El pan afecta los parámetros clínicos e induce respuestas glucémicas personales asociadas con el microbioma intestinal

Puntos destacados

• Una prueba cruzada no muestra un efecto clínico diferencial del pan blanco contra el pan integral de masa fermentada
• La composición del microbioma, en general, mostró resiliencia a la intervención alimenticia con pan
• La respuesta glucémica de los dos tipos de pan varía bastante de persona a persona
• El clasificador con base en el microbioma predice de forma precisa el tipo de pan que induce determinada respuesta glucémica

El pan es consumido diariamente por miles de millones de personas, sin embargo, la evidencia con relación a sus efectos clínicos es contradictoria.

Aquí, realizamos un estudio cruzado aleatorizado de dos intervenciones alimenticias con duración de 1 semana cada una, que consistían en el consumo de pan de granos enteros, de masa fermentada, elaborado tradicionalmente, o bien, pan blanco elaborado de forma industrial. No hallamos efectos diferenciales significativos del tipo de pan en múltiples parámetros clínicos. La composición de la microbiota permaneció siendo específica para cada persona a lo largo de este estudio, y por lo general, mostró resiliencia a la intervención. Demostramos una variabilidad interpersonal estadísticamente relevante en la respuesta glucémica a diferentes tipos de pan, lo que sugiere que la falta de diferencia fenotípica entre los tipos de pan se deriva de la dieta específica de cada persona. Adicionalmente, demostramos que el tipo de pan que induce la menor respuesta glucémica en cada persona puede ser predicho con base solamente en datos del microbioma antes de la intervención. En conjunto, presentamos una marcada personalización tanto en el metabolismo del pan como en el microbioma intestinal, lo que sugiere que comprender los efectos alimenticios requiere la integración de factores específicos de cada persona.

Introducción: el pan en la dieta

El pan es un ingrediente clave de la dieta humana, es consumido por miles de millones de personas alrededor del mundo (FAO, 1998), y compone aproximadamente el 10% del consumo calórico de los adultos (Zeevi et al., 2015). Su relativa facilidad de preparación, a partir de ingredientes secos, contribuye a la centralidad de diferentes formas de pan en muchas cocinas culturales.

El trigo es el cereal mas comúnmente utilizado para hacer pan. Ha sido cultivado desde hace aproximadamente 10,000 años como parte de la revolución agrícola del Neolítico (Salamini et al., 2002) y actualmente es el grano mas comúnmente cultivado a nivel mundial, con aproximadamente 750 millones de toneladas métricas producidas anualmente (USDA, 2016). La amplia penetración del pan de trigo en la mayoría de las culturas humanas y su consumo a lo largo de tanto tiempo sugieren que los humanos y su microbioma intestinal se han adaptado a metabolizar el pan de trigo. Sin embargo, el pan actual comúnmente consumido difiere grandemente del pan de trigo tradicional, en muchas maneras, incluyendo el grado de refinamiento, el tipo de agente de leudado, el proceso de preparación y los aditivos usados.

Los distintos tipos de pan y el microbioma

Los granos completos contienen germen y salvado, los cuales contienen fibra dietética, vitaminas B, hierro, magnesio, y zinc (Slavin et al., 2001), y por lo tanto son considerados “saludables,” sin embargo, estos son eliminados en el proceso de la molienda de la harina refinada.

La evidencia científica con respecto a los beneficios de salud del consumo de granos enteros es contradictoria. Varios estudios ven el consumo de granos enteros como beneficioso para la salud humana y sugieren que este está relacionado con una mortalidad por causas generales considerablemente menor (Aune et al., 2016); un menor riesgo de cáncer (Jacobs et al., 1998), enfermedades cardiovasculares (Mellen et al., 2008, Mente et al., 2009), diabetes mellitus tipo II (TIIDM; de Munter et al., 2007), y síndrome metabólico (Lutsey et al., 2007); y una mejora en el control glucémico (Pereira et al., 2002), niveles de colesterol (Giacco et al., 2010, Jensen et al., 2006, Sofi et al., 2010), presión arterial (Tighe et al., 2010), inflamación (Katcher et al., 2008, Montonen et al., 2013, Vanegas et al., 2017, Vitaglione et al., 2015), y funciones hepáticas (Montonen et al., 2013). Por el contrario, algunos de los estudios anteriores muestran mejoras sólo en unos cuantos marcadores clínicos (Giacco et al., 2010, Jensen et al., 2006, Sofi et al., 2010, Tighe et al., 2010, Vitaglione et al., 2015), y otras pruebas cruzadas de intervención a gran escala no muestran un efecto considerable en estos marcadores de enfermedad-riesgo (Andersson et al., 2007, Brownlee et al., 2010, Costabile et al., 2008, Giacco et al., 2010, Tucker et al., 2010). No obstante, otros estudios afirman que el consumo de pan integral podría dar como resultado una menor absorción de minerales (Bach Kristensen et al., 2005, Reinhold et al., 1976).

