Polifenoles en el manejo del peso y control de la obesidad

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha reconocido la epidemia de la obesidad como uno de los 10 principales problemas de salud mundiales. Los polifenoles de frutas, verduras y otros alimentos derivados de las plantas podrían ayudar a combatir eficientemente este mal.

En términos biológicos, la obesidad es el resultado de un desequilibrio entre  la entrada de energía (absorción de los alimentos) y el gasto de energía. En la mayoría de los individuos, la obesidad aparece  como una enfermedad genética y multifactorial, y las estimaciones indican que los determinantes genéticos explican por lo menos el 50% del fenotipo obeso, considerando que el resto es debido al entorno.

La visión actual de la obesidad indica que el entorno en los países desarrollados promueve un consumo excesivo de energía en términos de alimento y una reducción del gasto de energía.

La obesidad está relacionada a varias condiciones debilitantes y crónicas incluyendo enfermedad de la artería coronaría, síndrome metabólico, hipertensión, ataque cerebral, hiperlipidemia, diabetes, osteoartritis, apnea del sueño,  gota, enfermedad de la vesícula biliar, varios tipos de cáncer y enfermedades de las articulaciones.

Estudios recientes predicen que uno de tres americanos nacidos en el año 2000 desarrollará diabetes en el trascurso de su vida, y un similar futuro siniestro, enfrentan casi todas las naciones desarrolladas. Los medicamentos han sido desarrollados para mejorar o prevenir la obesidad, pero los costos, eficacia y efectos adversos deben ser considerados. Por siglos la gente ha usado las plantas para curarse.

El uso de plantas

Existen registros de los sumerios acerca de las plantas medicinales que datan por lo menos de hace 5000 años. Investigando nuevos objetivos y perspectivas puede llevar a mejores métodos en la prevención y tratamiento de la obesidad y enfermedades relacionadas.

El uso de plantas tiene la posibilidad  de mantener el predominio cada vez mayor  del síndrome metabólico dentro de control. Muchas personas están utilizando  productos naturales y suplementos alimenticios basados en plantas para el control de peso.

De acuerdo con una encuesta reciente más del 42% de los adultos en los Estados Unidos reportaron estar usando uno o más formas de medicina alternativa o suplementos alimenticios.

Más de 8000 compuestos polifenólicos se encuentran en alimentos cuyo origen son plantas. Estos compuestos han sido conocidos por más de 20 años por sus propiedades antioxidantes,  pero es ahora que se está  poniendo de manifiesto que esas sustancias tiene otros beneficios para la salud, incluyendo un papel en el control de la energía y el peso, las indicaciones de alimentación recomiendan un incremento en frutas y vegetales, y la interpretación de evidencia epidemiológica infiere que esto puede tener un efecto sobre el control de peso y obesidad.

Consumo de frutas y verduras contra la obesidad

Numerosos beneficios a la salud han sido propuestos como resultado de consumir una dieta rica en frutas y verduras. La asociación entre la ingesta de frutas y verduras y el control de peso no está bien entendida, y pocos estudios han sido específicamente diseñados para  abordar este tema.

Estudios clínicos de corta duración han mostrado que  sustituyendo con  frutas y verduras los alimentos con alta densidad energéticas puede ser una estrategia efectiva para el control de peso.

Las frutas y las verduras tienen  altos  contenido en agua y fibra, incorporándolos dentro de la dieta pueden reducir la densidad energética de la misma, produciendo saciedad y disminuyendo la ingesta de energía.

Dos estudios epidemiológicos fueron realizados en niños y adolescentes  para examinar la relación entre la ingesta de frutas y verduras y el peso corporal.

En un estudio prospectivo de tres años se concluyo que la recomendación de consumo de frutas y vegetales podría estar bien fundada pero no podría ser la base de un efecto benéfico sobre la regulación del índice de masa corporal (IMC) y regulación de peso.

En contraste, Lin y Morrison concluyeron de su estudio que un alto consumo de frutas estaba ligado con un bajo peso corporal. En una reciente revisión de estudios epidemiológicos, Tohill et al., tabularon y discutieron 16 estudios en adultos, así como 2 en niños y adolescentes.

De los 16 estudios en adultos, 8 reportaron una asociación significativa entre una alta ingesta en frutas y verduras y un decremento del peso, pero es aquí donde los efectos crean confusión.

De los 18 estudios realizados sólo en dos se examinaron la asociación entre la ingesta de frutas y verduras y el resultado antropométrico del peso corporal como objetivo primario. Los autores hacen recomendación para que futuros estudios epidemiológicos ayuden aclarar esta relación.

Reducir la obesidad

Otro estudio mas reciente también demostró que incrementando la ingesta de frutas y verduras puede reducir el riesgo de obesidad  y el incremento de peso a largo plazo en mujeres de edad media.

La ingesta de manzanas y peras han mostrado el estar asociada con la pérdida de peso en mujeres de edad media con sobre peso en Brasil. Los participantes quienes consumieron cualquiera de las frutas por 12 semanas tuvieron una pérdida de peso significativa comparada con los controles.

En fin, bastante evidencia razonable está emergiendo para dar soporte a la declaración que de una dieta enriquecida en frutas y verduras puede jugar un papel importante en el control del peso.

Una preocupación sin embargo es que una alta ingesta de jugo de frutas podría promover el desarrollo de la obesidad, pero resultados no han sido consistentes a través de los estudios.

