jueves, 7 de febrero de 2013

Triptófano, la llave de la felicidad

Obtenido de Omme Healthcom.


Desde los años 70, uno de los mayores desarrollos más importantes en la investigación en nutrición ha sido la demostración de que la función cerebral puede verse influida por la disponibilidad de varios nutrientes de la dieta. En primer lugar se demostró que la administración aguda de una mezcla de aa esenciales libre de triptófano (trp) producía una reducción del trp cerebral y los niveles de serotonina en ratas. Estos resultados abrían un activo campo de investigación.

Rol del trp en la regulación fisiológica de la biosíntesis de serotonina en el cerebro
El paso inicial en la biosíntesis de serotonina es la conversión del trp en 5-hidroxitriptófano, reacción catalizada por el enzima triptófano hidroxilasa. La actividad de este enzima se considera limitante en la síntesis de serotonina. Se sugiere que bajo condiciones fisiológicas normales la actividad del enzima no se satura en vivo por su sustrato. El grado de saturación del enzima y de este modo la tasa de hidroxilación del triptófano está relacionada con la concentración cerebral de trp. De este modo, la concentración de trp en el cerebro es el factor más importante en controlar la síntesis de serotonina. Como la concentración de trp cerebral está controlada por la disponibilidad periférica de este aa, la tasa de síntesis de serotonina depende de la concentración plasmática de trp.
En particular, la concentración de trp en el cerebro y, de este modo, la tasa de síntesis de serotonina depende de:
-         la concentración de trp libre en plasma (trp es el único aa presente en el plasma ligado a proteínas séricas).
-         La concentración de aa neutros largos, que comparten el mismo mecanismo de transporte desde la sangre hasta el cerebro con el trp.



Efecto bioquímico de dietas exentas de trp
La administración de la mezcla de aa esenciales sin trp en ratas produjo una fuerte caída en la concentración de trp sérico asociado con una disminución del aa en el cerebro, de la serotonina y del ácido 5-hidroxiindol acético (producto de la catabolización de la serotonina) en el cerebro de la rata.

Se observó el mismo efecto en respuesta a una dieta equilibrada en la que el trp fue eliminado o en respuesta a alimentos deficientes en este aa esencial.

En humanos, se utilizó la mezcla libre de trp para evaluar posibles cambios mentales. Se observó una disminución sustancial en trp plasmático (60% del valor inicial, 4 h después de la ingestión), que se relacionó con un alto nivel de ansiedad.
Se ha medido, igualmente, la síntesis in vivo en el cerebro humano de serotonina por medio de tomografía de emisión de positrones. Se observó que tras la ingesta de la mezcla de aa sin trp, la tasa de síntesis de serotonina disminuyó. La dieta libre de trp también produjo una declinación de trp en el líquido cerebroespinal y también de ácido hidroxiindolacético.

El rol del trp en la regulación de la transmisión central de la serotonina
Se ha sugerido que la tasa de liberación de serotonina varía en relación a su síntesis. Esa asunción se basa en estudios que reportan modificaciones en algunos índices de comportamiento relacionados con la función de la serotonina cuando las concentraciones plasmáticas y cerebrales de trp son alteradas en vivo.

En ratas, las investigaciones concluyen que una disminución en la concentración cerebral de trp reduce la síntesis de serotonina y subsiguientemente su liberación.

El mecanismo sugerido por el que la administración de una dieta libre de trp causa una reducción del trp plasmático y consecuentemente del trp cerebral y de la síntesis de serotonina es la síntesis proteica. Los aa administrados en la dieta inducen la síntesis proteica a nivel tisular. Durante la síntesis proteica, los tejidos deberían utilizar el trp extracelular endógeno, disminuyendo así su concentración.
Otro mecanismo que parece afectar en menor medida es la competencia del trp por el transporte en la barrera hematoencefálica con aa neutros.


