”. Esta determinación es útil ya que representa la respuesta inmune mediada por células
coordinada e integrada frente a un estímulo relevante.
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
Existe una amplia variación de la respuesta inmune entre individuos
58
Incluso en el entorno de condiciones experimentales estándar existen
amplias variaciones entre sujetos, en todas las determinaciones in vivo y
ex vivo de la respuesta inmune (Yaqoob y cols., 1999; Calder & Kew, 2002;
Kew y cols., 2003). Algunas de las variaciones probablemente se deban
a factores como la edad, género, hábito tabáquico, obesidad, hábito nutricional, ejercicio agudo y crónico, hábito alcohólico agudo y crónico, embarazo, etc. Sin embargo, incluso a pesar de la estandarización de tantos
de estos factores como sea posible, todavía persisten variaciones significativas (véase Kew y cols., 2003). El polimorfismo genético, los acontecimientos vitales precoces, el estado hormonal y la flora intestinal pueden
ser factores adicionales que contribuyan a esta variación.
NUTRICIÓN Y FUNCIÓN INMUNE
El sujeto con respuesta inmune defectuosa es más susceptible a la infección y probablemente sufra una mayor morbimortalidad por infección.
El déficit nutricional puede llevar a la respuesta inmune defectuosa (Chandra, 1991; Scrimshaw y SanGiovanni, 1997; Calder y Jackson, 2000). Estudios realizados en países en desarrollo han demostrado que al mejorar el
estado nutricional de sujetos deficitarios por medio de suplementos nutritivos (p.ej., con vitamina A o zinc), se reduce la susceptibilidad a la infección así como la morbimortalidad infecciosa (véase Chandra, 1991; Scrimshaw y SanGiovanni, 1997; Calder y Jackson, 2000; Calder y Kew, 2002).
Se asume que este hecho se debe a la mejoría de la inmunidad tras la
Figura 3
Conceptos que relacionan el estado nutricional con la función inmune
Sistema inmunitario
Nutrientes que “mejoran” la
función inmune
Nutrientes que modulan la
enfermedad inmune
administración de suplementos nutricionales, aunque rara vez este hecho
ha sido monitorizado. Sin embargo, en un gran número de estudios realizados en animales de experimentación y en seres humanos afectados de
enfermedades por déficit de nutrientes específicos (p.ej., acrodermatitis
enteropática por déficit de zinc), y en sujetos convertidos en deficientes
en condiciones experimentales controladas, se ha demostrado que se
puede invertir la alteración inmunitaria asociada al déficit nutricional, con
la suplementación adecuada del nutriente deficitario (véase Chandra, 1991;
Scrimshaw y SanGiovanni, 1997; Calder y Jackson, 2000; Calder y Kew,
2002). Este tipo de enfoque ha permitido la identificación de nutrientes
necesarios para apoyar la función inmune. Entre estos nutrientes se incluyen las vitaminas A, B6, B12, C, E, ácido fólico, zinc, cobre , hierro, selenio, magnesio, aminoácidos esenciales y ácidos grasos esenciales. Estos
hallazgos han llevado a la idea de que el sistema inmune es altamente
sensible al estado nutricional. Obviamente, esto es verdad en el estado
nutricional (y de ingesta) subóptimo e incluso supraóptimo. Sin embargo,
es menos claro hasta qué grado las variaciones del estado nutricional (e
ingesta) habitual en el sujeto sano, pueda contribuir a la variación de la
función inmune. Además, no está claro si la mejoría del estado nutricional
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Nutrientes que desempeñan un papel en la
predisposición a la enfermedad inmune
59
El sistema inmunitario, ¿diana de alimentos funcionales?
mejora la función inmune en este tipo de sujeto, e incluso si lo hiciera, si
mejoraría la respuesta del huésped frente a patógenos. A pesar de esto,
la noción de que la nutrición puede utilizarse para modificar la respuesta
inmune (figura 3) es muy interesante, y merece ser investigada en mayor
profundidad. En estudios realizados en sujetos mayores aparentemente
sanos, se han identificado aumentos significativos de la función inmune
tras la administración de suplementos en la dieta de vitamina E (Meydani
y cols., 1990, 1997), mientras que en otros estudios en ancianos se observa
una menor tasa de infección durante el período de suplementación con
diversos combinados de vitaminas y minerales (Penn, 1991; Chandra,
1992, 2002; Girodon, 1996). Estudios realizados en enfermedades con
componente inmunitario también han revelado la eficacia de ciertos enfoques nutricionales. Por ejemplo, el efecto antiinflamatorio de los ácidos
grasos omega 3 (Calder, 2003) ha demostrado su utilidad terapéutica en
la artritis reumatoide (Calder y Zurier, 2001).
60
CONCLUSIONES
El sistema inmunitario está formado por numerosos componentes celulares y no celulares, que actúan de forma coordinada para proteger al
huésped frente a organismos patógenos, células cancerosas y lesiones
traumáticas. La actividad inmune aberrante se asocia a una amplia gama
de enfermedades humanas crónicas. Se puede medir la actividad de
muchos de los componentes celulares del sistema inmunitario, así como
la concentración de los componentes no celulares. Estas mediciones revelan amplias variaciones en la competencia inmune entre sujetos sanos,
pero no está dilucidado cómo este hecho se relaciona con las variaciones de la susceptibilidad a la infección en este tipo de sujeto. Un deficitario estado nutricional resulta en una función inmune alterada y en un
aumento de la susceptibilidad frente a agentes infecciosos. Dicha susceptibilidad puede ser invertida por la administración de suplementos
nutricionales. Se han identificado muchos nutrientes que desempeñan un
papel clave en el mantenimiento de la función inmune. El aumento de la
ingesta de algunos nutrientes por encima del consumo habitual puede
mejorar la función inmune. Sin embargo, una ingesta excesiva de algunos nutrientes puede alterar la función inmune probablemente como resultado de interacciones con otros nutrientes. Esto supondrá un reto en el
desarrollo de alimentos funcionales dirigidos específicamente a la función inmune.
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62
Actuación de las bacterias
lácticas sobre el sistema
inmunitario
A. Marcos, E. Nova, S. Gómez, S. Sanmartín
y L. Esperanza Díaz
Grupo Inmunonutrición. Dpto. de Metabolismo y Nutrición. Instituto del Frío
Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid
A través de diversas décadas se han estudiado los efectos beneficiosos
que las diferentes leches fermentadas tienen sobre la salud del consumidor. Más aún, durante los últimos cinco años, la investigación se está
expandiendo a nivel mundial, descubriendo sus interesantes características nutricionales no sólo como consecuencia de los nutrientes que contienen, sino también debido a la actuación de sus bacterias ácido lácticas
(BAL) en el huésped. En este capítulo se revisan los efectos que ejercen
las leches fermentadas con BAL sobre el sistema inmunitario (inmunidad
inespecífica, inmunidad específica celular y humoral), tanto en modelos
animales como en humanos (sanos y enfermos, a distintas edades), en
experiencias in vitro e in vivo, con objeto de confirmar su efecto probiótico
como inmunomodulador.
INTRODUCCIÓN
El yogur fue definido por el código alimentario (1975) (1) como un producto
de leche coagulada que resulta a partir de la fermentación ácido láctica
de la leche por dos tipos de bacterias: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus. Las bacterias en el producto final
deben estar vivas y presentes en abundancia, y más exactamente en una
cantidad mínima de 1 x 107 bacterias por gramo de producto, según Real
Decreto 179/2003 (2).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
RESUMEN
63
Son numerosos los estudios que indican que el yogur es un producto que,
además de su alto valor nutricional, posee efectos beneficiosos para la
salud, debido a su contenido en bacterias lácticas vivas; es lo que se ha
denominado como efecto probiótico.
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
La definición de probióticos, ya dada en 1992 por Fuller (3), los define
como suplementos alimentarios de origen microbiano vivo, que afectan
beneficiosamente al huésped animal por un mejoramiento en el equilibrio
de su microflora intestinal. Una definición más reciente establece que el
probiótico es un producto que contiene microorganismos definidos, viables en número suficiente, los cuales afectan la microflora del huésped,
ejerciendo así sus efectos beneficiosos sobre la salud del individuo (4).
64
Estas definiciones indican claramente que:
1.
2.
El término probiótico se aplica a los productos que contienen microorganismos vivos.
Para obtener efectos beneficiosos deberán proporcionarse dosis de bacterias apropiadas dentro del producto.
Los principales efectos de las bacterias lácticas sobre el sistema inmune
son los siguientes:
1.
2.
3.
4.
Estimulación del sistema inmune mucoso y sistémico (5).
Mejora significativa de la resistencia a infecciones por enteropatógenos
como Helicobacter pylori y Clostridium difficile, gastroenteritis y diarrea,
actuando como agentes preventivos de las infecciones (6).
Mejoramiento del sistema inmune a nivel intestinal en casos de malnutrición (7).
Mejora en los procesos alérgicos (especialmente eczema atópico) (8).
Las propiedades beneficiosas de las BAL vivas sobre la salud en general
y, en concreto, sobre el sistema inmune están siendo claramente demostradas en todos los estudios de investigación que se están llevando a cabo.
La interacción de estas bacterias con las células linfoides asociadas al intestino para activar el sistema inmune de la mucosa y el mecanismo por el
cual pueden ejercer su efecto adyuvante está todavía por resolver (9). Aunque los resultados de los trabajos científicos muestran los efectos inmunomoduladores de las leches fermentadas como el yogur, existen diferencias en el diseño de los estudios, como la falta de controles apropiados, las
distintas vías de administración, la evaluación de la respuesta inmune únicamente por medio de indicadores in vitro, y la corta duración de la mayoría de los estudios, que limitan la interpretación de los resultados y de las
conclusiones que de ellos se obtienen. Sin embargo, es de destacar el
hecho de que estos estudios en su globalidad apoyan la hipótesis de que
el consumo frecuente de yogur y de otras leches fermentadas estimulan la
respuesta inmune, lo que se traduce en una mayor resistencia frente a los
procesos infecciosos y a otras enfermedades relacionadas con el sistema
inmune. Este efecto resulta especialmente beneficioso para grupos con
riesgo de presentar un sistema inmune comprometido, como es el caso de
los niños y las personas de edad avanzada (10).
INMUNONUTRICIÓN
El sistema inmunitario se encarga de la defensa del organismo, poniendo
en marcha una serie de mecanismos para hacer frente a la invasión masiva
de sustancias extrañas (antígenos) al mismo. El tipo de respuesta inmunitaria depende de la naturaleza del antígeno (virus, bacterias, parásitos,
hongos, pólenes, determinadas proteínas alimentarias), así como de su
vía de entrada al organismo (piel, sangre, mucosa respiratoria, epitelio del
tracto gastrointestinal) (12).
Hay que tener en cuenta la importancia de mantener un buen estado nutricional para conseguir un funcionamiento adecuado de la inmunocompetencia del individuo, ya que los alimentos aportan los nutrientes esencia-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
De acuerdo con la definición de ILSI Europe (11) en 1999, un alimento
puede ser considerado funcional si se ha demostrado de forma satisfactoria que posee un efecto beneficioso sobre una o varias funciones
específicas en el organismo, más allá de los efectos nutricionales habituales, siendo esto relevante para la mejora de la salud y el bienestar
y/o la reducción del riesgo a enfermar. Es importante tener en cuenta
que debe seguir siendo un alimento además de ejercer su efecto beneficioso, con las cantidades que normalmente son consumidas en la dieta.
Por tanto, los probióticos entrarían dentro del campo de los alimentos
funcionales.
65
les para la síntesis de los elementos (sustancias y células inmunocompetentes) que constituyen dicho sistema (13).
PROBIÓTICOS Y SISTEMA INMUNE
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
Actuación de las bacterias lácticas
66
No hay que olvidar que, junto con los alimentos, se ingiere una gran cantidad de bacterias, la mayoría de las cuales mueren, ya que son incapaces de sobrevivir al bajo pH que se encuentran al atravesar la pared gástrica. Precisamente la tasa de supervivencia es un punto de diferenciación
entre las bacterias patógenas y las bacterias ácido lácticas, ya que estas
últimas son capaces de sobrevivir en mayor número una vez han atravesado el tracto gastrointestinal. De este modo, estos microorganismos
podrían interaccionar con las bacterias de la microflora y/o con las células de la mucosa intestinal, induciendo o modulando distintas actividades
biológicas que pudieran ser beneficiosas para la salud (14, 15).
