Imagina conmigo un momento: Joe, el extravagante, astuto y dedicado científico se acerca a su laboratorio para hacer su trabajo de investigación del día. Abre las amplias puertas y comienza a realizar verificaciones de seguridad de rutina. Las fechas de expiración de los equipos están dentro de lo permitido, los sistemas de ventilación son adecuados, las duchas de emergencia y las estaciones lava ojos funcionan bien. Joe se pone un delantal grueso, guantes industriales, y coloca en su rostro esas enormes gafas clásicas de química. Se dirige a la incubadora y toma el espécimen de investigación de ese día, y mientras lo coloca en la plancha del laboratorio, revela que se trata de un elemento promisorio: un sencillo y verde tallo de brócoli.
El genoma humano
El 1º de abril de 1869, Friedrich Miescher, físico y biólogo suizo, aisló por primera vez el ácido desoxirribonucleico (ADN) a partir de un vendaje lleno de pus. Este descubrimiento lanzó una revolución científica, la cual, en 1990 generó el inicio del proyecto del genoma humano: un intento de secuenciar las instrucciones que componen a un ser humano. Finalmente, en 2003, el genoma humano fue publicado, y un poco después, surgió el campo de la nutrigenómica, la ciencia de cómo la comida interactúa con nuestros genes. Ya que, como descubrimos, la secuencia de tres mil millones de letras no era tan simple como parecía. De hecho, como aprendimos, la expresión de estas letras puede ser controlada por interruptores de encendido y apagado, si se les puede llamar de esa manera. En este artículo, me gustaría hablar sobre el campo de la nutrigenómica, el cual intenta explicar una de las muchas formas en las cuales estos interruptores son controlados –con alimentos.
El brócoli y la Nutrigenómica
Volvamos al ejemplo de nuestro científico imaginario y centrémonos en el brócoli. Es casi como un mantra en este punto: come tus vegetales. Y cuando vemos esto a detalle, nos damos cuenta que esto se refiere particularmente a los vegetales de hojas verdes. Finalmente, de los vegetales de hojas, la investigación parece estar centrada en el brócoli, y más específicamente, en su cabeza frondosa. ¿Pero, por qué? Toma un momento para pensar en esto: se sabe que este vegetal que parece un pequeño árbol es “saludable” para los humanos; ¿cuáles son las razones de esto?
Toda planta contiene compuestos denominados fitoquímicos (fito, que significa planta). Se ha demostrado que esos fitoquímicos son biológicamente activos en el cuerpo humano. Específicamente, algunas investigaciones promisorias se han centrado en un fitoquímico del brócoli que puede ser hallado en los brotes de los vegetales, llamado sulforafano. A fin de entender por qué el sulforafano ha sido tan fuertemente relacionado con varios beneficios de salud, se necesita una breve reseña de biología molecular. No te preocupes, aunque la última vez que hablaste de una célula fue en la clase de biología del bachillerato, ¡sólo hablaré de lo básico!
Los radicales libres y los antioxidantes
Sugiero que comencemos con los radicales libres y los antioxidantes, términos de los cuales es probable que hayas escuchado alguna vez. La formación de radicales libres es una parte natural de la biología humana y ocurre muy a menudo, por ejemplo, cada vez que respiramos el oxígeno que nos rodea. El oxígeno tiende a convertirse en un radical libre debido a varios procesos en el cuerpo, y por lo tanto, puede causar daño celular en su proceso, lo que da como resultado una gran cantidad de problemas de salud como discutiremos a continuación. Los antioxidantes son moléculas que pueden donar un electrón a estos radicales libres, deteniendo así su destrucción, sin hacerse peligrosos, puesto que ambos se complementan.
Esto puede ser demostrado fácilmente cuando cortas una manzana: cuando se expone el interior al oxigeno atmosférico, la oxidación comienza, poniéndolo marrón. Sin embargo, si alguna vez has intentado reducir este proceso untando limón fresco encima, el proceso antioxidante puede ser visto claramente. La vitamina C del zumo de limón actúa como antioxidante, previniendo así el proceso por el cual la manzana se pone marrón. Aunque la bioquímica humana es mucho más complicada que esta analogía y nuestro interior no necesariamente se “pone marrón”, los científicos han hecho su mejor esfuerzo para extrapolar estos conceptos a la salud humana.
Los radicales libre y la genética
En este punto, valdría la pena preguntarse, ¿qué tienen que ver los radicales libres y los antioxidantes con nuestros genes? Parece un simple tema ambiental: consume más antioxidantes para equilibrar los radicales libres. No obstante, la situación no es tan sencilla. A menudo, el consumo de antioxidantes externos no es capaz de contrarrestar la producción de radicales libres. Sin embargo, la célula ha desarrollado una manera extraordinaria de contrarrestar la gran cantidad de radicales libres a los que está expuesto el cuerpo. De acuerdo con varios estudios, incluyendo un estudio de 2007 en la revista científica Clinical Interventions in Aging Medical, el genoma puede producir enzimas antioxidantes específicas que descomponen los radicales libres en inmensas cantidades, mucho más que los antioxidantes externos (Rahman et al).
Todo esto suena muy bien. Sin embargo, estas enzimas antioxidantes requieren ser activadas, por decirlo de alguna manera –simplemente no están activas todo el tiempo. De hecho, de acuerdo con un artículo de 2013 en la revista científica Oxidative Medicine and Cellular Longevity, es preferible la activación intermitente de estos complejos de enzimas, a su activación continua (Hyun-Ae Soe et al). Por lo tanto hallamos nuestra pregunta principal:
¿Cómo activamos estos complejos de enzimas de manera efectiva y eficiente en los momentos adecuados? Has adivinado, con el brócoli, y más específicamente con el sulforafano.