Efectos en el comportamiento de la depleción del trp
La dieta libre de trp ofrece una vía no farmacológica para dsiminuir efectivamente la función cerebral de la serotonina.
Este método ha sido utilizado ampliamente para estudiar el rol de la serotonina en variedad de funciones fisiológicas y de comportamiento:

-         Selección de macronutrientes
Se ha observado que los animales son capaces de elegir una cantidad equilibrada de macronutrientes de forma espontánea. Esta observación sugiere la existencia de un posible mecanismo de control cerebral para la selección de alimentos. Es bien conocido que la dieta influye en la concentración de trp en el cerebro y así, en la concentración de serotonina. La ingestión de proteínas disminuye el trp y serotonina cerebral dado que los aa neutros compiten con el trp por el transporte a través de la barrera hematoencefálica. Inversamente, el consumo de glúcidos incrementa el trp y la serotonina en el cerebro dado que su ingesta induce un incremento en la insulina sanguínea, que a su vez incrementa la captación de aa ramificados  (leucina, isoleucina y valina) por el músculo, disminuyendo su concentración plasmática y su competición por el transporte en la barrera hematoencefálica.
Estas fluctuaciones de serotonina pueden controlar la ingesta relativa de proteínas y glúcidos. En la misma dirección, la administración aguda de la mezcla de aa esenciales libre de trp incrementa la selección de carbohidratos, mientras que una comida glucídica suplementada con trp aumenta marcadamente la selección proteica en animales de laboratorio.

En humanos, si toman una mezcla de aa libre de trp, disminuyen su elección en proteínas pero no en glúcidos, grasa o calorías totales. Esto sugiere que la serotonina puede estar involucrada en el control de la elección de macronutrientes también en humanos.

-         Sensibilidad al dolor
En animales de lab, el método de depleción de trp confirma los datos obtenidos utilizando antagonistas serotoninérgico: una reducción en la percepción del umbral del dolor. La administración aguda de mezcla de aa libre de trp así como la administración crónica  de alimentos deficientes en trp causa un incremento en la sensibilidad al dolor en animales de lab. Esto confirma que la serotonina está implicada en la sensibilidad al estímulo del dolor.

-         Agresividad
Se indujo un comportamiento asesino de ratones en ratas no asesinas y se facilitó en ratas asesinas manteniendo una dieta libre de trp durante 4-6 días. Ese comportamiento asesino se asoció con la reducción cerebral de serotonina y ácido 5-hidroxiindolacético. En monos, se ha observado un aumento de irritabilidad y agresividad  tras la administración de mezclas de aa libres de trp.
En humanos sanos, se observó un significativo aumento en la respuesta agresiva tras la administración de aa libre de trp. Estos resultados son consistentes con la hipótesis de que las neuronas serotoninérgicas cerebrales ejercen un control inhibitorio sobre el comportamiento agresivo.

-         Sueño
Aunque la duración total del sueño en ratas y humanos no cambia significativamente, la serotonina puede influir de algún modo en la regulación del sueño. En humanos disminuye el estadio 4 de latencia de sueño e incrementa el estadio 4 de sueño, con la administración de aa libre de trp.

-         Comportamiento sexual
Se ha demostrado que dietas libres en trp producen un incremento significativo de comportamiento sexual macho-macho en ratas y conejos. De igual modo, dietas deficientes en trp facilitan el comportamiento copulatorio de ratas macho y hembra.
Esos resultados muestran claramente que la serotonina juega un rol inhibitorio en el comportamiento sexual. Es interesante apreciar que alimentos deficientes en trp como el maíz pueden tener propiedades afrodisiacas.

-         Ánimo
La ingestión de la mezcla de aa libre de trp causa una rápida disminución en el ánimo de sujetos masculinos normales. Estos resultados también han sido observados en hombres sanos con una historia familiar multigeneracional de desórdenes afectivos graves.
Además, la ingesta aguda de aa libre de trp puede tener un efecto depresivo transitorio en pacientes deprimidos con fármacos.
En mujeres el efecto parece ser similar que en hombres, si bien las mujeres son más susceptibles al efecto depresivo inducido por la depleción de trp.