Todavía está por resolver cómo se lleva a cabo la interacción de las bacterias lácticas con las células linfoides del intestino para conseguir la activación del sistema inmunitario de la mucosa, así como el mecanismo por
el cual estas bacterias beneficiosas pueden ejercer su efecto adyuvante
(9). En distintos estudios se mencionan posibilidades diversas que involucran tanto a la inmunidad específica como inespecífica para explicar la
actuación de las BAL. En particular, se ha propuesto la influencia del sistema inmunitario secretor (inmunoglobulinas) (16) y un efecto trófico sobre
la capa intestinal (17). Además, se ha indicado que puede existir un posible efecto antiinflamatorio como mecanismo potenciador de los beneficios
de los probióticos en algunas patologías (17) y algunos resultados parecen señalar que determinados componentes de los productos probióticos
pueden ser inmunológicamente activos sin requerir que las bacterias permanezcan viables al ser ingeridas (18).
Bacterias lácticas y función inmunitaria
Los estudios llevados a cabo en animales y en humanos se han centrado
en los efectos de las leches fermentadas sobre tres funciones prioritarias
del sistema inmunitario: reconocimiento del antígeno, destrucción del mismo
y regulación de la respuesta inmunitaria. Así, se ha podido observar que
los macrófagos, algunas citoquinas e inmunoglobulinas específicas se
modifican tras la ingesta de leche fermentada (19).
Sin embargo, algo muy a tener en cuenta es el hecho de que no todas las
cepas de bacterias ácido-lácticas ejercen los mismos efectos probióticos,
ya que depende de la gran variabilidad entre especies, y también entre las
distintas cepas de la misma especie. Por ejemplo, mientras que el Lactobacillus acidophilus aumenta la proliferación ex vivo de linfocitos de bazo
de ratón (basal o inducida por mitógeno), otras especies de Lactobacillus
como casei, gasseri y rhamnosus, la inhiben, demostrando efectos sobre
los linfocitos T y B que son específicos de la cepa (20). Por otro lado, se
ha observado que unas cepas de BAL tienen capacidad de estimular principalmente las respuestas humorales y otras cepas promueven la inmunidad celular e inhiben la producción de anticuerpos. Así ocurre al comparar los efectos de la administración oral de Bifidobacterium breve YIT4064
y Lactobacillus casei cepa Shirota, respectivamente (21).
Se ha puesto de manifiesto que diversas cepas de BAL pueden modular
la inmunidad natural mejorando la capacidad de fagocitosis tanto en animales como en humanos. Aunque aún no está esclarecido el mecanismo,
se acepta por lo general que las preparaciones que contienen BAL vivas
estimulan la fagocitosis mejor que las bacterias muertas (22, 23) y también se admite que los mecanismos de estimulación del sistema inmunitario son distintos, dependiendo de la cepa que actúe (23, 24). Algunos de
los efectos observados a nivel de la inmunidad inespecífica podrían estar
mediados por componentes de la pared celular bacteriana como lipopolisacáridos (LPS) o peptidoglicanos (25).
Estudios en animales de experimentación
Se ha observado un aumento de la capacidad de fagocitosis en ratones
que previamente habían sido infectados con Salmonella typhimurium y a
los que se les había administrado Bifidobacterium lactis HN019 (26).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Inmunidad inespecífica
67
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
Estudios en humanos
68
Uno de los estudios que más impacto tuvo fue el realizado en voluntarios
sanos a los que se les administró 360 ml diarios de leche fermentada con
Lactobacillus acidophilus (7x1010 cfu), como se refleja en la figura 1. La
capacidad de fagocitosis se incrementó significativamente tras consumir
el producto durante tres semanas. Los autores quisieron observar también si el efecto se mantenía durante un tiempo, para lo cual los voluntarios dejaron de ingerir la leche fermentada por un periodo de seis semanas y encontraron que la capacidad de fagocitosis de las células estaba
todavía por encima de los niveles basales. Según los autores, este mantenimiento del efecto podría ser debido a que las bacterias lácticas, al atravesar el tracto gastrointestinal, son capaces de activar la secreción de
Figura 1
Efecto del consumo diario (360 ml) de una leche fermentada con Lactobacillus
acidophilus (7x1010 cfu) en 28 adultos sanos con una edad media de 36 años.
Representación de la capacidad de fagocitosis de las células mononucleares
sanguíneas en cuatro puntos. Punto 0: Niveles basales de la actividad fagocítica
de este grupo de 28 voluntarios. Punto 3: Después de recibir durante tres
semanas leche sin fermentar. Punto 6: Después de ingerir durante tres semanas
el producto fermentado con L. acidophilus. Punto 12: Habían transcurrido seis
semanas sin ingerir el producto fermentado.
(%)
Lab 1
90
lavado
80
70
60
leche
50
40
30
20
10
0
0
3
6
Semanas
12
Schiffrin et al.
Asimismo, en 25 personas mayores con edades comprendidas entre los
60-83 años se ha realizado un estudio donde se ha encontrado que el consumo de Bifidobacterium lactis (1,5x1011 cfu) dos veces al día durante seis
semanas potencia la inmunidad innata, incluyendo la producción de IFN-γ,
la capacidad de fagocitosis y la actividad bactericida mediada por los fagocitos (28). También se ha encontrado un aumento en la actividad de las
células natural killer (NK) así como en la actividad tumoricida de las células mononucleares de sangre periférica ex vivo en personas mayores que
habían recibido durante tres semanas Bifidobacterium lactis HN019 junto
con Lactobacillus rhamnosus HN001 (29). Además se encontró que estos
efectos dependían de la edad, siendo el beneficio de mayor entidad en
aquellos sujetos mayores de 70 años. Este resultado es interesante, ya
que como es sabido las personas mayores sufren un proceso denominado
inmunosenescencia, que consiste en el declive de los procesos de defensa
con el envejecimiento (29). También en otro estudio, en el que 52 voluntarios sanos entre 44 y 80 años habían consumido Lactobacillus rhamnosus HN001 durante tres semanas en una cantidad de 109 cfu/g, se observó
un aumento de la actividad fagocítica de los leucocitos polimorfonucleares así como de la actividad bactericida de las células NK (30). Los autores de este trabajo concluyen que el suplemento dietario de leche fermentada con esta bacteria puede ser muy útil para conseguir una
potenciación de la inmunidad innata. Además se han identificado diversos
péptidos producidos durante la fermentación láctica por las BAL que ejercen un efecto inmunoestimulador sobre los macrófagos, mejorando así la
resistencia a infecciones (31, 32).
El efecto de la ingesta de 200 ml diarios de leche fermentada con las bacterias lácticas del yogur [L. bulgaricus (107/ml)] y Streptococcus thermop-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
unas sustancias (mucinas) que podrían activar a los macrófagos, aumentando así su capacidad de actuación en los mecanismos de fagocitosis.
Asimismo, se ha observado un aumento de la capacidad fagocítica y de
oxidación de los leucocitos de sangre periférica de un grupo de voluntarios que recibían 150 ml/d de una leche fermentada con Lactobacillus johnsonii La1 durante tres semanas, en comparación con un producto fermentado sólo con Streptococcus thermophilus (27). Además es importante
destacar que este estudio pone de manifiesto la relevancia de la dosis de
bacterias que se ingieren con el producto, ya que cuando la concentración
de las mismas disminuye desde 107 cfu/ml a 106 cfu/ml no se obtiene ninguno de los dos efectos.
69
hilus (108/ml) y Lactobacillus casei DN-114 (108/ml) sobre la inmunocompetencia en condiciones de estrés se ha estudiado en un grupo de estudiantes en época de exámenes. Se comprobó que los sujetos presentaban valores de cortisol y de puntuación de un test psicológico para evaluar
la ansiedad significativamente más altos en dicha etapa que los niveles
medidos seis semanas antes. Se encontró que la reducción de las células NK causada por el estrés en el grupo con placebo se prevenía en el
grupo que consumía el producto fermentado (33). Este resultado podría
influir en una disminución de la probabilidad de sufrir procesos infecciosos, la cual es más elevada en sujetos sometidos a estrés (Fig. 2).
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
De este modo, el consumo de BAL podría contribuir a que el organismo
70
Figura 2
La leche fermentada con bacterias del yogur [L. bulgaricus (107/ml) y Streptococcus thermophilus (108/ml)] y Lactobacillus casei DN-114 (108/ml) podría
proteger a los estudiantes del riesgo de infección debido a las condiciones de
estrés a consecuencia del período de exámenes.
desarrolle una mayor capacidad de lucha frente a infecciones microbianas, por ejemplo las causadas por patógenos del tracto gastrointestinal,
y frente a infecciones secundarias provocadas por bacterias y hongos (24).
Inmunidad celular
El consumo de dietas suplementadas con BAL ha mostrado un efecto
beneficioso sobre la inmunidad celular de aquellos grupos de población
en que la inmunocompetencia se encuentra en declive, tales como las personas de edad avanzada (34), así como en pacientes con anorexia nerviosa suplementadas con tres yogures diarios (35). Sin embargo, en adultos sanos que han consumido Bifidobacterium bifidum o Lactobacillus
acidophilus no se han encontrado modificaciones en las subpoblaciones
linfocitarias (36).
En el estudio ya mencionado, relativo a los estudiantes sometidos a estrés en
épocas de exámenes, se encontró un descenso de los linfocitos circulantes
en el grupo con placebo, resultado que se revierte en el grupo que consumió
el producto fermentado, así como una tendencia a aumentar los valores de
las subpoblaciones de linfocitos T: CD2+, CD3+, CD4+ y CD8+ (33).
Se ha demostrado en diversos estudios que el uso de probióticos puede
alterar la producción de citoquinas. Al incubar células mononucleares de
sangre periférica con Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus o Bifidobacterium in vitro se favorece la producción de IL-1, TNF-α e IFN-γ.
Tanto las bacterias intestinales como las lácticas inducen la secreción de
citoquinas, por lo que podría existir una relación entre algunos alimentos,
la flora intestinal y la regulación del sistema inmune (19) (Fig. 3).
Diferentes estudios indican que las BAL ejercen un efecto positivo sobre
la producción de interferón tanto en modelos animales como en humanos
(24, 28, 37-40), contribuyendo a aumentar la capacidad de los fagocitos
mononucleares y de las células NK para matar células infectadas por virus
o células cancerígenas. Así, varios autores (22, 28, 41) han sugerido que
las bacterias del yogur, tras ser cultivadas con células inmunocompetentes, pueden potenciar in vitro la producción y liberación de IFN-γ.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Producción de citoquinas
71
Figura 3
La secreción de citoquinas es dependiente de la interrelación entre los
alimentos, sistema inmune y flora intestinal.
BAL
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
Secreción
citocinas
72
Flora
Intestinal
Alimentos
Sistema
Inmune
En trabajos previos, nuestro grupo ha observado que el consumo de tres
yogures diarios produce un aumento de IFN-γ en pacientes con anorexia
nerviosa (42), y además ejerce un efecto modulador de la secreción general de citoquinas. Este es un resultado interesante, ya que estas pacientes sufren un estado de malnutrición, como es bien conocido (43-45).
Asimismo, Laffineur et al. (1996) (46) han encontrado que el Lactobacillus
helveticus, en un medio cuya fuente proteica es la β-caseína, es capaz de
modular la proliferación de linfocitos. Cuando el cultivo es activado por el
mitógeno concavalina A se produce un incremento en la producción de
IFN-γ y una disminución de los niveles de IL-2, resultados que se correlacionan con un descenso en la proliferación de linfocitos. Los autores concluyen que la actividad del sobrenadante del cultivo podría estar relacio-
nada con la interacción entre monocitos-macrófagos y células T «helper»,
especialmente del tipo Th1.
En este sentido, el Lactobacillus acidophilus Ke-10 posee también un efecto
inmunomodulador en experimentos tanto in vivo como in vitro. Así, se ha
comprobado su capacidad para restablecer la actividad proliferativa de linfocitos y para producir IL-2 en ratas con inmunodeficiencia inducida por
radiación (47).
Marin et al. (1998) (49) también han señalado que varias cepas comerciales de Streptococcus thermophilus tienen la capacidad de aumentar la
producción de IL-6 y de TNF-α a partir de una línea celular de macrófagos; también otras cepas de lactobacilos y bifidobacterias lácticas aumentan en cierta medida la producción de IL-6 y TNF-α si se añade al medio
LPS. Cuando se cultivan las bacterias lácticas con una línea de células T
estimuladas con PHA, tanto las cepas de Streptococcus como las de Lactobacillus y Bifidobacterium aumentan significativamente la producción de
IL-2 e IL-5.