Desafortunadamente los hábitos dietéticos, como son la combinación de diferentes frutas y verduras son extremadamente complejos y son necesarios extensivos ensayos aleatorios para determinar si tales hábitos dietéticos tendrán un impacto verdaderamente benéfico sobre el control del peso.

Más intervenciones y estudios epidemiológicos son requeridos para alcanzar una conclusión considerando la relación entre el consumo de frutas y verduras y el control de peso.

Polifenoles en las plantas

Los compuestos fenólicos son micronutrientes abundantes en nuestra dieta, con un consumo promedio de 1 gramo por día.

El contenido de polifenoles de frutas, verduras y otros alimentos derivados de las plantas varía considerablemente, no solo entre los diferentes tipos sino también entre las variedades del mismo tipo, dependiendo las de condiciones de crecimiento y el tiempo de cosecha. En varias frutas y verduras es bien conocida su actividad antioxidante.

Las frutas y las verduras son particularmente una rica fuente de polifenoles. Los contenidos de polifenoles de algunas frutas y verduras son comunes. Los polifenoles pertenecen a una de las principales clases de metabolitos secundarios de las plantas incluyendo ácidos fenólicos, flavonoides, lignanos, estilbenos, cumarinas y taninos.

Miles de estas sustancias han sido descubiertas en plantas comestibles y están divididos en diferentes grupos de acuerdo a su estructura y complejidad. Estas sustancias pretenden proteger a las plantas del estrés y de infecciones. Por lo cual no es de sorprender que estas sustancias pudieran tener efectos biológicos en animales y humanos.

¿Qué son los polifenoles?

Son un grupo de sustancias químicas caracterizadas por la presencia de más de un grupo fenólico. Los ácidos fenólicos son fenoles con solo un anillo, estos predominan en frutas y verduras como derivados del acido hidroxibenzoico y el acido hidroxicinamico y difieren por las hidroxilaciones y metoxilaciones de su anillo aromático.

El contenido de hidroxibenzoicos es generalmente bajo en frutas y verduras, excepto en el black berries, frambuesas, grosella negra, grosella roja, el rábano picante. Los ácidos hidroxicinámicos  son comunes, particularmente el ácido cafeíco el cual se encuentra en ciruelas, manzanas, albaricoques, blueberries y tomates.

Otros miembros predominantes de este grupo incluye el ácido ferúlico, ácido para-cumárico  (el compuesto fenólico simple predominante en cítricos), y el ácido clorogénico el cual está presente en las semillas de diferentes verduras (pepitas), en frutas con hueso y berries. También aguacate, zanahoria y berenjena.

Preparaciones de soya sin grasa también contienes mucho de estas sustancias, siendo el ácido para-cumárico y el acido ferúlico en algunas preparaciones,  pero en otras es el ácido salicílico el principal ácido fenólico. El procesamiento puede alterar la forma y concentración de estos compuestos considerablemente. Las frutas pueden contener también aminas fenólicas, incluyendo tiramina, dopamina, serotonina. El plátano y la piña son ejemplos de dos frutas que son ricas en serotonina.

Los flavonoides

Son otro grande grupo de compuestos fenólicos. Están compuestos por una estructura básica de tres anillos. Estas sustancias están clasificadas en seis familias de acuerdo a su configuración de sustitución: antocianinas, flavonas, isoflavonas, flavonoles, flavanonas y flavanoles. Las antocianinas son responsables por el color rojo, azul y purpura de varias plantas (por ejemplo la piel roja de los rábanos, la tonalidad azul de los blueberries y el color purpura oscuro de la piel de las berenjenas).

Más de quinientas antocianinas han sido identificadas en las plantas. Generalmente las frutas contienen de dos a seis diferentes antocianinas, pero algunas variedades de uva pueden contener dieciséis o más.

Las seis antocianinas más comúnmente encontradas en las plantas están clasificadas de acuerdo al número  y posición de los grupos hidroxilos en el núcleo flaval y son llamadas cianidina, delfinidina, malvidina, peonidina, pelargonidina y petunidina. Su estabilidad durante el procesamiento depende d la composición de los alimentos así como del entorno físico y químico.

Los flavonoles y flavonas están generalmente presentes en alimentos como agliconas y glicósidos. Los flavonoles mas comúnmente  encontrados incluyen el canferol, quercetina, miricetina y sus derivados.

El frijol de soya

Una combinación de canferol y quercetina se encuentra más frecuentemente en frutas, aunque los derivados de quercetina se encuentran en muchos vegetales incluyendo papas, cebollas e hinojo.

El frijol de soya es una fuente rica de isoflavonas como es la diadzina y genistina (7-monoglucósidos), las cuales durante el remojo pueden ser hidrolizadas a sus agliconas: daidzeina y genisteina.

Otros dos grupos de flavonoides, las flavonas y flavanonas se encuentran principalmente en el apio, chile picante y frutas cítricas incluye los derivados de apigenina, glutiolina, naringenina y hesperidina.

La catequina,  un monómero del flavanol, está presente en la mayoría de las frutas siendo los albaricoques, duraznos, manzanas y las grosellas espinosas con los niveles más altos de esta sustancia. La galocatequina y epicatequina se encuentran también en algunas frutas especialmente durazno, grosellas rojas, grosellas negras y manzanas.