-         Memoria y aprendizaje
En humanos se ha observado un empeoramiento en la consolidación de la memoria en voluntarios sanos.


Depleción aguda de trp en problemas psiquiátricos
En mujeres con el síndrome premenstrual, la depleción de trp causa un aumento en la irritabilidad, ansiedad y sobrerreactividad. En pacientes bulímicos, la mezcla de aa libre de trp realza la disforia y la ansiedad.
Por otro lado, en otras patologías psiquiátricas en las que en sistema serotoninérgico parece ser importante no se han apreciado efectos tras la depleción aguda de trp, por ejemplo en desórdenes obsesivo-compulsivos, o pacientes con pánico. En este caso, otros sistemas de neurotransmisión deferentes al serotoninérgico están probablemente implicados.

Otros neurotransmisores pueden verse influidos  por la dieta (dopamina, noradrenalina y acetilcolina), manipulando sus precursores.
Dietas carentes de fenilalanina  o colina pueden usarse como herramienta para estudiar los efectos fisiológicos y de comportamiento producidos en sus respectivos neurotransmisores (1).

(1). Fadda F. Tryptophan-free diets: a physiological tool to study brain serotonin function. News Physiol Sci 2000; 15: 260-264.

Omme Healthcom, 2012.

Consumo de azúcar y depresión (2)

Información de Omme Healthcom.


Los antiguos simios de la tierra desarrollaron los receptores gustativos de lo dulce hace 35 millones. El sentido del gusto, y específicamente de lo dulce, evolucionó para  direccionar el consumo a sustancias  no tóxicas, para reconocer compuestos químicos y para incrementar el placer. Los edulcorantes naturales están presentes en 30 clases diferentes de plantas. Existen evidencias de la palma datilera en el sur de Mesopotamia hace 50.000 años, mientras que los datos sobre la caña de azúcar se remontan en Asia al año 8.000 antes de C. El azúcar no fue conocido generalmente en Europa Central hasta el siglo XVI. Ahora, el azúcar disfruta de una proporción sin precedentes de la dieta humana.
El estudio investiga preliminarmente la hipótesis que el consumo de azúcar puede tener un impacto en la prevalencia de la depresión mayor, correlacionando el consumo per cápita de azúcar con la prevalencia de depresión.
Para los 6 países con datos disponibles para el análisis primario, hubo una correlación altamente significativa entre el consumo de azúcar y los datos de anuales de depresión.
Naturalmente, una correlación puede deberse a  una variedad de factores, como sería una tercera variable no observada, no implicando necesariamente etiología.
Aunque especulativas, existen varias razones para considerar que el consumo de azúcar puede impactar directamente en la prevalencia de depresión mayor.

Se ha encontrado que la estimulación gustativa de la sacarosa aumenta significativamente los niveles de beta-endorfinas en ratas. Además, la administración de opioides se ha observado que aumenta la ingesta de azúcar, mientras que los antagonistas de los opioides causan una marcada reducción en la ingesta de azúcar. Por eso, parece que la ingestión de azúcar y la producción de opioides puede existir en un ciclo mutuamente reforzado. La posibilidad de que anormalidades en endorfinas pueden contribuir en la depresión ha sido investigado durante muchos años. También se ha propuesto una teoría sobre la depresión y las citokinas. Diversos estudios muestran que los apioides tienen efectos sobre las citokinas. También es de interés el creciente campo de trabajo que relaciona la depresión con el estrés oxidativo en humanos. Aunque la relación entre un elevado consumo de azúcar, elevado estrés oxidativo y depresión mayor es puramente especulativo, un estudio ha mostrado hiperglicemia persistente en ratas alimentadas con una dieta rica en sacarosa de larga duración. La hiperglicemia se  ha relacionado con elevada generación de especies reactivas del oxígeno e inhibición de glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa, que es marcadamente sensible a la inactivación por oxidantes y radicales libres (1).

(1). Westover AN, Marangell LB. A cross-national  relationship between sugar consumption  and major depression? Depression and Anxiety 2002; 16: 118-120.

Omme Healthcom, 2012.