Con el fin de conocer los mecanismos de acción debidos a la fermentación de la leche con las BAL, se han llevado a cabo diversos estudios, con
objeto de investigar cuáles son los componentes procedentes de las BAL
involucrados en el desarrollo de su actividad inmunomoduladora. En este
sentido se ha atribuido la producción de citoquinas al efecto que podría
ejercer un componente de la pared celular de las BAL (19). Por su parte,
Rangavajhyala et al. (1997) (50) han determinado que la inducción de la
producción de citoquinas proinflamatorias (IL-1α y TNF-α) a partir de macrófagos por una determinada cepa de Lactobacillus acidophilus (LA1) depende
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La producción de otra citoquina, como es el TNF-α, por monocitos activados es importante como respuesta inicial ante una infección bacteriana.
Haller y cols. (1999) (48) han estudiado la capacidad potencial de inducir
la producción de TNF-α por las BAL del intestino humano, o de leches fermentadas, en comparación con patógenos invasivos y con leches fermentadas sometidas a tratamiento térmico. La secreción de TNF-α producida por las BAL es el doble que la obtenida por los patógenos. La
cantidad de bacterias necesaria para inducir la producción de esta citoquina es mayor para las BAL tras tratamiento térmico, demostrando así la
menor capacidad de las bacterias inactivadas por el calor para activar los
monocitos.
73
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
de un componente de naturaleza no lipopolisacárida procedente del LA1,
ya que el LPS de Escherichia coli a distintas concentraciones no consigue
estimular la secreción de dichas citoquinas.
74
En una revisión publicada por Delneste et al. (1998) (51) se comparan los
efectos inmunológicos de BAL y distintas enterobacterias sobre enterocitos humanos. Los estudios sugieren que mientras que las enterobacterias
son capaces de activar las células epiteliales del intestino por sí mismas,
las BAL lo hacen mediante la inducción de la expresión de ciertos marcadores superficiales en las células epiteliales intestinales haciéndolas más
sensibles a la exposición simultánea a IFN-γ. Por otra parte, el mecanismo
disparado por las enterobacterias da lugar a una respuesta inflamatoria
local, con producción de IL-8, MCP-1, TNF-α y GM-CSF, hecho que no
ocurre con las BAL, característica interesante en relación con el papel protector de estas últimas sobre la mucosa intestinal.
Inmunidad humoral
Estudios en animales de experimentación
Se ha observado que la ingesta de bacterias lácticas es capaz de producir un aumento del número de células productoras de inmunoglobulinas,
así como de la secreción de anticuerpos específicos en animales de experimentación sometidos a infecciones virales (21).
Asimismo, en ratones se ha puesto de manifiesto que la estimulación de
la proliferación de linfocitos B en las placas de Peyer se puede inducir por
la administración oral de Bifidobacterium breve (52), consiguiendo además un aumento de la producción de IgA anti-rotavirus y de IgG anti-virus
de la gripe con un efecto protector frente a ambas infecciones (21). En
este sentido, tanto el consumo de yogur (53) como el de otras leches fermentadas con Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei (54), Bifidobacterium longum y mezclas de distintas BAL (55) conlleva un aumento
significativo de células productoras de IgA secretora, niveles de IgG y respuesta de anticuerpos específicos.
Es muy importante tener en cuenta no sólo el género de la bacteria utilizada sino la especie, ya que los resultados pueden ser distintos. Este
hecho se ha demostrado en ratones sometidos a dietas suplementadas
con yogur o leches fermentadas conteniendo distintas cepas de Lactobacillus casei, al observar que tras inducir la infección con una dosis oral de
Salmonella typhimurium se produce un aumento de la IgA circulante en
suero sólo en algunas de las dietas estudiadas (56).
Estudios en humanos
Ya en 1992, De Simone et al. (1992) (57) observaron un aumento en las
células B en sangre periférica junto con una reducción en la inflamación
colónica en un grupo de ancianos después de consumir Bifidobacterium
bifidum y Lactobacillus acidophilus. También se ha observado que la ingesta
de bacterias lácticas es capaz de producir no sólo un mayor número de
células B, sino también un aumento en la secreción de anticuerpos específicos en humanos que reciben una terapia de vacunación oral (58).
Se ha observado que el Lactobacillus casei GG actúa como inmunoadyuvante en la vacunación oral; así, al administrar esta bacteria junto con
una terapia de vacunación oral a niños de dos-cinco meses de edad se
ha comprobado un efecto estimulador de la respuesta a la vacuna contra
rotavirus, produciéndose un aumento de células secretoras de IgM específicas frente al citado agente infeccioso (58). También se ha demostrado
en voluntarios humanos que la ingesta de leches fermentadas con Lactobacillus acidophilus (5x109 cfu) y bifidobacterias durante tres semanas,
junto con la administración oral de una cepa atenuada de Salmonella typhi,
aumenta significativamente los niveles séricos de IgA contra el citado patógeno (60). En general, los estudios que describen el efecto de los probióticos sobre la IgA secretora coinciden en señalar un aumento en su producción durante el tratamiento con el probiótico.
CONCLUSIONES
Como se puede apreciar a lo largo de esta revisión, existe una gran evidencia científica de la actuación de las BAL sobre el sistema inmune, lo
que demuestra su efecto probiótico en el organismo del huésped.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
El estudio de Kaila y cols. (1992) (59) realizado en niños con gastroenteritis aguda por rotavirus ha mostrado que la ingesta de Lactobacillus casei
GG aumenta la respuesta de IgA especifica y disminuye la duración de la
diarrea en comparación con un grupo control.
75
Actuación de las bacterias lácticas sobre el sistema inmunitario
Además es importante tener en cuenta este tipo de productos en la investigación que se realiza en el campo de la inmunonutrición, ya que el estudio de marcadores inmunológicos puede ser decisivo para conocer la actuación de las BAL en las diversas poblaciones en distintas situaciones
fisiológicas o patológicas.
76
Actualmente no es posible aún identificar claramente los mecanismos involucrados en la relación causa-efecto entre la modulación del sistema inmune
por el consumo de leches fermentadas y los beneficios para la salud. En
este sentido hay que incidir en el estudio de factores que pueden influir en
los resultados obtenidos como son: genética y edad del sujeto, así como
la dosis, tipo de BAL y frecuencia del consumo de un determinado producto. El estudio de estos factores va a ser clave para entender las repercusiones y los motivos por los cuales determinadas BAL pueden tener un
mayor o menor efecto en ciertas circunstancias.
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
50.
79
Dieta y estilos de vida
saludables: fundamentos
J.M. Martín-Moreno1, 2 y A. Vicente Molinero3, 1
1 Instituto de Salud Carlos III. Madrid
2 Área de Medicina Preventiva y Salud Pública de la Universidad de Valencia
3 Servicio de Epidemiología e Investigación Clínica. Fundación Joan Costa Roma.
Consorci Sanitari de Terrassa
El binomio «dieta-salud» está siendo objeto de creciente atención en nuestra sociedad. Esta atención está motivada por vectores de distinta índole.
Por un lado se hacen cada vez más explícitas las recomendaciones médicodietéticas por parte del personal sanitario, fundamentadas en la rápida
expansión de estudios epidemiológicos (1) de alcance poblacional que
han permitido clarificar y aportar evidencia científica al potencial papel
beneficioso o perjudicial de la dieta en los seres humanos. Pero, por otro
lado y quizá de forma mucho más persuasiva, los medios de comunicación de masas ejercen una gran influencia, en muchas ocasiones alentando cánones actuales de belleza e incluso de «salud». Esta coexistencia de determinantes de influencia se entremezcla hasta el punto de generar
una cierta confusión, al llegarse a percibir como equivalentes términos
esencialmente diferentes, tanto en el aspecto conceptual como en su plasmación real, como: belleza, salud, estética, etc. Lo que hemos de ser es
absolutamente conscientes de que la población ha tomado conciencia de
la importancia de la dieta y de la nutrición en la búsqueda de un mayor
nivel de salud y de bienestar, aunque los mensajes y conceptos operativos para cumplir ese ideal distan de estar claros para gran parte de la
sociedad.
Relacionado con lo anterior, existe gran interés científico y social por el
desarrollo de alimentos potencialmente beneficiosos en situaciones fisiológicas especiales y de cara a la prevención de enfermedades.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
INTRODUCCIÓN
81
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
La «dieta» no es sólo la ingesta de una serie de alimentos, considerada
en un sistema aislado de otros factores o condicionantes, sino que se articula en un esquema más holístico dentro de lo que viene a identificarse
como los «estilos de vida» de las personas. En una aproximación inicial,
hay una serie de preguntas cuyas respuestas pueden arrojar luz a nuestro análisis: ¿Quién come?, ¿Cuándo?, ¿Qué es lo que come?, ¿Dónde?,
y ¿Por qué come de esa forma? Podemos contestarlas observando los
grandes cambios sociales que han ocurrido en las últimas décadas (industrialización a escala mundial, urbanización muy intensa y el establecimiento de circuitos comerciales de escala planetaria, en donde los alimentos son una mercancía «más») han motivado cambios evidentes en
las dietas y estilos de vida de los ciudadanos de esta «aldea global» que
es el planeta Tierra.
82
Estos hechos no sólo han tenido significativos resultados en los estados
de salud de las naciones más desarrolladas, sino también en la de los países en desarrollo, ya que provocan directa o indirectamente muchas enfermedades crónicas como la obesidad, la diabetes, las enfermedades cardiovasculares, la osteoporosis y algunos tipos de cánceres, entre otras.
Lo que incrementa la necesidad de más recursos económicos para la atención de estas dolencias. Así, según cálculos de la Organización Mundial
de la Salud (OMS), el porcentaje del total de los 56 millones de muertes
que se produjeron en el mundo en 2001, un 60% pertenecían a enfermedades crónicas no transmisibles en las que los estilos de vida han tenido
un impacto primordial (2).
LA SALUD PÚBLICA ANTE ESTE ESCENARIO
Como anteriormente señalábamos, el desarrollo en distintas partes del
mundo de numerosos estudios analizando el potencial papel de la dieta
en la prevención o como causante de las enfermedades ha permitido trasladar la importancia de la dieta a la agenda de las principales instituciones de salud pública a lo largo y a lo ancho del mundo. En 1992, la Conferencia Internacional de Nutrición señaló como fundamental la necesidad
de prevenir y controlar el creciente impacto de las enfermedades crónicas
mediante la promoción de dietas apropiadas y saludables estilos de vida (35). Esta necesidad también ha sido reconocida por las Asambleas Generales de 1998 y 1999 de la OMS, que llegó a dictar en el año 2000 una
resolución que urgía a sus estados miembros a establecer una estrategia
global sobre dieta, salud y actividad física (6).
Así, el principal papel y objetivo de la salud pública es proporcionar a la
población las mejores oportunidades o condiciones de base para disfrutar durante muchos años de una vida activa y saludable. Para ello se necesita articular un complejo engranaje de responsabilidades e intereses individuales y colectivos, públicos y privados, empresariales y sociales, los
cuales no siempre son coincidentes. Sin olvidar la necesaria labor de monitorización sobre dieta, actividad física y problemas de salud relacionados,
interesantes de realizar en cada país, lo que permite la identificación y
descripción de los problemas existentes y clarificar la intensidad y la cronología de las medidas encaminadas a acelerar la implementación de políticas públicas (en España, Encuesta Nacional de Salud y Encuestas de
Nutrición, etc.).
LA TRANSICIÓN NUTRICIONAL
El cambio en la dieta a escala global que estamos viviendo en la actualidad es tanto de tipo cualitativo como cuantitativo, así se observan marcadas tendencias de cambio en lo que es la estructura tradicional de la
dieta en numerosas poblaciones.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
¿Es posible prevenir de una manera eficaz las enfermedades crónicas
no transmisibles? La respuesta, rotundamente, es que sí, aunque no
podemos ignorar la complejidad de la tarea. Existen distintos factores
que enlentecen los progresos, tales como la infraestimación y falta de
convicción en la efectividad real de las intervenciones, lo que está asociado a la falta de decisión y recursos para llevar las acciones a la práctica, todo ello en un marco de presiones comerciales y de grupos cuyos
intereses aparentemente se ven poco favorecidos por estas iniciativas.