Se ha demostrado que el sulforafano, junto con algunos otros fitoquímicos, activa la ruta Nrf2. De acuerdo con un estudio de 2013 sobre prevención del cáncer, así es como funciona: el sulforafano, el compuesto del brócoli, interactúa con otro compuesto llamado Keap1. Una vez que el Keap1 es activado, otro compuesto, el Nrf2, se acumula en el núcleo de la célula. El Nrf2 es lo que llamamos factor de transcripción, y ayuda a expresar genes específicos en el genoma. En el caso del Nrf2, el gen para el elemento de la respuesta antioxidante (ARE por sus siglas en inglés) es activado. Es aquí donde ocurre la magia. El ARE estimula la liberación de varios de los complejos de enzimas mencionados anteriormente, evitando, en última instancia, que grandes cantidades de radicales libres dañen el sistema biológico (Kensler et al).
La conclusión de todo esto es que, aunque no contengan muchos antioxidantes, los fitonutrientes del brócoli mejoran la capacidad del cuerpo para producir antioxidantes cuando es necesario y de esta forma sirven como guardias altamente efectivos contra los perjudiciales efectos de los radicales libres.
Ahora que hemos cubierto la biología de base, pasemos a la macro escala y descifremos lo que esto podría significar para la salud humana.
La importancia para la salud humana de los compuestos bioactivos; obesidad, cáncer y enfermedades neurodegenerativas.
En años recientes, muchos aspectos de la salud humana han sido relacionados con la ruta del Nrf2. La lista es larga e incluye temas tan generales como la inflamación, los trastornos de salud mental, las enfermedades gastrointestinales, la artritis, por nombrar algunos.
Sin embargo, me gustaría centrarme en tres áreas en particular: la obesidad, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas.
Comencemos con la obesidad. La masa corporal en exceso acumulada en forma de tejido graso causa efectos perjudiciales a la salud de un individuo con obesidad. ¿Cómo podría impactar en la obesidad la ruta del Nrf2? El artículo citado anteriormente, “El papel del Nrf2: Diferenciación de Adipocitos, Obesidad y Resistencia a la Insulina” publicado en la revista científica Journal of Oxidative Medicine and Cellular Longevity, cubre bien este tema. De acuerdo con sus hallazgos, la precisa relación bioquímica entre la ruta del Nrf2 y la obesidad no es clara. Cuando se da, tanto a ratones salvajes (ratones normales) como a ratones sin Nrf2 (ratones en los cuales la ruta del gen Nrf2 no funciona), una dieta alta en grasas, se producen resultados inconsistentes. Por otra parte, se observa que la ruta del gen es completamente eliminada en estos casos. Posteriormente, los investigadores concluyeron, “la activación intermitente del Nrf2 reduce el peso corporal y el contenido de tejido graso bajo condiciones de una dieta alta en grasas”.
Esto es consistente con la idea de que los compuestos bioactivos en los alimentos podrían ser los moduladores ideales de la ruta del Nrf2, y aun más, que esto podría derivarse de sus efectos antioxidantes, de acuerdo con los autores (Hyun-Ae Soe et al).
Con respecto al cáncer, se piensa que un mecanismo similar, aunque ciertamente diferente, está en juego. En un estudio de 2014 publicado en la revista científica Topics in Current Chemistry, los autores establecieron lo siguiente: “el sulforafano es un potente inductor de la comunicación del Nrf2 y obstaculiza la formación de tumores mamarios parecidos a los de dimethylbenz[a]anthracene en ratas, así como otros tipos de tumor en varios modelos animales.” Traducido al español, esta es una buena señal. Finalmente, concluyeron los autores, “Las potentes acciones multi modales del sulforafano lo hacen atractivo para usar tanto en entornos terapéuticos como de prevención” (Kensler et al).
Finalmente, en un artículo titulado “Regulación de Nrf2 en la salud y enfermedades cerebrales: implicación de la inflamación cerebral”, publicado en la revista científica Neuropharmacology, los autores concluyeron: “Nueva evidencia sugiere que el Nrf2, además de sus funciones antioxidantes, también podría tener un papel importante en la regulación de la inflamación en el cerebro” (Sandberg et al). Por otra parte, la depresión a menudo es considerada resultado de la inflamación cerebral. Como establece un artículo en la revista científica Psychoneuroendocrinology, “La relación causal entre la inflamación y la depresión está tomando consistencia gradualmente” (Martín-de-Saavedra et al).
Cerrando un poco esta cuestión: el tema de la ruta del Nrf2 y las regulaciones antioxidantes invocan tentaciones de una conclusión radical, aun en ciertas relaciones causales. Debería entenderse que el número de rutas moleculares individuales en la fisiología humana sobrepasa nuestras capacidades de comprensión en este punto del tiempo.
Evidentemente, la ciencia nutricional es complicada; no obstante, promete enormemente. La nutrigenómica, incluyendo al brócoli, el sulforafano, y la ruta del Nrf2, como ejemplo, es tan sólo una de las muchas formas en las cuales los alimentos que consumimos están siendo evaluados en torno a la salud humana. Mirando hacia el futuro, buscaré activamente y esperaré al mismo tiempo con paciencia lo que pueda surgir en cuanto a textos científicos. Hasta entonces, yo, así como tú, deberíamos mantenernos con curiosidad e incluso cuestionar –los alimentos que consumimos son mucho más poderosos y más bioquímicamente activos de lo que alguna vez se pensó– un concepto que seguirá avanzando con el tiempo.
Fuente: yucommentator.org
Link: http://yucommentator.org/2017/11/nutrigenomics-science-food-interacts-genes/
Fecha: 12 de noviembre de 2017
Por: Jonah Stavsky
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
