Metabolismo es vida, la vida es metabolismo
Todos los organismos, desde una ameba a una persona, dedicamos una parte sustancial de nuestras vidas a buscar alimentos nutritivos y saludables porque sabemos que la nutrición es fundamental para el crecimiento, fertilidad, salud y envejecimiento de cualquier ser vivo.
Además en la especie humana la nutrición es parte de nuestra cultura y tradición, y en este sentido hace un par de años la Unesco hizo una declaración de la Dieta Mediterránea como Patrimonio Inmaterial de la Humanidad.
Uno de los ejemplos que mejor ilustra la importancia de la alimentación en el desarrollo de un organismo son la abejas, ya que sólo la abeja reina y las larvas reales son alimentadas con jalea real, el resto de abejas son alimentadas con miel. La diferencia es fundamental: las que se alimentan con jalea real son fértiles, más grandes, no trabajan y viven en la colmena; el resto son más pequeñas, trabajan y son infértiles. Como genéticamente son casi idénticas está claro que la alimentación desempeña un papel fundamental.
¿De qué están hechos los seres vivos?
Los elementos más abundantes son hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, que son fundamentales para nuestras proteínas, lípidos y demás biomoléculas. Otro grupo lo forman el sodio, magnesio, potasio, calcio, fósforo, azufre y cloro. Y los últimos en abundancia son el hierro, manganeso, cobalto, y algunos en cantidades muy pequeñas como el flúor o el yodo.
Hay que recordar que aunque están en pequeñas cantidades su deficiencia tiene efectos importantes en la salud. Por ejemplo la deficiencia en yodo produce retraso mental, bocio, infertilidad en las mujeres y, posiblemente, una mayor incidencia de cáncer de tiroides. En algunos países como Canadá está suplementada la sal común con yodo, pero es cuestionable si está justificado suplementar a toda la población. Otro ejemplo es el flúor. En los años 40 EEUU empezó a suplementar el agua con flúor y esto ha cambiado la salud dental tremendamente, del orden del 20-30 % de aspirantes al servicio militar (cuando era obligatorio en EEUU) eran dados de baja por su mala salud dental. Esto está considerado uno de los 10 actos de política en salud pública más importantes en EEUU junto con la vacunación, las medidas de higiene y de seguridad en los vehículos.
Necesidades nutricionales
La evolución ha consistido en ser capaces de desarrollar estrategias para incorporar todos estos elementos en los tejidos, crecer y mantenernos vivos. Hay organismos que se alimentan del aire como las plantas, que fijan el CO2 y el carbono (y otros nutrientes los sacan del suelo).
Otros tienen unas necesidades nutricionales mucho más estrictas. Es el caso de una osa polar que para ser fértil debe comer unas 45 focas al año. Por el contrario, el oso panda -que tiene un genoma casi idéntico al del oso polar, que es carnívoro- se alimenta de hojas de bambú. Esto es posible gracias a su flora intestinal que puede metabolizar los 15 kilos que necesita. Su digestión es lenta por ello es un animal perezoso, poco sociable y con problemas de fertilidad.
Otros no tienen ni aparato digestivo, como la tenia, que puede alcanzar 10 metros de longitud, vive en el intestino del huésped y se alimentan de lo que hay.
En la especie humana necesitamos unas 2500 kcal. diarias (menos en mujeres, más en hombres). El cuerpo de una persona delgada, adulta y sana almacena unas 138.000 kcal, es decir tenemos reservas para 55 días, almacenadas en forma de triglicéridos (de grasa). La naturaleza seleccionó la grasa por su elevada densidad calórica: un gramo de grasa tiene 9 kcal. y un gramo de proteína o glucógeno tiene la mitad. Además la grasa no se mezcla con el agua. Al almacenar grasa no hay agua, pero un gramo de glucógeno necesita un gramo de agua. Esto significa que las 138.000 kcal. si las almacenamos como grasa pesan 15 kilos pero si lo hiciésemos como glucógeno serían 60 kilos, la diferencia son 45 kilos. La evolución va quitando peso para ser más eficaces como la ingeniería. La diferencia es que la evolución es barata pero lenta y la ingeniería es cara (como la investigación).
Además las kilocalorías tienen que venir acompañadas de una serie de nutrientes específicos, sustancias que no podemos fabricar: vitaminas, minerales, ácidos grasos como omega 3 y aminoácidos (de los 20 nueve no los podemos fabricar).
Y ¿cómo sabe un organismo lo que debe de comer? ¿Qué es una buena dieta? Existe un sistema innato codificado en el genoma que nos permite detectar lo que es saludable y lo que no. A través de los olores sabemos si un alimento está podrido. El mismo mecanismo tienen las bacterias.
Los animales detectan unos alimentos, prueban un poco, y si tienen estos aminoácidos esenciales pasan a la sangre, llegan al cerebro y mandan una señal para seguir comiendo. También llegan a los tejidos y se pone en marcha la síntesis de proteínas. Si no hay estos aminoácidos busca otro sitio donde comer y se para la síntesis de proteínas.
Los aminoácidos además tienen otras propiedades. Uno que estudia nuestro grupo es la metionina, y lo que no se usa para la síntesis de proteínas se usa para sintetizar otra molécula, el SAMe, que sabemos puede regular el metabolismo energético, el estrés oxidativo, etc. Hace años observamos que la mayor parte de este SAMe se fabrica en el hígado y que los pacientes cirróticos fabrican menos, y esto es parte del proceso que hace que se complique la cirrosis y se desarrolle cáncer de hígado. Tratamos a pacientes con esta molécula y vimos que la supervivencia de estos pacientes era mayor. Y ésta es la base para usarlo como producto farmacéutico, aunque en EEEU es un suplemento farmacéutico. Pero tiene una complicación, en los pacientes que fabrican demasiado SAMe también se producen daños hepáticos, es decir, tan malo es el exceso como el defecto.