Hay ejemplos en la literatura científica que nos ilustran bien a las claras de que cuando se identifican claramente los problemas, se articula
un escenario de cambio y se incide sobre las poblaciones, la posibilidades de éxito aumentan considerablemente. Un ejemplo paradigmático es el de Finlandia, país en el que en una región, North Karelia, las
tasas de mortalidad por enfermedad coronaria aumentaron espectacularmente entre los años 70 a los 90 (7). El análisis de los tres principales factores de riesgo y la actuación frente a ellos: tabaquismo,
hipertensión arterial y concentración plasmática de colesterol, consiguió reducir sustancialmente las elevadas tasas de mortalidad existentes con anterioridad.
83
Así, podemos observar un aumento de dietas de alta energía con un significativo rol de grasa y azúcares añadidos en los alimentos, reducción de
las ingestas globales de carbohidratos complejos, de fibra, de vegetales
y frutas (8). Estos cambios de dieta no vienen solos, sino que también se
acompañan de reducciones de la actividad física tanto en el tiempo de trabajo como en las actividades recreativas (9).
Un elemento que nos permite medir y evaluar la evolución de la situación
mundial y regional de la alimentación es el consumo de alimentos expresados en kilocalorías (Kcal) per cápita por día. Así, la oficina de estadísticas de la FAO señala que las kilocarías per cápita han aumentado unas
450 por día desde mediados de los 60 (tabla I) (10).
Tabla I
Consumo de alimentos per cápita (Kcal per cápita/día)
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
Región
84
1964-66
1974-76
1984-86
1997-99
2015
2030
Mundo
2.358
2.435
2.655
2.803
2.940 3.050
Países en vías
de desarrollo
2.054
2.152
2.450
2.681
2.850 2.980
Oriente Próximo
y Norte de África
2.290
2.591
2.953
3.006
3.090 3.170
África
Subsahariana
2.058
2.079
2.057
2.195
2.360 2.540
América Latina
y Caribe
2.393
2.546
2.689
2.824
2.980 3.140
Este de Asia
1.957
2.105
2.559
2.921
3.060 3.190
Sur de Asia
2.017
1.986
2.205
2.403
2.700 2.900
Países
industrializados
2.947
3.065
3.206
3.380
3.440 3.500
Países en
transición
3.222
3.385
3.379
2.906
3.060 3.180
Tendencias similares se han observado en el consumo de las proteínas,
tanto en los países desarrollados como en los países en vías de serlo,
pero en decrecimiento en países en transición. Aunque el aporte global
se han incrementado, su distribución es desigual, no solamente por grandes regiones sino también en los propios países. De la misma manera,
el aporte de proteínas por grupos de alimentos es sustancialmente dife-
rente, así el aporte de proteína vegetal ha aumentado en los países en
desarrollo, y el de origen animal es tres veces más alto en los industrializados.
La grasa en la dieta también ha tenido modificaciones importantes en los
últimos años, teniendo en cuenta que hay grandes variaciones en términos cualitativos y cuantitativos (grasas añadidas, aceites de consumo, formas de cocinar). Las más bajas cantidades se consumen en África, mientras que los mayores consumos aparecen en la Europa Occidental y
Norteamérica (tabla II).
Región
1967-69
1977-79 1987-89
1997-99
Cambios entre
1967-69 y 1997-99
Mundo
53
57
67
73
20
Norte de África
44
58
65
64
20
África
Subsahariana
41
43
41
45
4
Norteamérica
117
125
139
143
26
América Latina
y Caribe
54
65
73
79
25
China
24
27
48
79
55
Este y Sudeste
de Asia
28
32
44
52
24
Sur de Asia
29
32
39
45
16
Este de Europa
90
111
116
104
14
Oriente Próximo
51
62
73
70
19
Oceanía
102
102
113
113
11
UE
117
128
143
148
31
Fuente: FAOSTAT, 2003.
Existe una medida que nos ayuda a determinar el porcentaje de la energía total que aporta la grasa en la dieta humana, se denomina (FER) y
según datos de la FAO para 1988-1990 (5 ) su rango oscilaría según países entre un 7-46% del total de energía de la dieta. Un total de 19 países
se encuentran por debajo de la recomendación mínima del 15% (11).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Tabla II
Tendencias en aporte dietético de grasa (g per cápita/día)
85
Disponibilidad de tipos de alimentos
Ha habido un incremento sustancial de la demanda de productos de granja
(pollos, vacas, cerdos, etc.) como consecuencia de la creciente demanda
de productos de alto valor proteico animal, así la producción anual de carne
se espera que aumente de los 218 millones de toneladas entre 1997-1999
a los 376 para el año 2030. La urbanización a gran escala es el principal
factor, ya que mejora las infraestructuras y ha permitido el desarrollo de
las cadenas de frío. La ingesta de carne y de leche es también una fuente
fundamental de micronutrientes esenciales, en particular de hierro y
zinc (12), vitamina A (tabla III).
Tabla III
Consumición per cápita de productos de granja
Carne (kg/año)
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
Región
86
Leche (kg/año)
1964-66
1997-99
2030
1964-66
1997-99
2030
Mundo
24,2
36,4
45,5
73,9
78,1
89,5
Países en vías
de desarrollo
10,2
25,5
36,7
28,0
44,6
65,8
Oriente Próximo
y Norte de África
11,9
21,2
35,0
68,6
72,3
89,9
África
Subsahariana
9,9
9,4
13,4
28,5
29,1
33,8
América Latina
y Caribe
31,7
53,8
76,6
80,1
110,2
139,8
Este de Asia
8,7
37,7
58,5
3,6
67,5
106,9
Sur de Asia
3,9
5,3
11,7
37,0
67,5
106,9
Países
industrializados
61,5
88,2
100,1
185,5
212,2
221,0
Países en
transición
42,5
46,2
60,7
156,5
159,1
178,7
Fuente: FAOSTAT.
El aporte y demanda de productos del mar ha ido teniendo distintas fluctuaciones en las últimas décadas, debido al diferente estado de los caladeros, la situación económica y las condiciones medioambientales. La
media de consumición per cápita se ha incrementado desde los 9 kg/año
a principios de los años 60 a los 16 kg en 1997 (13). Existen importantes
variaciones en las ingestas de pescado en el mundo, además posibles
contaminantes ambientales como el mercurio (14) pueden anular el probado efecto cardioprotector del pescado.
Consumo de frutas y vegetales
En la actualidad, solamente una minoría de la población mundial consume
generalmente las cantidades adecuadas de frutas y vegetales. En 1998,
sólo seis de las 14 WHO regiones tenían un consumo igual o superior al
recomendado de 400 g per cápita/día (tabla IV) (15).
Región
1979
2000
Mundo
66,1
101,9
Países desarrollados
107,4
112,8
Países en desarrollo
51,1
98,8
África
45,4
52,1
Norte y Centroamérica
88,7
98,3
Sudamérica
43,2
47,8
Asia
56,6
116,2
Europa
110,9
112,5
Oceanía
71,8
98,7
Las dietas en los países en desarrollo cambian en función del aumento de
los ingresos económicos. Han aumentado la ingesta de productos de granja
y la leche. En esos mismos países se espera que la demanda crezca
mucho más rápido y más fuerte que la producción, resultando en un ineludible déficit comercial.
Hemos de analizar a los alimentos no sólo por su aporte energético, sino
por su «seguridad», en donde el comercio juega un papel fundamental, ya
sea tanto en las cadenas de producción, de frío, de transporte y almace-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Tabla IV
Consumo per cápita de fruta en 1979 y en 2000
87
naje y venta. Así, hay evidencias de la presencia de organoclorados (16)
en la cesta de la compra habitual y de compuestos como las aflatoxinas (17).
DIETA Y ACTIVIDAD FÍSICA EN LA PREVENCIÓN
DE ENFERMEDADES CRÓNICAS
Para ello se necesita articular estrategias que creen un ambienta favorable para la consecución de estilos de vida saludables, reflejando adecuadamente las realidades tanto a escala nacional como local.
Aspectos relevantes de esas acciones
El gasto energético logrado a través de la actividad física es una parte muy
importante de la ecuación que determina el peso corporal.
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
La actividad física tiene una gran influencia en la distribución corporal de
la grasa, músculo y huesos.
88
Una actividad física continuada y nutrientes esenciales influyen sobre las
mismas vías metabólicas, lo que les permite interactuar entre ellas, influyendo, por tanto, el riesgo y la patogénesis de distintas enfermedades crónicas, especialmente de las cardiovasculares.
Una dieta equilibrada se apoyaría en una serie de fundamentos definitorios: a) Variedad de alimentos; b) Cantidades adecuadas para cada individuo; c) Especial atención a las posibles enfermedades o estilos carenciales; d) Consideración de las posibles interacciones entre los alimentos,
y e) Atención a otras dimensiones de los estilos de vida, tales como el nivel
de actividad física. Del análisis coherente de los puntos anteriores pueden formularse de forma razonada los objetivos de aspirar a una dieta
equilibrada y a mantener un peso apropiado.
De forma orientativa podemos resumir alguna de las principales recomendaciones dietéticas (19) formuladas en este campo:
Reducción de grasas saturadas( <10% de calorías totales) y del colesterol
ingerido (<300 mg/día).
Aumento proporcional del consumo de frutas y verduras (5 piezas/día).
Aumento relativo del consumo de carbohidratos complejos (almidón), combinando pan, cereales y legumbres.
Mesura de cara a la ingesta apropiada de proteínas.
Mantenimiento de un adecuado peso corporal, resultado del balance entre
ingesta alimentaria y actividad física.
Moderación en el consumo de bebidas alcohólicas.
Limitación de la ingesta de sal; <6 g/día.
Mantenimiento de una adecuada ingesta de calcio
MEDIDAS PREVENTIVAS EFICACES EN PATOLOGÍAS CONCRETAS
Obesidad
Aunque los costes directos de esta patología no son altos, consumen
mucho en costes indirectos (bajas laborales, visitas a médico, pensiones
de incapacidad o invalidez y mortalidad prematura), sin olvidar costes intangibles asociados que tienen mucho que ver en la pérdida de calidad de
vida, en gran cantidad de pacientes que la sufren. La obesidad tiene una
gran relación con el desarrollo de la diabetes tipo 2 y el riesgo de padecer
enfermedades cardiovasculares.
¿Hay alguna manera de medir la obesidad?: Sí, como instrumentos de
medida poseemos el Índice de Masa Corporal (IMC)=Peso corporal/ altura2,
y se ha comprobado en diversos estudios que a más IMC más mortalidad.
La actividad física es un importante decisor del peso corporal y es también un importante modificador de la mortalidad y morbilidad relacionadas
con el sobrepeso y la obesidad (tabla V).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Es un fenómeno que ha dejado de ser una realidad únicamente en los países desarrollados, que se ha extendido por diversos motivos al resto del
mundo, aunque con grandes variaciones a los grupos poblacionales que
afecta. Así, en los países poco desarrollados, la obesidad es más común
en mujeres de edad media, gente de alto nivel socioeconómico y que viven
en ciudades.
89
Tabla V
Clasificación de sobrepeso en adultos en función del IMC (20)
Clasificación
IMC
Riesgo de comorbilidad
<18,5
Bajo, pero posible el desarrollo
de otras situaciones
Normalidad
18,5-24,9
Mediano
Sobrepeso
>25
Pre-obeso
25-29,9
Incrementado
Obeso clase 1
30-34,9
Moderado
Obeso clase 2
35-39,9
Severo
Obeso clase 3
>40
Muy severo
Por debajo de la normalidad
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
Nota: Los valores de IMC son independientes de la edad y son los mismos para ambos sexos. Hay
que tener en cuenta que a igual IMC el grado de obesidad puede ser diferente tanto en individuos
como en poblaciones.
90
Niveles de moderados a altos de actividad física proporcionan sustanciales reducciones de riesgo cardiovascular y mortalidad por todas las causas, aplicables a todos los niveles de IMC.
También existe como medida la circunferencia de la cintura; es una medida
muy simple y que no está relacionada con la altura, aunque se correlaciona estrechamente con el IMC.
Estrategias generales para la prevención de la obesidad
La prevención de obesidad en bebés, niños y adolescentes debería ser
considerada una prioridad, especialmente en los países desarrollados.