Los polifenoles de las plantas capaces de precipitar proteínas en soluciones acuosas son conocidos como taninos. Pueden formar complejos con sustancias como son los polisacáridos. Dependiendo de su estructura química, se subdividen en taninos hidrolizables y condensados.

Los taninos hidrolizables se encuentran en frutas como la fresa, frambuesa y blackberry, usualmente están presentes en combinación con los taninos condensados.

Los taninos condesados como las proantocianidinas son más ampliamente encontrados que los taninos hidrolizables y pueden estar presentes en la pulpa de las frutas pero principalmente en la piel y cascara.

Las procianidinas asiladas de de las frutas como dímeros, oligómeros y polímeros tienen pesos moleculares promedio dentro de una rango de 2000 a 4000 Daltons.

Los taninos son responsables  de la astringencia de la mayoría de las frutas comestibles, particularmente antes de la maduración y el contenido de los taninos puede disminuir durante la maduración. Se encuentran en habas y guisantes y pueden alcanzar hasta el 2% de los Polifenoles totales y están principalmente en la cubierta de la semilla.

Semillas, granos y hierbas

Los granos, como los bayas y guisantes, contienen un conjunto característico de ácidos fenólicos, flavonoides y taninos los cuales están asociados con su cubierta o cascara, la coloración bronce de la cascara del cacahuate es debida a la presencia de taninos, pero el grano está prácticamente libre de taninos.

En el café y la cocoa, los fenoles juegan un papel importante en la formación de su sabor característico. Los granos de café contienen bastantes isómeros del ácido clorogénico el cual se degrada durante el tostado mientras que su contenido de cafeína permanece virtualmente sin cambio.

El proceso de fermentación y secado de la cocoa también altera el contenido y composición de los compuestos fenólicos, las antocianinas de los granos purpuras sin fermentar se hidrolizan a antocianidinas, resultando en el color café de los granos completamente fermentados así como el bajo peso molecular de los compuestos fenólicos como son la epicatequina y reemplazados con un mejor contenido de taninos.

Varias hierbas y especias usadas para impartir sabor a  los alimentos son una fuente de compuestos fenólicos en la dieta, aunque las cantidades consumidas de esta forma son generalmente pequeñas.

Entre distintas hierbas culinarias, algunas especies son de especial interés porque pueden ser usadas para la producción de materias primas o preparaciones con supuestos beneficios saludables como suplementos alimenticios.

Diversas especies de hierbas culinarias, especialmente aquellas pertenecientes a la familia Lamiaceae, como son la salvia, orégano y tomillo, poseen una fuerte actividad antioxidante.

El ácido rosmarínico es una de las sustancia polifénolicas que contribuyen a la actividad antioxidante  del romero, salvia, menta, basil y tomillo. Las hierbas culinarias y especias también contienen varios de los Polifenoles que se encuentran en frutas y verduras; por ejemplo el laurel y el enebro contienen glucósidos de la quercetina, el hinojo contiene kaempferol, y el cardamomo contiene ácido cafeíco y ácido para-cumárico.

El té

Algunos de los polifenoles presentes en el té verde también se encuentran en frutas y vegetales. El té verde es uno de las bebidas más populares consumida mundialmente.

Los compuestos fenólicos constituyen hasta un 355 del peso seco del té. Los principales constituyentes son flavanoles,  como galato de epigalocatequina (EGCG), epigalocatequina (EGC) y catequina; flavonoles, como quercetina, kaempferol y sus glucósidos; flavonas, como vitexina y isovitexina; ácidos fenólicos, como ácido gálico y ácido clorogénico. La fermentación es un proceso critico para la producción de un té de buena calidad, la oxidación de los compuestos fenólicos del té afectan el color, sabor y la composición final de los compuestos polifenólicos.

Mecanismos de acción

Aunque existen grandes huecos en nuestro entendimiento acerca de los polifenoles y su impacto sobre la obesidad y condiciones de salud relacionadas, el crecimiento de volumen de literatura sugiere que estas sustancias pueden conferir un beneficio saludable sustancial relacionado con la obesidad más allá de solo bajar la densidad energética de la dieta.

Esto ha demostrado que los polifenoles pueden afectar favorablemente la ingesta y regulación de la glucosa, adipogénesis, lipolisis, metabolismo de los lípidos y el control del apetito.

Absorción de glucosa

La glucosa uno de los azucares producidos por la ruptura de los carbohidratos de la dieta, es fundamental en el metabolismo de los carbohidratos y control de la energía.

La regulación de la absorción de la glucosa, bajo el control de la insulina, es importante para mantener niveles adecuados de glucosa en sangre en las horas de alimentación y ayuno. Algunos de los flavonoides presentes en las frutas y vegetales, han reportado ser inhibidores competitivos de la absorción de la glucosa por una variedad de tipos de células.

La ploridizina: Es un flavonoide que se encuentra en las manzanas, consiste de una molécula de glucosa y dos anillos aromáticos unidos por un espaciador alquilo. Es bien conocido por producir glucosuria renal y bloquear la absorción intestinal de la glucosa.

Hace esa función mediante la inhibición de los transportadores de glucosa dependientes del sodio (SLGTs), sobre todo localizados en los túbulos renales proximales y en la mucosa del intestino corto.

Los SLGTs, dos de los cuales (SLGT1 y SLGT2) han sido completamente caracterizados, llevan la glucosa contra un gradiente de concentración en las células por acoplamiento con la extrusión de sodio.