Suplementos con vitaminas
La mayor parte de las personas con una dieta nutricionalmente adecuada tienen suficientes niveles de vitaminas. Sin embargo, en los últimos 50 años se ha abogado en algunos sitios por suplementar.
El ácido fólico es indudable que previene la espina bífida y el algunos países se decidió suplementar a toda la población con acido fólico, aunque muchos no lo necesitan si sus niveles son normales. Y se ha visto que ha aparecido una cierta elevación de cáncer de colon. También se pensaba que podía tener efecto protector sobre la enfermedad cardiovascular pero la evidencia no apoya esta tesis.
Los resultados de estudios con suplementación en vitamina A sugieren que, incluso, podría aumentar el cáncer de pulmón. Por su parte la vitamina C no tienen ningún efecto en el cáncer. La vitamina D parece que puede mejorar el tratamiento antiviral de la hepatitis C. En estos casos si estaría indicada. Y la vitamina E no tiene efecto cardiovascular, disminuye el cáncer de vejiga, pero aumenta el de próstata y mejora el hígado graso con inflamación.
Mi mensaje es que la suplementación con vitaminas debe ser personalizada, para aquellos que lo necesitan, pero en cantidades elevadas al conjunto de la población es cuestionable.
Teóricamente se comenzó a dar porque se pensaba que si se daban más vitaminas se reducían los efectos de la combustión de los alimentos y se podrían prevenir ciertos procesos. Sin embargo hay otra manera para incidir en la producción de radicales libres, y es comer menos. Si le damos menos alimentos a la mitocondria se generan menos radicales libres. Existe evidencia de que la restricción calórica mejora la salud y retrasa el envejecimiento, pero con los nutrientes esenciales, lo cual lo hace complicado de llevar a cabo. Además no es recomendable en gente delgada y no está exento de algunos efectos secundarios. En el otro extremo está la ingesta excesiva que provoca obesidad que está asociada a múltiples enfermedades.
Restricción calórica
¿Sería posible mediante una dieta específica obtener los beneficios de la restricción evitando los efectos secundarios? No hay respuesta para humanos, pero hay datos que dicen que merece la pena seguir investigando.
En moscas, cuando se hace una restricción calórica, se reduce la síntesis de proteínas, se retrasa el envejecimiento y se reduce la fertilidad. Pero se ha encontrado que al añadir metionina se retrasa el envejecimiento sin afectar la fertilidad.
Microbioma
El intestino de todos los organismos tiene una flora abundante. En la especie humana el intestino alberga 10 -100 billones de microorganismos. Colectivamente el número de genes distintos que aportan estos microorganismos es muy superior a los que tiene nuestro propio genoma. Es decir que vivimos como en una cooperativa, y ellos se encargan de metabolizar los alimentos cuando nos alimentamos. Nuestro metabolismo es una mezcla.
No todas las personas tienen el mismo microbioma. Hay dos categorías: bacteroides y Prevotella. Unos más asociados a la dieta rica en proteínas y grasa animal y otros a una dieta rica en fibra y carbohidratos. Cuando una persona tiene una dieta rica en proteínas y grasa animal esos microorganismos son muy hábiles en extraer mucha energía, y si la dieta es rica en carbohidratos y fibra no son tan hábiles. Pero hay subtipos anormales que están relacionadas con enfermedades: obesidad, diabetes y ciertos tipos de cáncer. Y que en estas enfermedades no hay sólo un componente resultado del metabolismo, edad y genoma, sino también de esos microorganismos. Y existe la posibilidad de actuar sobre estos microorganismos. Y éste es uno de los objetivos de la industria que podría corregir los microorganismos intestinales e incidir sobre algunas enfermedades comunes.
Hace 40-50 años que se practica el trasplante de microbioma fecal y es un tratamiento efectivo para la infección de Clostridium difficile. Se busca un donante sano, se extraen los microorganismos y con un enema se aplica al intestino de la persona infectada. Los microorganismos crecen y echan al Clostridium. Sin embargo, esto no es fácil para llevarlo a cabo en enfermedades comunes.
Si en futuro se puede determinar el metabolismo intestinal y el metabolismo con una prueba de sangre, tendríamos una idea del metaboloma completo de una persona. Si el metaboloma fuese anormal se podrían hacer procedimientos para corregirlo. Sobre el intestino la idea sería restaurar el microbioma saludable, no mediante un trasplante, sino de una dieta personalizada.
Dieta saludable mediterránea
El concepto de que el metabolismo es nuestra vida es muy antiguo. En la Edad Media se hicieron muy populares las “cartas de la orina”, se analizaba la orina (olor, color, sabor) y las heces, y se hacían recomendaciones sobre la nutrición. Y en el futuro se harán estos espectros de metaboloma y se harán también recomendaciones.
Pero mientras llega ese futuro quiero recordarles qué es una dieta saludable mediterránea: cereales, frutas, verdura, aceite de oliva, consumo moderado de pescado, carne y productos lácteos, abundantes condimentos y especias acompañados, según las costumbres de cada comunidad, de infusiones o de una cantidad moderada de vino.