Así, para ellos, las estrategia preventivas principales son:
BEBÉS
— Promoción de lactancia materna exclusivamente.
— Evitar el uso de azúcares añadidos en las fórmulas de lactancia artificial.
— Asegurarse de la ingesta de micronutrientes necesarios para lograr una
línea de crecimiento óptima.
NIÑOS Y ADOLESCENTES
— Promover un estilo de vida activo.
— Limitar el tiempo de televisión.
— Promover la ingesta de frutas y vegetales.
— Restringir la ingesta de alimentos de alta energía y pobres en micronutrientes (snacks, etc.).
— Restringir la ingesta de bebidas azucaradas.
Medidas adicionales incluirían la modificación del medio ambiente social,
buscando especialmente el desarrollo de actividades físicas en el medio
escolar y/o comunitario, desarrollando el ambiente familiar (intentando
comer en familia) y limitando la exposición de los niños a alimentos altamente energéticos. En los país en vías de desarrollo habría que tener
especial atención hacia la posible malnutrición.
La diabetes tipo II, antiguamente conocida como la diabetes no insulinodependiente, es la que produce la mayor cantidad de casos de diabetes;
la diabetes tipo 2 se desarrolla cuando la producción de insulina es insuficiente. Sus complicaciones son la ceguera, el fallo renal, la posibilidad
de amputación, especialmente de las extremidades inferiores, y un aumento
general del riesgo de padecer infecciones, enfermedad coronaria e infarto.
La gran cantidad de recursos tanto económicos como humanos han aumentado considerablemente en los últimos años, y la modificación de determinados estilos de vida es la «pieza clave» en el tratamiento y manejo de
la diabetes tipo 2, así como de su prevención (21-23).
Por su parte, la diabetes tipo 1, antiguamente conocida como diabetes
insulino-dependiente, ocurre con mucha menor frecuencia que la 2 y aparece asociada a una absoluta deficiencia de insulina, provocada por una
destrucción autoinmune de las células beta del páncreas. Se cree que
existen factores medioambientales y/o genéticos que influyen en su desarrollo.
Aunque los aumentos en la prevalencia y la incidencia de la diabetes tipo 2
han ocurrido a escala mundial, hay que destacar que han ocurrido principalmente en las economías en transición y en los países en vías de des-
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Diabetes
91
arrollo (24, 25). El número total de diabéticos a nivel mundial se estima en
cerca de 150 millones, el número se prevé que se duplicará para el año
2025; los países que tendrá más enfermos serán China e India (26).
El aumento de la diabetes tipo 2 ha coincidido témporo-espacialmente en
aquellos países que han sufrido mayores cambios en el tipo de dieta consumida y donde más se han reducido las tasas de actividad física en obesas o con sobrepeso ha aumentado más. Especialmente perniciosas son
aquellas dietas que cuentan en su composición con más ácidos grasos
saturados y las más protectoras, las que incorporan una mayor cantidad
de fibra.
Las recomendaciones específicas: son muy semejantes a las que podríamos aplicar a las cardiovasculares y a la obesidad, aunque las que la evitan con mayor eficacia son las siguientes:
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
— Prevención y/o tratamiento del sobrepeso y de la obesidad, particularmente en grupos de alto riesgo.
92
— Mantener un óptimo IMC en el punto más bajo del rango normal. Para
la población adulta estaríamos hablando de un rango entre 21-23 kg/m.
— Evitar ganar más de 5 kg durante la vida adulta.
— Lograr una reducción voluntaria de peso, en aquellos adultos con sobrepeso o adultos con tolerancia a la glucosa, para evitar la progresión a
diabetes.
— Practicar una actividad física de nivel de moderada a alta por una hora
o más por día en la mayor parte de los días de la semana.
— Asegurar que la ingesta de fibra es regular y constante.
— Asegurarse de que la ingesta de grasas saturadas no excede el 10%
del total de energía y para los grupos de alto riesgo debe ser inferior
al 7%.
Enfermedades cardiovasculares
Dentro de las enfermedades no transmisibles son las más importantes
tanto en términos cuantitativos como cualitativos, ya que la OMS le atribuye un 1/3 del total de muertes. En las próximas dos décadas seguirá
aumentando su presencia, especialmente en los países en vías de desarrollo (27).
Hay un decalaje temporal entre la exposición a los comportamientos de
riesgo y sus efectos en la morbi/mortalidad de las personas. Se ha observado que son probadas en su mayor parte por dietas inadecuadas (28)
que resultan de un bajo consumo general de frutas y verduras y un alto
consumo de sal, grasas saturadas y carbohidratos refinados.
Recomendaciones específicas:
— Consumo de grasa: Se ha demostrado la gran y poderosa influencia en
el riesgo de desarrollo a través de efectos sobre los lípidos, posibilidad de
trombosis, tensión arterial, etc. Así como la composición cualitativa de la
ingesta influye también en la modificación o no del riesgo. Las dietas deberían también aportar PUFA (tanto n-6 como n-3, en porcentajes situados
entre el 5-8 % y el 1-2% de ingesta de energía). La ingesta de ácido oleico
debería aportar el resto del total de energía (15-30%). Estas recomendaciones pueden ser variadas en función del consumo habitual y/o tradicional de partida de las diferentes poblaciones, así como de los grupos poblaciones y/o de riesgo más específicos.
— Frutas y vegetales: Su contribución a la salud cardiovascular se logra gracias a una gran variedad de fitonutrientes, al potasio y a la fibra que contienen. Se recomienda la ingesta de fruta fresca y vegetales en cantidades de 400-500 g/día.
— Potasio: Una adecuada ingesta de potasio baja los niveles de tensión arterial y es protectora frente a infarto y arritmias cardiacas. Su ingesta debería estar relacionada con la de sodio. Se suministra sin problemas con una
adecuada ingesta de frutas y verduras.
— Fibra: Es protectora contra la enfermedad coronaria y también puede ser
usada en dietas para disminuir la tensión arterial, puede ser incorporada
sin problemas mediante dietas con adecuada ingesta de frutas, verduras
y cereales.
— Pescado: Su ingesta regular (una-dos veces por semana) es protectora
frente a la enfermedad coronaria y el infarto isquémico.
— Alcohol: Aunque una ingesta moderada y/o baja de alcohol es protectora
frente a la enfermedad coronaria, otros riesgos para la salud que conlleva
no permiten hacer recomendaciones generales de uso.
— Actividad física: Al menos 30 minutos de moderada-alta intensidad la
mayor parte de los días de la semana son considerados protectores.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
— Sodio: La ingesta total de sodio de todas las fuentes influye en los niveles de presión arterial de las poblaciones. La limitación en su ingesta debe
venir dada por la reducción de la ingesta de sal a menos de 5 gramos por
día, teniendo en cuenta que numerosos aditivos y preservantes de los alimentos los aportan indirectamente.
93
Cáncer
El cáncer es causado por una gran variedad de factores tanto identificados como no; la más importante y definida causa de cáncer es el tabaco.
Otros factores de riesgo son la dieta, el alcohol, la actividad física, factores hormonales y la radiación. La incidencia y prevalencia de determinados cánceres como pulmón, colon, mama y próstata van en paralelo al
desarrollo económico, mientras que otros como el de estómago disminuye.
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
Es la mayor causa de mortalidad en el mundo, y en el mundo desarrollado
es la segunda, sólo por detrás de las enfermedades cardiovasculares. Se
calcula que alrededor de unos 10 millones de nuevos casos y 6 millones
de muertes ocurrieron en 2000 (29).
94
Conforme los países en vías de desarrollo se urbanizan, los patrones de
cáncer, incluso los más fuertemente asociados con la dieta, tienden a asemejarse a los de los países económicamente desarrollados. Entre 2000 y
2020, el número total de cánceres en el mundo en desarrollo se espera
que se incremente un 73% y en el mundo desarrollado en un 29%, especialmente como resultado de un incremento del número de personas ancianas (29).
Los factores dietéticos provocarían aproximadamente el 30% de los cánceres en los países industrializados (30), después del tabaco. Esta proporción sería del 20% en los países (31) en vías de desarrollo.
El peso corporal y la inactividad física en conjunto representaría entre 1/5
y un 1/3 de los tipos más comunes de cáncer, tales como los de mama
(postmenopáusica), colon, endometrio, riñón y adenocarcinoma de esófago.
Hasta la fecha se han descrito pocas relaciones directas entre dieta y
riesgo de cáncer, quizás aflatoxinas (hepatocarcinoma), alcohol y pocas
más.
Recomendaciones específicas:
— Mantener el peso corporal en adultos y el IMC en el rango de 18,5-24,9
kg/m.
— Evitar ganancias de peso superiores a 5 kg durante la vida adulta.
— Mantener actividad física regular, andar unos 60 minutos por día permite
moderar el peso corporal y evitar el estilo de vida sedentario.
— Bebidas alcohólicas: cuanto menos, mejor (el alcohol no está recomendado).
— Moderar el consumo de pescados cocinados al estilo chino así como salazones, en especial durante la infancia.
— Minimizar la exposición a aflatoxinas.
— Ingesta de 400 gramos/día de frutas y vegetales.
— Moderar el consumo de grasas. Ciertos aceites, como el de oliva, parecen
representar mejor opción que otras alternativas.
— Consumo moderado de carne preservada (salchichas, salami, jamón york).
— Evitar el consumo de comidas o bebidas a altas temperaturas.
Osteoporosis
Hay variaciones entre los países en relación a la especificidad diagnóstica, lo cual puede provocar variaciones en la incidencia y prevalencia de
la enfermedad. En los países desarrollados suele afectar más a mujeres
que a hombres.
Recomendaciones específicas:
La dieta tiene su importancia en relación a la osteoporosis, sobre todo en lo
que se refiere a vitamina D y calcio, especialmente en las poblaciones más
ancianas y, por tanto, más frágiles y vulnerables.
Esta no es una enfermedad para recomendaciones a la totalidad de la población, sino para personas de los subgrupos de alto riesgo. Así, en países donde
la incidencia de fracturas osteoporóticas es alto, una baja ingesta de calcio
(< 400-500 mg por día) entre hombres y mujeres ancianos se asocia con un
riesgo incrementado (36).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La osteoporosis es una enfermedad que se caracteriza por pérdida de
masa ósea (32), lo que provoca su fragilidad y, por consiguiente, un
aumento del riesgo de fractura. La incidencia de fracturas de cadera y vertebrales aumentan exponencialmente con la edad. Son la mayor causa de
morbilidad y minusvalía en la gente anciana (33, 34) y el caso de las fracturas de cadera pueden desembocar en muerte prematura. Además tiene
un considerable impacto en el presupuesto de los distintos servicios sanitarios (35).
95
Así, se debería asegurar una ingesta adecuada de vitamina D 5-10 m por día.
Actividad física acorde a la situación de los pacientes, encaminada principalmente a incrementar o mantener la fuerza muscular y la coordinación, debido
a que todo ello provoca una menor facilidad para las caídas (principal causa
de fracturas).
Dieta y estilos de vida saludables: fundamentos
A MODO DE CONCLUSIÓN
96
La existencia de malos hábitos alimentarios y de otros factores de riesgo
(tales como una escasa actividad física) conducen a un aumento del riesgo
de padecer enfermedades tales como obesidad, diabetes, cáncer, enfermedades cardiovasculares u osteoporosis. Sobre estos riesgos o asociaciones se han ido acumulando evidencias científicas a través de estudios
de investigación publicados en las principales revistas biomédicas. Extrayendo lo esencial de estas evidencias, se han llegado a elaborar de valiosas guías alimentarias elaboradas por parte de instituciones públicas o de
sociedades científicas tales como la Sociedad Española de Nutrición Comunitaria (37, 38). Estas guías suponen un referente práctico a la hora de
realizar estrategias de planificación, educación sanitaria y programas de
salud. El objetivo subyacente es el de promover una buena práctica alimentaria para el conjunto de la población en general, plasmando las directrices a seguir para diseñar políticas de salud nutricional que posibiliten
cambios duraderos y beneficiosos en nuestros hábitos alimentarios.
En definitiva, existe cada vez más conciencia social de la trascendencia
del tema y de la necesidad de la formulación de acciones específicas, lo
que ha supuesto que este campo se vaya ubicando progresivamente en
un lugar cada vez más destacado dentro de las agendas de la salud pública
para el siglo XXI. El esfuerzo conjunto para abordar este reto merece ciertamente la pena.