La ploridizina inhibe competitivamente a ambos, al SLGT1, el cual transporta dos moléculas de glucosa por cada una de sodio, y al SLGT2, que transporta una molécula de glucosa por cada una de sodio.

También puede mejorar la sensibilidad de la insulina y por si misma disminuyendo la azúcar en la sangre. Así, la habilidad para bloquear la absorción de glucosa intestinal y la absorción de glucosa renal con su consecuente pérdida calórica resulta presumiblemente en la pérdida de peso, lo que hace a la ploridizina una terapia con altas posibilidades para la obesidad.

El polifenol EGC del té verde también ha mostrado inhibir marcadamente a los SLGT1 con lo cual puede considerarse su posibilidad para el control de peso.

Los transportadores facilitadores de glucosa (GLUTs), los cuales transportan la glucosa bajo un gradiente de concentración, están expresados virtualmente en todas las células y no son afectados por la ploridizina; sin embargo al retirar la molécula de glucosa de la ploridizina se produce ploretina, que se encuentra en las manzanas, y produce un compuesto que puede bloquear el transporte de glucosa mediado por los GLUT.

La absorción de glucosa por los GLUT es inhibida por varios de los polifenoles presentes en las frutas y verduras.

La genisteína, quercetina, miricetina, morina, ramnetina y isoramnetina, inhiben el transporte de glucosa mediado por los GLUT-1 a través de de interacción directa con una proteína de la membrana de una variedad de tipos de células, y la evidencia sugiere que la quercetina y miricetina inhiben la actividad de los GLUT-3 también.

Los flavonoides

Los mediadores GLUT-4 son estimulados por la insulina para la absorción de la glucosa específicamente en el musculo y adipocitos, el transporte de glucosa en los adipocitos  juega un papel crítico en la homeostasis de la glucosa. Algunos flavonoides, incluyendo la quercetina, miricetina, y naringenina, han mostrado inhibir este tipo de transporte de glucosa.

Aunque varios flavonoides pueden actuar como inhibidores de la tirosina quinasa, incluyendo la quercetina, estos flavonoides parecen no inhibir el transporte de glucosa al inhibir la actividad de la tirosina quinasa y no afectan al substrato-1 del receptor de insulina (IRS1).

La naringenina ha mostrado inhibir la actividad de un regulador clave de la translocación de GLUT-4 regulada por la insulina,  la fosfoinositol 3 –quinasa (PI3K), y en los preadipocitos 3T3-L1. Es interesante anotar que la naringenina es capaz de inhibir la absorción de la glucosa estimulada por la insulina en un 20% en los adipocitos a dosis fisiológicamente viables de de 6 um.

La inhibición de la absorción de la glucosa en el intestino y en los adipocitos tendría efectos benéficos en el control del peso y obesidad, pero una inhibición similar en el musculo podría derivar en efectos importantes sobre los niveles de glucosa en sangre asociada con la diabetes.

Gluoconeogénesis y glucólisis

Son los procesos de almacenamiento y transferencia de energía basada en el almacenaje de glucosa como glicógeno en el hígado. La glucosa también puede ser oxidada vía el ciclo de Kreb´s o puede seguir la glicolisis para la síntesis de ácidos grasos. Los aminoácidos derivados de proteínas son convertidos a glucosa por medio del ciclo de Kreb´s en un proceso conocido como gluconeogénesis. El efecto de la quercetina en ambos procesos glucólisis y gluconeogénesis ha sido reportada usando hígado de rata perfusionado.

Con esto se concluyo que puede inhibir ambos, la degradación y la producción de glucosa, sugiriendo que la reducción de la fosforilación oxidativa, la inhibición de Na+-K+-ATPasa y la inhibición de la glucoquinasa y glucosa 6 fosfatasa, podrían contribuir todas al efecto general.

La administración oral de quercetina a ratas diabéticas resulto en una disminución de los niveles de azúcar en sangre y aminorar los cambios inducidos por la diabetes en el estrés oxidativo. La quercetina ha mostrado también ser efectiva en reducir  la hiperglucemia postprandial en ratas diabéticas, reflejando su habilidad para incrementar el metabolismo de carbohidratos en el intestino delgado.

El mayor constituyente fenólico del té verde, el EGCG ha mostrado imitar algunos de los efectos de la insulina en un sistema de cultivo celulares al reduciendo la expresión genética de las enzimas gluconeogénicas reguladoras, y más recientemente ha sido demostrado in vivo.

Similarmente, los extractos polifenólicos del vino tinto y la procianidinas derivadas de la semilla de uva han mostrado ejercer efectos antidiabéticos en ratas diabéticas inducidas con Estreptozotocina.

Los extractos de procianidinas de la semilla de uva han mostrado recientemente tener propiedades insulino-mimeticas en una variedad de células de los adiositos 3T3-L1, activando ambos procesos, la síntesis de glicógeno y lípidos.

Adipogénesis y lipolisis

La disfunción del adipocito está fuertemente asociada con el desarrollo de la obesidad y la resistencia a la insulina. Los adipocitos sintetizan y secretan unas moléculas activas llamadas adipoquinas (por ejemplo, la leptina), la cual reduce la absorción de los alimentos y incrementa el gasto de energía.

Los medicamentos dirigidos para la regulación de la función del adipocito, en particular de los receptores gama activados por los proliferadores peroxisomales (PPAR-gamma) que tienen efectos sobre la diferenciación adipocitaria lo que causa un incremento en la oxidación de los ácidos grasos, mejorando la hiperglucemia sin la estimulación de la síntesis de insulina.