La levadura

El uso de levadura de panadero (Saccharomyces cerevisiae) como agente de leudado es una adición reciente, ampliamente utilizada en la elaboración de pan, que data de hace tan solo ∼150 años (Batt and Tortorello, 2014).

La masa fermentada

En contraste, la masa fermentada, la cual contiene un cultivo principalmente de levadura silvestre así como bacterias del ácido láctico y acético que naturalmente inoculan la masa del pan, ha sido utilizada como agente de leudado desde tiempos antiguos (Minervini et al., 2014).

La fermentación de este tipo de masa libera varios componentes que no se hallan en la fermentación moderna de la levadura, y también ha sido demostrado que los panes con masa fermentada incrementan la biodisponibilidad mineral (Arendt et al., 2007, Leenhardt et al., 2005, Lopez et al., 2003) e inducen efectos beneficiosos en el metabolismo de la glucosa (Lappi et al., 2010).

Los emulsionantes

Por último, una adición muy reciente a la elaboración de pan es la introducción de aditivos como los preservativos y emulsionantes alimenticios, cuyos roles son alargar la vida del pan comercial y mejorar su textura. Se ha sugerido que algunos emulsionantes pueden alterar el microbioma intestinal en ratones, en una forma que fomenta la inflamación y la obesidad (Chassaing et al., 2015).

Estas evidencias contradictorias con respecto los efectos de los granos enteros del pan en la salud humana, y la relativa deficiente evidencia respecto a los efectos de la fermentación de la masa podrían ser un resultado de una enorme variabilidad en tipos de pan aparentemente idénticos, producto de diferencias en los ingredientes, aditivos, proporciones y métodos de preparación. Por otra parte, la fermentación de la masa ácida depende de cepas bacterianas y fúngicas en el ambiente, que podrían variar tanto en composición como en función de panadería a panadería.

La PPGR

Una manera en la cual el pan, un alimento rico en carbohidratos, ejerce sus efectos metabólicos, es a través de la respuesta glucémica postprandial inducida por su consumo (PPGR).  

Las PPGRs son un aspecto importante de la salud metabólica. La hiperglucemia postprandial es un factor de riesgo independiente para las enfermedades cardiovasculares (Gallwitz, 2009) y la cirrosis hepática (Nishida et al., 2006), y está relacionada con marcadores de control glucémico (Zeevi et al., 2015), obesidad (Blaak et al., 2012, Zeevi et al., 2015), y una mayor mortalidad por causas generales tanto en la DMTII (Cavalot et al., 2011) como en el cáncer (Lamkin et al., 2009).

La alta variabilidad interpersonal en las PPGRs a los alimentos idénticos, recientemente descrita por nosotros y por otros (Matthan et al., 2016, Zeevi et al., 2015), puede constituir una razón más, previamente ignorada, para las diferentes conclusiones alcanzadas por diferentes estudios respecto a los efectos del consumo de pan en la fisiología humana.

Un factor importante relacionado con esta variabilidad en las PPGRs es el microbioma intestinal del huésped (Zeevi et al., 2015), que en la última década se ha hallado que contribuiría de forma crítica a la salud humana y el riesgo de obesidad, intolerancia a la glucosa y, diabetes mellitus tipo II, hiperlipidemia, resistencia a la insulina, y sus complicaciones metabólicas (Le Chatelier et al., 2013, Karlsson et al., 2013, Qin et al., 2012, Suez et al., 2014, Turnbaugh et al., 2006, Zhang et al., 2013).

En este estudio, realizamos una prueba cruzada aleatorizada con 20 sujetos saludables comparando los efectos del pan de masa fermentada integral preparada y molida tradicionalmente, y del pan blanco industrial hecho de trigo refinado; en múltiples marcadores clínicos y de enfermedades, y en la composición y función del microbioma intestinal.

Fecha: Volumen 25, Edición 6, p1243–1253.e5, 6 junio de 2017

Link: http://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(17)30288-7

Autores: Tal Korem, David Zeevi, Niv Zmora, Omer Weissbrod, Noam Bar, Maya Lotan-Pompan, Tali Avnit-Sagi, Noa Kosower, Gal Malka, Michal Rein, Jotham Suez, Ben Z. Goldberg, Adina Weinberger, Avraham A. Levy, Eran Elinav, Eran Segal

Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.