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Uso de probióticos
en la prevención y tratamiento
de enfermedades digestivas
F. Guarner
Unidad de Investigación de Aparato Digestivo
Hospital Universitario Vall d’Hebrón
Barcelona
El individuo humano alberga unos 100 billones de bacterias de unas 400
especies distintas, que en su gran mayoría viven en el tracto intestinal (1).
La gran biodiversidad de especies dentro del ecosistema intestinal facilita
la vida y el desarrollo del conjunto, que incluye no sólo a la colectividad
de bacterias sino también al anfitrión humano. Se habla de simbiosis cuando
la relación entre dos o más especies vivas conlleva beneficios para al
menos una de ellas sin que exista perjuicio para ninguna de las otras. Para
muchas especies bacterianas el conjunto es imprescindible para la vida:
los organismos unicelulares precisan de la colectividad y biodiversidad
para su desarrollo. Géneros y especies bacterianas diversas utilizan los
productos metabólicos generados por otras especies para su proliferación.
Para el individuo anfitrión, la presencia de la microflora bacteriana no es
imprescindible para la vida, pero sí tiene un impacto importante en su
fisiología. Los mamíferos nacidos por cesárea y criados bajo condiciones
estrictas de asepsia no adquieren su flora natural y tienen un desarrollo
anormal de diversos parámetros anatomo-fisiológicos. La tabla I recoge
diferencias entre el animal criado en condiciones de absoluta asepsia,
«germ-free», y el animal que tiene flora convencional, es decir, adquirida
espontáneamente. Hay diferencias muy notables en el desarrollo del tubo
digestivo y del sistema inmune, con repercusiones fisiológicas en ambos
sistemas y en el metabolismo general (2, 3).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
CONCEPTO DE SIMBIOSIS
99
Tabla I
Diferencias entre el animal con flora convencional y el animal «germ-free»
Uso de probióticos en la prevención y tratamiento de enfermedades digestivas
Parámetro
100
Flora convencional
«Germ-free»
Temperatura corporal
Normal
Baja
Colesterol sérico
Normal
Elevado
Gammaglobulinas séricas
Normales
Muy reducidas
Peso del corazón, pulmones
e hígado
Normal
Reducido
Gasto cardíaco
Normal
Bajo
Consumo de oxígeno
Normal
Bajo
Ganglios linfáticos
Normales
Pequeños y
atróficos
Pared intestinal
Normal
Delgada
Proliferación del epitelio intestinal
Normal
Reducida
Superficie mucosa intestinal
Normal
Reducida
Peristaltismo intestino delgado
(complejos motores migratorios)
Ritmo normal
Ritmo lento
Tamaño del ciego
Normal
Aumentado
Degradación de moco
Normal
Casi nula
Gas intestinal
Hidrógeno, metano
y anhídrido carbónico
No hay
hidrógeno ni
metano
Ácidos grasos de cadena corta
Gran cantidad
Casi ausentes
Datos de referencias 2 y 3.
Los estudios con animales «germ-free» han permitido identificar tres
funciones primarias de la microflora intestinal: a) Funciones de nutrición y
metabolismo, como resultado de la actividad bioquímica de la flora, que
incluyen recuperación de energía en forma de ácidos grasos de cadena
corta, producción de vitaminas y efectos favorables sobre la absorción de
calcio y hierro en el colon; b) Funciones de protección, previniendo la
invasión de agentes infecciosos o el sobrecrecimiento de especies
residentes con potencial patógeno, y c) Funciones tróficas sobre la
proliferación y diferenciación del epitelio intestinal, y sobre el desarrollo y
modulación del sistema inmune (4).
PROBIÓTICOS Y PREBIÓTICOS
Probióticos y prebióticos pueden optimizar las funciones de la flora. La
tabla II enumera algunas áreas en las que el uso adecuado de probióticos
y prebióticos puede proporcionar beneficios para el anfitrión. La eficacia
de probióticos y prebióticos para promover aspectos concretos de la salud
humana debe demostrarse en estudios controlados. En el caso de
probióticos, cada estudio se basa en una o varias cepas concretas y sus
resultados no se deben extrapolar a otras cepas. En el caso de prebióticos,
además es muy importante comprobar que promueven el crecimiento de
especies bacterianas consideradas beneficiosas para el organismo.
PREVENCIÓN Y TRATAMIENTO DE INFECCIONES
GASTROINTESTINALES
Un buen número de estudios clínicos ha demostrado la utilidad de varios
probióticos en la prevención y tratamiento de infecciones gastrointestinales
agudas. Diversos estudios clínicos controlados han demostrado que algunos
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
El conocimiento científico de los efectos derivados de la interacción entre
microflora y anfitrión está proporcionando información muy útil para mejorar
la relación de simbiosis. Los probióticos son microorganismos vivos que
ingeridos en cantidades adecuadas producen efectos beneficiosos para
la salud que se añaden a su valor puramente nutricional (5). Hay amplia
documentación sobre el uso de numerosas cepas bacterianas que inducen
efectos beneficiosos en modelos animales. Además, en años recientes se
han identificado diversas cepas bacterianas, sobre todo de los géneros
lactobacilo y bifidobacteria, con propiedades aplicables para la promoción
de la salud humana. Los prebióticos son ingredientes de la comida no
digeribles que promueven selectivamente el crecimiento y la actividad de
un número limitado de especies bacterianas (6). Típicamente los prebióticos
son carbohidratos no digeribles que después de su tránsito por el intestino
delgado llegan al colon prácticamente sin modificación alguna. Las bacterias
de la flora autóctona que poseen las enzimas metabólicas adecuadas para
fermentar y consumir tales carbohidratos tienen la oportunidad de proliferar
de modo selectivo gracias al aporte de energía específico que consiguen
de dichos sustratos. El concepto es altamente atractivo, y se han identificado
diversas sustancias que favorecen la proliferación de lactobacilos o
bifidobacterias.
101
Uso de probióticos en la prevención y tratamiento de enfermedades digestivas
Tabla II
Funciones básicas de la microflora intestinal y su posible optimización
mediante el uso de probióticos y prebióticos
102
I.
Funciones metabólicas
— Incremento de la absorción de calcio (ref. 7)
— Regulación del metabolismo hepático de los lípidos (refs. 8, 9)
— Control y modulación de la producción de gas intestinal: tratamiento
del síndrome del intestino irritable (ref. 10)
II.
Funciones defensivas
— Prevención y tratamiento de infecciones gastrointestinales (refs. 11-16)
— Prevención de infecciones sistémicas por translocación bacteriana
(refs. 17,18)
III.
Funciones tróficas
— Prevención y tratamiento de las enfermedades con base autoinmune:
enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, atopia, etc. (refs. 19-24)
— Prevención del cáncer colorrectal (ref. 25)
probióticos pueden prevenir la diarrea asociada al uso de antibióticos, y
dos meta-análisis confirman la eficacia de los probióticos para esta
indicación (14, 15). Otros estudios han probado la eficacia de algunos
preparados probióticos en la prevención de diarreas agudas infantiles de
origen nosocomial (26, 27) o adquiridas en la comunidad (28, 29). Los
estudios sobre la prevención de la diarrea del viajero son discordantes y
no hay una indicación clara (30). En cambio, numerosos estudios
demuestran claramente la eficacia de diversos probióticos en el tratamiento
de la diarrea aguda por rotavirus. También hay datos positivos en diarreas
agudas causadas por otros agentes infecciosos. Tres meta-análisis han
analizado y confirmado la utilidad de los probióticos para esta indicación
(11-13).
La infección de la mucosa gástrica por Helicobacter pylori puede ser tratada
mediante probióticos. Hay evidencia experimental in vitro que demuestra
que algunos probióticos tienen actividad anti-Helicobacter mediada por
bacteriocinas. Sin embargo, los resultados obtenidos en estudios clínicos
controlados son poco llamativos (16).
PREVENCIÓN DE INFECCIONES SISTÉMICAS
POR TRANSLOCACIÓN BACTERIANA
La translocación bacteriana consiste en el paso de bacterias viables desde
la luz intestinal a localizaciones extraintestinales, como ganglios linfáticos
mesentéricos, sangre, hígado, páncreas, etc. (31). Se admite que la
translocación bacteriana en cantidades discretas es un fenómeno fisiológico
que contribuye a la homeostasis adecuada del sistema inmune. Sin embargo,
la consecuencia negativa de la translocación bacteriana descontrolada es
el desarrollo de infecciones sistémicas. Esto puede ocurrir en condiciones
clínicas críticas, como los politraumatismos, quemaduras graves, pancreatitis
agudas severas, pacientes sometidos a cirugía abdominal mayor
(trasplantes), oclusión intestinal, fallo hepático y fallo multiorgánico.
Algunos ensayos clínicos han investigado la utilidad de los probióticos en
la prevención de complicaciones infecciosas por translocación bacteriana.
Los resultados obtenidos en pacientes con pancreatitis aguda grave (17)
y en pacientes sometidos a trasplante hepático (18) han demostrado
eficacia. Estos datos son potencialmente muy relevantes, y subrayan la
conveniencia de nuevas estrategias en la prevención de complicaciones
sépticas que eviten el abuso de antibióticos.
La colitis ulcerosa, la enfermedad de Crohn y la «pouchitis» o reservoritis
constituyen un conjunto de enfermedades crónicas del intestino de
prevalencia creciente en los países desarrollados y de etiología
desconocida. En estos pacientes existe una respuesta inmune exagerada
frente a las bacterias de la flora habitual. Este mecanismo fisiopatológico
parece jugar un papel importante en la generación de las lesiones de la
mucosa intestinal, ya que la derivación del contenido fecal o la esterilización
de la luz intestinal consiguen una importante remisión inflamatoria, tanto
en modelos experimentales como en estudios de intervención en pacientes
(32-34). Se ha demostrado que existe una sensibilización del sistema
inmune frente a la propia flora en pacientes con enfermedad de Crohn o
colitis ulcerosa, en contraste con la población control (35).
Sin embargo, es muy interesante el hecho de que in vitro algunos elementos
bacterianos pueden inducir mecanismos anti-inflamatorios en la mucosa
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
ENFERMEDADES INFLAMATORIAS INTESTINALES
103
Uso de probióticos en la prevención y tratamiento de enfermedades digestivas
104
intestinal (36). La incubación de mucosa de íleon terminal de pacientes
con enfermedad de Crohn activa con diferentes bacterias muestra
respuestas diversas. Una cepa no patógena de E. coli estimula la liberación
de TNFα en tejido control y en tejido inflamado (37). Sin embargo, la cepa
Lactobacillus casei DN-114 001 reduce significativamente la liberación de
TNFα por la mucosa inflamada. Este efecto anti-TNFα sólo se observa en
la mucosa inflamada, y además se asocia con una reducción de la
expresión de TNFα en los linfocitos intraepiteliales, y con una reducción
de la expresión de CD25 en los linfocitos T de la lámina propia (36). Dado
que la expresión de CD25 es un marcador que indica estado de activación
de los linfocitos T, estos datos sugieren que la interacción bacteria-epitelio
induce cambios que se transducen a la lámina propia de la mucosa
intestinal, y modulan la respuesta inflamatoria.
Si se consiguen in vivo las condiciones adecuadas, la terapia bacteriana
podría aportar importantes beneficios en el tratamiento de la enfermedad
inflamatoria intestinal. Los estudios clínicos iniciales son prometedores, y
se han demostrado efectos beneficiosos con perspectivas alentadoras
para el control de este grupo de enfermedades (21-24).
PROBIÓTICOS E INMUNIDAD
En años recientes se está prestando especial interés a la posible relación
de la flora con las disfunciones del sistema inmunitario (38). En las
sociedades desarrolladas, la incidencia de enfermedades infecciosas ha
disminuido muy notablemente durante la segunda mitad del siglo XX, y
esta observación es válida tanto para las enfermedades de etiología
bacteriana (tuberculosis, fiebre reumática, tifus, brucelosis) como para las
enfermedades de origen viral (hepatitis A, sarampión, parotiditis). En
paralelo, la incidencia de alergias y de algunas enfermedades con base
autoinmune, como la esclerosis múltiple, la diabetes insulino-dependiente,
las enfermedades inflamatorias intestinales (Crohn y colitis ulcerosa), ha
crecido de modo importante. Aunque todas estas enfermedades tienen un
componente de predisposición genética, es evidente que la contribución
de factores ambientales debe jugar un papel muy importante en el cambio
de tendencias observado en un período relativamente corto de apenas 50
años. La hipótesis de la «higiene excesiva» sugiere que la falta de
exposición a agentes bacterianos desde edades tempranas de la vida
podría estar en la base de estas tendencias al alza en la aparición de
disfunciones del sistema inmune, incluyendo alergias, enfermedad de
Crohn, diabetes tipo I, esclerosis múltiple y linfomas no-hodgkinianos (38).