Estos medicamentos son usados como terapia en enfermedades metabólicas asociadas con la obesidad. Los  estudios sobre los efectos de los flavonoides en los adipocitos son tan pocos más que  cualquier otro tipo de células, pero algunos resultados interesantes se están dando a conocer.

La quercetina y fisetina han mostrado potencializar la lipolisis inducida por epinefrina en adipocitos aislados de ratas y parece incrementar la metilación de fosfolípidos de la membrana que se correlaciona con la acumulación celular del AMP cíclico. Shisheva y Shechter encontraron que la quercetina bloquea la lipogénesis insulino dependiente, impidiendo la actividad del receptor de insulina tirosina quinasa desde la fosforilación del sustrato.

Estos efectos lipolíticos y antipoligénicos en adipocitos de ratas  están acoplados con la actividad antiproliferativa en un tipo de células, lo que sugiere que los flavonoides pueden reducir la masa del tejido adiposo inhibiendo las señales que promueven la adipogenesis.

Recientemente, Harmon y Harp usando las células 3T3-L1 que la genisteina y naringenina inhiben la proliferación de células preadipocitarias preconfluentes, pero solo la genisteina fue capaz de inhibir la proliferación posconfluente en la inducción de la diferenciación y la subsecuente diferenciación en adipocitos maduros.

En los adipocitos maduros, nuevamente la genisteina pero no la naringenina, mostro tener un fuerte efecto para inducir la lipolisis, tanto sola y en combinación con epinefrina. Estos descubrimientos  en cultivos de células adiposas sugieren que los flavonoides en la dieta, en particular la genisteina puede tener efectos inhibitorios en el aumento del tejido adiposo.

Los pocos estudios en animales que han evaluado los efectos de tratamientos con genisteina en el metabolismo de lípidos y  peso corporal respaldan los descubrimientos en las células aisladas.

La genisteina presenta buenas perspectivas en la regulación de la grasa corporal mediada por nutrientes a través de sus efectos en la replicación, diferenciación y lipolisis preadipocitaria. Los estudios de expresión genética, particularmente usando microarreglos de RNA de adipcitos, ha revelado algunos efectos adicionales interesantes de los polifenoles.

La comparación del tejido adiposos omental, obeso y magro, ha demostrado un tendencia general en el tejido obeso para inducir directamente los genes de la lipolisis y una disminución global de los genes que codifican el factor de crecimiento.

La disminución del factor de crecimiento y el aumento de las proteína quinasa mitógeno activada (MAPK´s) puede indicar un intento por detener la diferenciación y proliferación adipocitaria. Las antocianinas dietéticas han mostrado normalizar la hipertrofia de los adipocitos en el tejido adiposo blanco epididimal, aminorar la hiperglucemia inducida por dietas altas en grasa y suprimir el desarrollo de obesidad en ratones.

En adipocitos aislados de rata  las antocianinas han mostrado aumentar la expresión genética específica de la adipoquina y la secreción sin activación de los PPAR-gama. Es recientemente que las antocianinas han mostrado incrementar los genes involucrados en metabolismo de lípidos y transducción de señal, el incremento de lipasa sensible a hormonas y mejoramiento de la actividad lipolitica. Las antocianinas usadas en el último estudio fueron 3-glucósido cianidina y cianidina, y los conclusiones generales son los genes cuya función es importante en la obesidad y diabetes, similar para ambos estudios.

Metabolismo de los lípidos

Los inhibidores de la lipasa son buenos candidatos para el tratamiento de la obesidad y una de las drogas más recientes para la obesidad, XENICAL (orlistat), pertenece a esta clase de compuestos. Inhiben la enzima que divide la grasa en el intestino, resultando en una baja absorción de grasa.

Algunos productos naturales son inhibidores de la lipasa (los flavanoles que se extraen de la planta Cassia nomame, y recientemente algunos de los principales polifenoles del té (p.e. EGCG y polifenoles polimerizados del té oolong) han mostrado inhibir la lipasa pancreática. Sin embargo la catequina mostro no ser efectiva en este estudio. Las sustancias inhibidoras de la lipasa en las frutas, relacionadas a sus taninos condensados, también han sido reportadas.

En un experimento in vitro, Moreno et al. mostraron que el extracto de semilla de uva rico en compuestos polifenoles inhibieron las enzimas que metabolizan la grasa, lipasa pancreática, lipoproteína lipasa y hormonas sensibles a la lipasa, y consecuentemente los autores describieron esto como un tratamiento para el control de peso seguro, natural y con un costo efectivo.

La regulación de la absorción y metabolismo del colesterol, es importante en la obesidad, una alta ingesta puede provocar enfermedades cardiovasculares.  Las catequinas del té verde tienen efectos hipocolesterolemico y suprimen la absorción de colesterol intestinal.

Por otra parte, el polifenol del té EGCG ha mostrado tener un efecto inhibitorio sobre la Acetil-CoA carboxilasa, la cual es esencial para la biosíntesis de ácidos grasos in vitro, y efectos anti obesidad a alta dosis en ratas.

En el análisis del efecto de catequina en el metabolismo intestinal de lípidos, Valsa et al. detectaron un incremento en la concentración de colesterol a lo largo del duodeno y yeyuno, con un incremento en la actividad de hidroxi-3-metil glutaril CoA reductasa (HMGCoa).

Los autores sugieren que el incremento en la actividad de esta enzima podría deberse a la unión de catequina al colesterol en el lumen. Los vinos tintos no alcohólicos contienen resveratrol (un Estilbeno, con actividad parecida al estrógeno); los flavonoides catequina, epicatequina, quercetina y ácido fenólicos como el ácido gálico, que han mostrado incrementar la reductasa de HMGCoA, mRNA y la actividad  del receptor de  lipoproteína de baja densidad (LDL),controlados en las líneas celulares HepG2 del hígado. Usando vino tinto sin alcohol la confusión de los efectos del alcohol fueron eliminados.

En un ensayo en seres humanos fue demostrado un significativo retraso en la absorción de la grasa después del consumo de polifenoles de vino tinto. Los extractos del té verde, ricos en catequinas, han mostrado tener propiedades termogénicas, incrementando 24 horas el gasto de energía y oxidación de grasa en personas, más allá que su expectativa del contenido de cafeína.

En un ensayo con mujeres en Japón, el té oolong mostro incrementar el consumo de energía, donde el té verde no tiene un efecto significativo. El efecto del té oolong  puede ser debido a los Polifenoles polimerizados; en comparación con el té verde, el té oolong contiene la mitad de la cafeína y EGCG, pero el doble de Polifenoles polimerizados.

El té también contiene cafeína y teatina, los cuales pueden tener efecto en el control de peso. Zheng et al. mostro que aunque la cafeína y teanina eran las partes constituyentes del extracto en polvo del té verde responsables por un efecto supresivo en el incremento del peso corporal, ellos también demostraron que la catequina y cafeína tienen una actividad sinérgica anti obesidad.

Control de apetito

El apetito puede ser visto como un puente entre la ingesta y el gasto de energía que deben ayudar la unión de los dos. Varios estudio indican que incorporando chile picante a la dieta puede ayudar a las personas a perder peso al reducir el apetito después de las comidas y las calorías consumidas en comidas subsecuentes.

La capsaicina y un compuesto cercano relacionado, la dihidrocapsaicina, son responsables por muchos de los efectos del chile picante. Estas sustancias tienen la capacidad de unir a los receptores de la capsaicina (o Vallinoid) en una sub población  de neuronas sensoriales primarias aferentes. Orégano, canela y cilantro también contienen este tipo de compuestos pero en concentraciones mucho más bajas.

El consumo de chile picante y café puede reducir significativamente la ingesta de energía cumulativa e incrementar el gasto de energía, indicando que su consumo puede inducir un cambio considerable en el balance energético cuando los individuos tengan libre acceso a los alimentos.

Se ha sugerido que estos efectos son mediados por un incremento en la relación de la actividad del sistema nervioso simpático vs. sistema nervioso parasimpático y fue medido por análisis  espectral de la frecuencia cardiaca. Previamente el mismo grupo había conducido dos estudios para investigar los efectos del chile picante sobre los hábitos alimenticios y la ingesta de energía.

Los resultados indican que la ingesta de chile picante disminuye el apetito y la subsecuente ingesta de proteínas y grasas en mujeres japonesas y la ingesta de energía en hombres caucásicos. Además este efecto puede estar relacionado con un incremento de la actividad del sistema nervioso simpático en hombres caucásicos.

La dosis máxima tolerable de chile picante fue encontrada ser la necesaria para tener un efecto supresivo sobre la ingesta de grasa. En otro estudio los efectos del chile picante alimenticio en el metabolismo energético en el reposo y durante el ejercicio fueron examinados en corredores masculinos de fondo. Niveles significativamente altos en plasma de epinefrina y norepinefrina fueron encontrados en aquellos que comieron chile picante. Estos resultados sugieren que la ingesta de chile picante estimula la oxidación de carbohidratos en el reposo y durante el ejercicio.

Fitoestrógenos alimenticios

Los fitoestrógenos son un grupo de sustancias de las plantas biológicamente activas con estructuras químicas relacionadas a la del estradiol, el principal estrógeno endógeno en humanos. Estos elementos estructurales pueden por su características de fitoestrógenos el unirse a receptores de estrógeno en varias células y ejercer efectos estrogénicos y antiestrogénicos.

Los fitoestrógenos se encuentran en varias plantas consumidas por los humanos, incluyendo legumbres, semillas y granos enteros. Las tres principales clases de fitoestrógenos son las isoflavonas, lignanos y coumestans.

Las fuentes más abundantes de isoflavonas (genisteina y daidzeina) son el frijol de soya y productos del frijol de soya. Otros frijoles, lentejas y guisantes contienen una pequeña cantidad de isoflavonas.

Los alimentos comunes que son fuentes de lignanos incluyen cereales, salvados de cereales, semillas oleaginosas y frutas. El cumestrol es el más importante coumestan consumido por los humanos, siendo las mayores fuentes alimenticias los brotes de alfalfa, guisantes redondos secos  partidos y otras legumbres.

Su papel en el control de peso

Importantes datos de cuestionarios epidemiológicos y estudios de intervención nutricional en humanos y animales sugieren que el consumo de alimentos con origen en plantas ricos en fitoestrógenos pueden ser benéficos para la salud humana.