Las bacterias en general, y también los probióticos, juegan un papel muy
importante en el desarrollo y modulación del sistema inmune. Parece claro
que algunos probióticos pueden alertar al sistema inmune y favorecer el
rechazo de microorganismos infecciosos ofensivos, induciendo la
producción de inmunoglobulinas específicas de tipo A. Otros estudios han
observado que la administración de una bacteria probiótica a través de un
yogur puede mejorar otros parámetros de la función inmune como es la
actividad de fagocitosis en leucocitos de sangre periférica (39). Este campo
es muy prometedor, y su potencial terapéutico incluye afecciones de alta
prevalencia en la población infantil como son el eczema atópico y las
alergias en general (19). Un estudio reciente demuestra claramente que
la administración de un probiótico es eficaz para la prevención del eczema
atópico en niños de familias con alta incidencia de alergia (20).
La flora intestinal juega un papel importante en la fisiopatología del cáncer
de colon. Desde hace años se reconoce la relación epidemiológica entre
dieta y cáncer de colon, pero además en la última década se han obtenido
evidencias que sugieren que la flora intestinal sería el factor ambiental
clave por su capacidad de producir sustancias con potencial carcinógeno
o anti-carcinógeno a partir de los residuos de la dieta. Se han identificado
algunos probióticos que inhiben el desarrollo de tumores malignos de colon
inducidos experimentalmente mediante carcinógenos químicos (25). Es
muy probable, por tanto, que el uso de probióticos ocupe un lugar importante
en la prevención del cáncer de colon, especialmente en los grupos de
personas que tienen factores de riesgo asociado a cáncer de colon
(poliposis, historia familiar, etc.). Por el momento, algunos estudios clínicos
en voluntarios han demostrado la eficacia de algunos probióticos para
reducir actividades enzimáticas en las heces que se relacionan con la
generación de carcinógenos (40).
PROBIÓTICOS EN MEDICINA BASADA EN LA EVIDENCIA
Como resumen de lo expuesto a lo largo de este capítulo, la tabla III muestra
las indicaciones de los probióticos en gastroenterología según los criterios
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
CÁNCER DE COLON
105
Uso de probióticos en la prevención y tratamiento de enfermedades digestivas
Tabla III
Probióticos en Medicina Basada en la Evidencia
106
Recomendación Grado A (Nivel de evidencia 1A)
— Tratamiento de diarreas infantiles agudas (refs. 11-13)
— Prevención de la diarrea asociada al uso de antibióticos (refs. 14, 15)
— Prevención de diarreas infantiles agudas, nosocomiales o adquiridas
en la comunidad (refs. 26-29)
Recomendación Grado A (Nivel de evidencia 1B)
— Prevención de la reservoritis o «pouchitis» y mantenimiento de la
remisión (refs. 23, 24)
Recomendación Grado B (Nivel de evidencia 2B)
— Prevención de sepsis asociada a la pancreatitis aguda grave (ref. 17)
— Prevención de sepsis postquirúrgica (ref. 18)
de la Medicina basada en la Evidencia. El grado de recomendación A, el
más alto, el cual es imperativo y absolutamente recomendable, se
corresponde con evidencia basada en estudios de nivel 1. El nivel 1A
consiste en la revisión sistemática de ensayos clínicos randomizados y
controlados (meta-análisis) con homogeneidad en sus resultados
(comparables y en la misma dirección). El nivel de evidencia 1B se basa
en un solo ensayo clínico randomizado y controlado pero con intervalos
de confianza muy definidos (estrechos) y diferencias claras. El grado de
recomendación B es una recomendación favorable, pero no imperativa, y
se corresponde con evidencias basadas en estudios de nivel 2. El nivel
de evidencia 2A procede de la revisión sistemática de estudios de cohortes
con homogeneidad (resultados comparables y en la misma dirección), y
el nivel 2B de un solo estudio de cohortes o de ensayos clínicos con alguna
limitación metodológica (bajo seguimiento, intervalos de confianza amplios,
etc.).
Según estos criterios debe recomendarse el uso de probióticos con el nivel
más alto de certeza para el tratamiento de las diarreas infantiles agudas,
para la prevención de las diarreas agudas en niños o de la diarrea asociada
al uso de antibióticos en niños y adultos, y como tratamiento de
mantenimiento y prevención de la «pouchitis» (inflamación del reservorio
íleo-anal en pacientes que han requerido colectomía total). Hay también
una recomendación favorable para el uso de probióticos en la prevención
de sepsis postquirúrgica en pacientes sometidos a trasplante y en pacientes
con pancreatitis aguda grave.
CONCLUSIONES
Los probióticos y los prebióticos permiten mejorar el equilibrio ecológico
de la flora, potenciando sus funciones beneficiosas y controlando sus
posibles influencias perjudiciales. Por el momento, se trata de un área que
precisa todavía mucha investigación básica y clínica para poder verificar
la consistencia del amplio abanico de aplicaciones potenciales que se
vislumbran. El advenimiento de nuevas tecnologías de biología molecular
para el estudio microbiológico de la flora, y los avances en nuestros
conocimientos sobre los mecanismos implicados en la inmunidad intestinal
van a ser sin duda decisivos.
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
27.
109
La calidad de vida relacionada
con la salud humana a través
del beneficio en las funciones
digestivas y la nutrición
M. Bixquert Jiménez* y L. Bixquert Pla**
*Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina de Valencia. Servicio de
Digestivo. Hospital Arnau de Vilanova. Valencia
**Servicio de Psicología Clínica. Hospital Lluís Alcanys de Játiva. Valencia
El término «calidad de vida» (CDV) tiene sus orígenes en la época posterior
a la Segunda Guerra Mundial y se utilizó entonces para referirse al buen
vivir. En la actualidad se podría definir como el sentimiento personal general
de bienestar (físico, psíquico y social) y satisfacción con la vida. Dicho de
otra manera, la CDV describe y mide el impacto de diferentes condiciones
sobre la vida diaria de la gente, teniendo en consideración las funciones
físicas, emocionales y sociales (20).
Su asociación a los cuidados de salud se inició hacia la mitad de la década
de los setenta, cuando la atención sanitaria, influida por los cambios
sociales, va abandonando también el culto a la cantidad («años de vida»)
y orientando su interés hacia la calidad de la vida humana («vida a los
años»). Estos objetivos sólo pueden ser conseguidos con éxito si tenemos
en cuenta la estimación del bienestar de los pacientes. El bienestar subjetivo
físico y mental, la participación social plena y un estado funcional adecuado
son cuestiones de preocupación creciente en las sociedades avanzadas,
en las cuales la mayoría de las repercusiones del sufrimiento de la
enfermedad provienen de las patologías crónicas, para las que no es
posible el tratamiento curativo definitivo (1, 4).
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
INTRODUCCIÓN
111
La calidad de vida relacionada con la salud humana a través del beneficio
en las funciones digestivas y la nutrición
De esta manera, «calidad de vida relacionada con la salud» (CDVRS)
incorpora las medidas objetivas de lesión o disfunción las percepciones y
expectativas del enfermo, es decir, sus necesidades (7). CDVRS sería la
representación de los efectos que una enfermedad causa en un paciente,
y el enfoque de la atención sanitaria en tales términos hace que el enfermo
sea comprendido y apreciado como una unidad funcional, más que como
un caso de enfermedad (4, 7, 10).
112
Además de los rasgos propios de la enfermedad influyen en la CDVRS los
aspectos demográficos, culturales y socioeconómicos (11) tanto en los países
del Tercer Mundo como en los desarrollados. De manera recíproca, una
buena salud conseguirá innegables beneficios sociales y económicos para
la persona, la sociedad y el país, y permitirá mantener un estado de
crecimiento económico sostenido (tabla I), y un mejor desarrollo para su
futura población trabajadora; así hace tiempo que se demostró una clara
relación en los lactantes y niños pequeños entre una alimentación adecuada
y el desarrollo físico e intelectual, y recientemente se ha comprobado en
Brasil que un aumento del 1% en el peso medio de los individuos que trabajan
en la comunidad ocasiona un incremento del 8% de los salarios (17).
La CDVRS, cuya evaluación y medida deben ser empleadas para la
reorientación de los cuidados sanitarios, tanto a nivel individual como en
una perspectiva social, se ve afectada por una serie de rasgos (tabla II).
Es importante notar que las manifestaciones depresivas figuran entre las
que más alteran la percepción personal de la CDVRS, incluso aunque sean
Tabla I
Beneficios económicos a medio y largo plazo de la buena salud
1.
2.
Aumenta la productividad laboral:
a)
Reduce la incapacidad física
b)
Disminuye la debilidad corporal, mejora la nutrición
c)
Desciende el número de días de baja laboral
Aumenta la posibilidad de obtener mejores salarios:
a)
Favorece la escolarización y potencia los rendimientos de la educación
b)
Mejora la capacidad de aprendizaje y optimiza la formación continuada
c)
Libera recursos alternativos, que se hubieran empleado en la previsión
y tratamiento de las enfermedades
Tabla II
Rasgos capaces de influir en la calidad de vida relacionada con la salud
1.
2.
3.
4.
Rasgos demográficos:
a)
Edad (muy joven o avanzada, peor)
b)
Sexo (en general, peor en mujeres, sobre todo ancianas)
Rasgos personales:
a)
Mejor siendo asertivo y extrovertido
b)
Peor si hay rasgos de neuroticismo o depresión
Rasgos socioeconómicos:
a)
Pertenencia a una etnia o cultura determinadas
b)
Nivel de estudios y educación
c)
Nivel de ingresos
Rasgos propios de la enfermedad:
a)
Presencia de dolor, fiebre, diarrea, vómitos, anemia, etc.
b)
Incapacidad física o impotencia funcional
Por otra parte, el sobrepeso y sus consecuencias no sólo físicas sino
estéticas tiene un notable impacto negativo sobre la percepción de la CDVRS
(sobre todo en mujeres), aunque no se alcancen cifras que puedan calificarse
dentro de la obesidad; revertirlo mediante las adecuadas medidas higiénicodietéticas mejora la calidad de vida relacionada con la salud en sus vertientes
física, psíquica y social, como han puesto en evidencia Fine y cols. (6).
ASPECTOS DE LA CDVRS A NIVEL DIGESTIVO Y NUTRICIONAL
Desde el punto de vista del funcionalismo digestivo y de una nutrición
adecuada, la CDVRS tiene que ver con una serie de aspectos que
sintetizamos en la tabla III. El mantenimiento del apetito y del gusto por el
sabor de los alimentos contribuirá a la apetencia por la ingesta y hará más
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
reactivas a una enfermedad orgánica, como sucede en casos de cardiopatía
isquémica (18) o de enfermedad maligna (5), siendo una de las mejores
armas para reducirla una adecuada comunicación con el profesional
sanitario, que además facilita el cumplimiento terapéutico.
113
La calidad de vida relacionada con la salud humana a través del beneficio
en las funciones digestivas y la nutrición
Tabla III
Aspectos de la CDVRS digestivos y nutricionales
114
1.
Mantenimiento del apetito y el gusto por la comida para favorecer la ingesta
alimentaria adecuada
2.
Mantenimiento de las funciones digestivas altas y bajas:
a)
Reduce las manifestaciones de reflujo gastroesofágico
b)
Disminuye las manifestaciones dispépticas
c)
Modula el tránsito intestinal evitando el estreñimiento crónico
3.
Control de las manifestaciones de síndrome de intestino irritable
4.
Conseguir una nutrición óptima (aquella que no sólo permite la supervivencia,
sino que promueve la salud y previene las enfermedades), y sobre todo:
a)
Mantiene una fuerza muscular normal
b)
Evita la caries dental
c)
Evita el sobrepeso, reduce el riesgo de HTA y diabetes
d)
Evita o minimiza la osteopenia
e)
Reduce la fragilidad cutánea
f)
Facilita la curación de las heridas espontáneas y operatorias
g)
Mantiene el correcto funcionalismo hepático y endocrino
h)
Cumple funciones de inmunoestimulación e inmunomodulación
sencilla la nutrición adecuada (15). Ésta es necesaria para el mantenimiento
de la inmunidad humoral (gran parte de las inmunoglobulinas se sintetizan
en el tracto digestivo) y celular (la desnutrición causa linfopenia), cuya
integridad reduce el riesgo de infecciones intercurrentes (8).