Han mostrado tener beneficios protección contra los síntomas de la menopausia y otra variedad de malestares, incluyendo enfermedades cardiovasculares, cáncer, hiperlipidemia, osteoporosis y varias formas de enfermedad renal crónica. Están surgiendo evidencia que el consumo de alimentos ricos en fitoestrógenos puede tener un efecto benéfico en la obesidad y diabetes.

Estudios de intervención nutricional desarrollados en animales y humanos, sugieren que la ingesta de isoflavonas asociado con proteína de soya y semillas de linaza ricas en lignanos mejora el control de la glucosa y resistencia a la insulina.

Los fitoestrógenos han mostrado tener un efecto benéfico mejorando los lípidos séricos y modificando la oxidación de los LDL, la tasa metabólica basal y la oxidación de glucosa estimulada por la insulina.

Bastantes líneas de evidencias sugieren que los fitoestrógenos pueden afectar favorablemente la homeostasis de la glucosa, la secreción de la insulina y metabolismo de los lípidos. Por lo tanto los fitoestrógenos parecen tener efectos biológicos favorables de beneficio en control de peso, obesidad y diabetes.

Frutas exóticas, verduras y hierbas

La actividad de los flavonoides y taninos en frutas exóticas, verduras y hierbas y sus semillas, hojas, tallos y raíces han sido explotadas en varias medicinas tradicionales, No han sido abordadas a detalle en este artículo pero son mencionados unos ejemplos interesantes.

En Brasil un fitomedicamento obtenido de los frutos de Solanum lycocarpum St. Hill (Solanaceae) ha sido ampliamente empleado para el manejo de la diabetes y obesidad y disminuir los niveles de colesterol. Los flavonoides] y taninos  presentes son los responsables de esta actividad.

Las fracciones de polifenoles preparadas de las hojas de Salix matsudana mostraron reducir, la elevación del triacilglicerol plasmático en ratas y del contenido total de colesterol hepático después de la administración oral de una dieta alta en grasa sola. Por otra parte tres flavonoides glucósidos mejoraron la lipolisis inducida por norepinefrina en células grasas.

En su manual herbal The green Pharmacy, Duke cita a investigadores Rusos que encontraron que el efecto de perdida de peso por el Plantago está relacionado a los polifenoles presentes en la planta. Evidencia tentativa apoya la capacidad del plantado en reducir el apetito a corto plazo, grasa e ingesta energética.

El St. John´s wort (Hypericum perforatum) es una planta con flores nativa de Europa, America, Nueva Zelanda y Australia. Está reportado que algunos de sus extractos tienen actividad serotonérgica.

Debido a su presunta actividad serotonérgica se piensa que tiene la posibilidad de suprimir el apetito y provocar perdida de peso. Pero hacen falta estudios en animales que den soporte a esta declaración.

Un estudio abierto que uso una combinación de Ma huang y St. John´s wort ha sido publicado en forma de resumen. En una patente de aplicación, Haveson cito tres estudios adicionales de St. John´s wort y Ma huang usados en combinación para controlar la perdida de peso.

La preparación herbal conocida como “YGD” contiene yerba maté (hojas de Ilex paraguayensis), guaraná (semillas de Paullinia cupana), y damiana (hojas de Turnera difusa var. aphrodisiaca); ha sido usada por un largo plazo en la medicina tradicional en América del Sur para el control de peso.

Los taninos son los principales compuestos de esta preparación, además también contiene cafeína. En un estudio doble ciego paralelo con placebo controlado, la preparación YGD retraso el vaciado gástrico significativamente, con el tiempo requerido para una sensación de plenitud gástrica e inducir una significante pérdida de peso durante 45 días en pacientes con sobrepeso tratados en un contexto de cuidado de salud primario. El tratamiento de mantenimiento dado en un contexto sin control resulto en no más pérdida de peso; sin embargo el mecanismo involucrado no ha sido publicado todavía.

Beneficios saludables

Durante la década pasada, investigadores y fabricantes de alimentos han venido incrementando su interés en los piolifenoles, debido a sus propiedades antioxidantes y sus posibles beneficios con relación a la diabetes, cáncer y enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas, algunas de las cuales están asociadas con la obesidad.

Datos epidemiológicos están dando soporte a la asociación entre una lata ingesta de frutas y verduras y un riesgo bajo de enfermedades crónicas . La ingesta alimenticia total de polifenoles puede ser tan alta como 1 g/día, la cual es mucho más alta que cualquier otra clase de fitoquimicos y antioxidantes alimenticios conocidos.

A pesar de su alta distribución en la plantas, los efectos saludables de los polifenoles alimenticios han venido a la atención de nutricionistas recientemente. El principal factor que ha retrasado la investigación sobre los polifenoles es su considerable diversidad y complejidad de sus estructuras químicas. Evidencia actual está comenzando a respaldar la contribución de los polifenoles a la prevención de enfermedades cardiovasculares, cánceres y osteoporosis y sugerir un papel en la prevención de enfermedades neurodegenerativas y diabetes mellitus.

La obesidad está claramente asociada con algunas de estas enfermedades y es el factor de riesgo modificable dominante para diabetes tipo 2. Algunas evidencias sugieren que un consumo adecuado de frutas y vegetales puede bajar el riesgo de desarrollar diabetes. A pesar de la presencia de fibra dietética y minerales en frutas y verduras, algunos investigadores sugieren que compuestos antioxidantes como son carotenoides, flavonoides, vitaminas, ácidos fenólicos e índoles podrían tener efectos favorables sobre la patogénesis de la diabetes.