Evitar o reducir ciertas manifestaciones digestivas crónicas funcionales
(reflujo, dispepsia, estreñimiento) puede conseguirse en una gran parte
mediante consejos dietéticos, entre los que la supresión del tabaco y el
alcohol destilado, las bebidas estimulantes y una ingesta rica en fibra
dietética son los pilares fundamentales. Además, las manifestaciones del
síndrome de intestino irritable (SII) tales como el dolor abdominal, la
flatulencia o la alternancia diarrea-estreñimiento son frecuentes en la
población general española (18-25%), aunque menos de una cuarta parte
consultan al médico (3). Una dieta reducida en fructosa o en lactosa, cosa
que se consigue sustituyendo la leche por yogur, haciendo ejercicio regular,
dejando de fumar, de beber alcohol destilado y de consumir un exceso de
café o bebidas de cola, ayudan a mejorar estas manifestaciones en más
de la mitad de los casos.
IMPORTANCIA DE LA MICROFLORA INTESTINAL EN LA CDVRS
La microflora intestinal, además de completar la digestión de los alimentos
ingeridos mediante fermentación y la producción de ciertas enzimas, es
capaz de sintetizar vitaminas, como la vitamina K, aumenta el catabolismo
de sustancias mutágenas y sintetiza ácido butírico, lo que colabora a
estabilizar el coloncito y disminuye el riesgo de pólipos colónicos (y, por
tanto, evita que degeneren), cataboliza las sales biliares, lo que implica la
reducción del colesterol, y mejora el almacenamiento del glucógeno
Tabla IV
Funciones generales de la microflora intestinal
1.
Nutricional. El 80% de la energía que obtiene el colon proviene de su luz
2.
Bioquímica. La microflora intestinal tomando como sustrato la fibra
soluble (pectina, inulina, gomas y mucílagos) produce ácidos grasos de
cadena corta: acético, propiónico y butírico
3.
Efecto barrera: impide la invasión de patógenos
4.
Inmunoestimulación e inmunomodulación. El 80% de todas las células
inmunocompetentes del organismo están en el intestino
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
La microflora colónica, cuyo crecimiento y mantenimiento metabólico
dependen de los sustratos que ingresan en el tracto digestivo merced a
los alimentos que se ingieren, es muy importante para el mantenimiento
de la salud y para la prevención de ciertas enfermedades (tabla IV). Por
ello, los intentos de modificar la capacidad de la microflora colónica y sus
actividades metabólicas ha conducido al empleo de probióticos (bacterias
vivas que ayudan al equilibrio de la flora normal) y prebióticos (sustratos
de apoyo al crecimiento y desarrollo local de las bacterias, por ejemplo,
fibra soluble), cuyo efecto conjunto se denomina simbiótico (9). Los
probióticos son factores de resistencia, es decir, en los individuos sanos
su carencia apenas se nota, pero en presencia de patógenos su falta tiene
consecuencias negativas (3).
115
La calidad de vida relacionada con la salud humana a través del beneficio
en las funciones digestivas y la nutrición
hepático, lo que facilita que no hayan grandes incrementos postprandiales
de la glucemia sanguínea.
116
Los efectos inmunoestimulantes e inmunomoduladores de la flora intestinal
normal, mantenida en sus niveles correctos por una alimentación adecuada
y variada rica en fibra (prebióticos) y en alimentos fermentados como el
yogur (probióticos), son claves para reducir el riesgo de infecciones
intestinales (la flora intestinal tiene efecto barrera anti-invasión de
patógenos) y urogenitales (8, 9, 16), y asimismo para disminuir el riesgo
de atopias infantiles y alergias en niños y en adultos (16, 19).
Desde el punto de vista médico y farmacológico no debemos dejar pasar
inadvertida otra función importante de la flora colónica: la de convertir
profármacos en fármacos activos, facilitando el cumplimiento terapéutico
al reducir los efectos adversos en el tracto superior que tendrían si se
tomaran en la forma activa, o permitiendo que menores dosis alcancen
adecuadas concentraciones en tramos más bajos del tubo digestivo. Ello
sucede así, por ejemplo, con el ácido salicilsalicílico o la salazopirina.
LA CDVRS EN LA POBLACIÓN ANCIANA
La CDVRS adquiere una especial relevancia en el colectivo de los ancianos
por su importancia demográfica y por la posibilidad de actuar sobre algunas
de las disfunciones físicas que les afligen (13), además de con los fármacos,
con actuaciones nutricionales. En el momento actual en España se supone
que el 15-16% de la población tiene más de 65 años, y en 2020 será del
18-20%, pese a la inmigración. El libro blanco nacional de la salud de los
ancianos, publicado en 1987, reveló que las quejas más frecuentes en la
población de edad avanzada eran cinco:
1.
Dolores osteomusculares o reducción de la movilidad (40% de los hombres,
60% de las mujeres)
2.
Estreñimiento crónico (28% de los hombres, 40% de las mujeres)
3.
HTA (20% de los hombres, 30% de las mujeres)
4.
Insomnio (10% de los hombres, 20% de las mujeres)
5.
«Mareos» (8% de los hombres, 13% de las mujeres)
Entre estas quejas al menos dos (estreñimiento crónico y dolores
osteomusculares debidos a osteopenia) son susceptibles de intervención
dietética; dicho de otra manera, el 40% de los aspectos de la salud que
reducen la CDV de los ancianos pueden revertirse mediante la actuación
a través de una alimentación correcta (2, 14).
El panorama de las alteraciones nutricionales en la población anciana se
presenta en la tabla V. A lo señalado allí habría que añadir que hasta el
50% de los ancianos españoles tienen hipo o alactasia adquirida, con lo
que la ingesta de más de un vaso de leche al día les produce intolerancia
(flatulencia, dolor abdominal, diarrea), con lo que van dejando de tomarla
y se privan de una fuente importante de proteínas, calcio y otros minerales y vitaminas de los grupos B y D.
Si a la reducción de la ingesta de calcio de la leche se añade en la población
anciana el conocido hecho de la reducción de ingesta proteica hasta casi
la mitad de lo que deberían tomar, las posibles consecuencias serían las
que señalamos en la figura 1 (2, 12). Pero es que además se establece
un círculo vicioso, ya que las propias alteraciones nutricionales tienen
consecuencias digestivas (tabla VI), pues el mantenimiento de la integridad
de las vellosidades intestinales y del enterocito requiere un aporte adecuado
de nutrientes.
1.
Caprichos dietéticos:
a)
Consumen más hidratos de carbono
b)
Toman menos proteínas
2.
Disgeusia, hipo o anosmia (pierden el sabor de los alimentos) → anorexia
3.
Déficit masticatorios → comen menos y con menor frecuencia
4.
Consecuencias de la gastritis crónica o de la gastrectomía → saciedad
precoz
5.
Hipomotilidad intestinal → sobrecrecimiento bacteriano → malabsorción
6.
Insuficiencia vascular mesentérica crónica → disminución de la capacidad
absortiva
7.
Hipoalbuminemia → edema mucosa intestinal → malabsorción
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
Tabla V
Principales alteraciones digestivas y nutricionales en los ancianos
117
La calidad de vida relacionada con la salud humana a través del beneficio
en las funciones digestivas y la nutrición
Figura 1
Consecuencias de la menor ingesta (o malabsorción) de calcio y proteínas en
el sujeto anciano.
118
Reducción de la ingesta de leche
Disminución ingesta proteica
Hipocalcemia
Hipoalbuminemia
OSTEOPOROSIS
Irritabilidad
neuromuscular
Dolores óseos
Fracturas patológicas
Malabsorción
En 1995, el SERVASA recogió en la Comunidad Valenciana 3.863 fracturas posiblemente debidas a osteoporosis (83% de ellas en ancianos; tres
veces más frecuentes en la mujer)
Tabla VI
Consecuencias digestivas de las alteraciones nutricionales
1.
La malabsorción de proteínas reduce la secreción de enzimas pancreáticas
y de exo y endopeptidasas → causa síndrome de maldigestión por insuficiencia pancreática
2.
La malabsorción de proteínas reduce el recambio celular en las vellosidades intestinales → atrofia de la mucosa intestinal
3.
La malabsorción proteica causa hipoalbuminemia → edema de la mucosa
→ exudación proteica intestinal → más hipoalbuminemia
4.
Se produce malabsorción de fólico → atrofia de las vellosidades intestinales → malabsorción
5.
Se altera la función inmune intestinal (por la hipoproteinemia, linfopenia y
déficit de absorción de zinc)→ aumenta riesgo de infecciones
gastrointestinales. Los ancianos malnutridos sufren cinco veces más
hospitalizaciones por esta causa, con una mortalidad seis veces superior
que los adultos más jóvenes
El soporte nutricional en el anciano se puede implementar de forma práctica
mediante una serie de medidas generales, que cumplirán unos criterios
básicos (2):
1.
Será humana y comunicativa. Se informará al paciente y sus familiares
y se corregirán los posibles caprichos dietéticos
2.
Será preventiva, lo más pronta y precoz posible, sin esperar a que haya
un déficit nutricional avanzado, global o aislado
3.
Será individualizada, lo menos invasiva posible, respetando en lo posible
los aspectos alimentarios culturales del paciente
4.
El régimen de alimentación y el modo de administración deben cubrir las
necesidades nutricionales y poder continuarse bien por su sencillez
5.
Al menos una parte debe mantenerse por vía digestiva, para mantener
la función intestinal e integrar las necesidades fisiológicas con las
psicosociales, ya que el hecho de comer es más que nutrirse, es
relacionarse, es compartir, etc.
Los beneficios sobre la salud (y, por tanto, sobre la calidad de vida
relacionada con ella) de los probióticos en forma de leches fermentadas
son numerosos y tienen un evidente impacto en el estado de bienestar
físico, a través de la modulación de las funciones intestinales, desde la
boca al ano, y del estado nutricional (tabla VII).
La CDVRS mejora tanto por los beneficios sobre la nutrición (combaten la
hipoproteinemia y la hipocalcemia) como por el impacto sobre la
sintomatología funcional digestiva (modulación del tránsito digestivo, mejoría
de la digestibilidad, reducción del meteorismo), como por la prevención de
enfermedades generales (osteoporosis, infecciones del tracto urogenital)
e incluso por la reducción del riesgo de adenomas colónicos o la acción
coadyuvante en el tratamiento de la colitis ulcerosa. Un nivel adecuado de
albúmina en sangre evita, asimismo, ciertas interacciones medicamentosas
asociadas al desplazamiento competitivo de fármacos de su unión con la
albúmina (por ejemplo, ciertos diuréticos, ciertos antibióticos, ciertos
antidiabéticos orales y los digitálicos) y mejora la farmacocinética
medicamentosa.
ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
IMPACTO DEL CONSUMO DE PROBIÓTICOS EN LA CDVRS
119
Tabla VII
Beneficios del consumo de leches fermentadas como probióticos
en la CDVRS
La calidad de vida relacionada con la salud humana a través del beneficio
en las funciones digestivas y la nutrición
1.
120
Mejoran la nutrición del individuo:
a)
Su propio valor nutritivo es alto (caseína, HC, Ca, P, Mg)
b)
Su acidez y la presencia de probióticos mejoran la digestibilidad de
los nutrientes
2.
Equilibran o normalizan la flora intestinal, revirtiendo el efecto de los
antibóticos orales. Evitan la diarrea postantibioterapia o su recidiva
3.
Modulan el tránsito intestinal:
4.
a)
Reducen riesgo de diarrea del viajero
b)
Acortan las diarreas estivales y víricas
c)
Los yogures con bifidobacterias ayudan a evitar el estreñimiento
funcional
Reducen el riesgo de ciertas infecciones, sobre todo en población anciana:
a)
Candidiasis mucocutánea
b)
Infecciones urogenitales
5.
Reducen el riesgo de pólipos colónicos
6.
Tienen acción coadyuvante en el tratamiento de la colitis ulcerosa
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ALIMENTACIÓN FUNCIONAL
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Notas
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