El tratamiento de ratas  convertidas en diabéticas con estreptozotocina, con polifenoles libres de alcohol del vino blanco ha mostrado reducir la capacidad de plasma antioxidante asociada con el estado diabético. Como la resistencia a la insulina y la diabetes están asociadas con el incremento del estrés oxidativo, estos efectos benéficos de los polifenoles de frutas y verduras podrían resultar de sus propiedades antioxidantes así como otros efectos que estos compuestos tienen sobre el transporte de glucosa, absorción de grasa y el metabolismo de carbohidratos y grasas.

Nuestro conocimiento sin embargo todavía se encuentra muy limitado para formular recomendaciones para la población en general o para poblaciones en particular con riesgo de enfermedades especificas. La evidencia para reducir el riesgo de enfermedades por los flavonoides fue considerada “posible” para enfermedades cardiovasculares y “insuficientes” para cánceres en un reporte reciente de la Organización Mundial de la Salud.

Progresos significativos se han hecho en el campo de las enfermedades cardiovasculares, y hoy está bien establecido que algunos polifenoles, administrados como suplementos o con los alimentos, mejoran el  estado de salud, como está indicado por varios indicadores biológicos estrechamente asociados con riesgo cardiovascular. Limitados estudios epidemiológicos tienden a confirmar los efectos protectores del consumo de polifenoles contra enfermedades cardiovasculares.

En contraste la evidencia para el efecto protector de los polifenoles contra cánceres, enfermedades neurodegenerativas y deterioro de la función cerebral esta en gran parte derivada de experimentos en animales y estudios in vitro. Tenemos que esperar para el descubrimiento de indicadores biológicos para esas enfermedades o estudios de intervención amplios, similares a  aquellos realizados con antioxidantes no fenólicos.

Conclusión

La mayoría de la población mundial se basa en las plantas como fuente de sus medicinas. Drogas botánicas en crudo o extractos de plantas están siendo usadas principalmente por las personas como una forma de terapia alternativa para el tratamiento de diversos estados de enfermedad, desde el de naturaleza crónica, o para alcanzar o mantener un mejor estado de salud.

La primera prescripción dietética documentada e el tratamiento de una presunta diabetes apareció en el Papyrus Ebers, escrito cerca del 1500 D.C., y el uso de granos de trigo, uvas, miel y bayas han sido recomendados para esta enfermedad recientemente.

Para entender si el efecto de consumir frutas y verduras sobre la obesidad y control de peso es simplemente debido a la sustitución de alimentos altos en calorías con aquellos de bajas calorías y alto contenido en fibras o si los constituyentes fitoquímicos como polifenoles están involucrados en los efectos observados requiere ensayos cuidadosamente planeados con alimentación controlada y los cuales tienen que ser realizados todavía.

Aunque los efectos de los compuestos polifenólicos presentes en las frutas y verduras sobre los mecanismos celulares y bioquímicos relacionado al control de la energía y control del peso están empezando a ser entendidos, para un mejor entendimiento de sus interacciones con las membranas celulares y de su ingesta y metabolismo es necesario entender los efectos de estos compuesto en varios tipos de células y tejidos.

Emerge la evidencia que los constituyentes de las frutas y verduras ayudan en el control del peso y la obesidad y se presenta la oportunidad para desarrollar alimentos funcionales en esta área.

Esto puede incluir productos alimenticios que ayuden en el control del apetito o incrementar la saciedad o alimentos que contribuyan a un uso más eficiente de la energía ingerida (p.e. alimentos que estimulen el gasto energético más que lo que debería esperarse de su contenido energético).

Como el concepto de sensibilidad a la insulina es generalmente más aceptado por los profesionales de la salud y la gente, los alimentos deberían ser dirigidos hacia maximizar la sensibilidad a la insulina y la prevención de la diabetes.

Los alimentos que tienen un impacto sobre el peso corporal pueden incluir alimentos que afectan los niveles de glucosa o insulina como se ve con cualquiera siguiendo la ingesta de alimentos o más tarde en el día.

Interacciones sinergisticas entre diferentes constituyentes de los alimentos se han descubierto esto puede hacer posible desarrollar alimentos dirigidos a uno o más de los procesos fisiológicos involucrados en el control del peso en un manera que sea mejor teniéndolos todos en uno solo.

La evidencia actual para el efecto protector de los polifenoles contra enfermedades ha generado nuevas expectativas para las mejoras en salud, con gran interés por parte de la industria de los suplementos y alimentos respecto a la promoción y desarrollo de productos ricos en polifenoles, sin embargo es todavía imposible evaluar las necesidades individuales y recomendaciones de alimentos a la medida para un genotipo especifico.

La genómica nutricional conducirá al desarrollo de nuevos alimentos para un beneficio de salud y nutricional individualizado. Como estamos empezando a entender los componentes genéticos del manejo del peso y la obesidad, esto debería hacer posible el aplicar la nutrición personalizada en esta área. En el futuro, podemos ver alimentos funcionales novedosos conteniendo frutas y verduras como alimentos saludables que sirvan de ayuda al control del peso y tengan beneficios asociados de salud que mantengan la obesidad a raya.

Publicado en Obesity: Epidemiology, Pathophysiology, and Prevention (CRC Press series in Modern Nutrition Science). Autores: Dr. Dilip Ghosh y Dr. Margot A. Skinner.