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Revista médica de Chile

versión impresa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile vol.139 no.7 Santiago jul. 2011

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872011000700016 

RevMed Chile 2011; 139: 924-931

ARTÍCULO DE REVISIÓN

 

Calidad de grasa, arterioesclerosis y enfermedad coronaria: efectos de los ácidos grasos saturados y ácidos grasos trans

Quality of fat intake, atherosclerosis and coronary disease: effects of saturated and trans fatty acids

 

Claudia Torrejón1,2, Ricardo Uauy2

1Departamento de Pediatría, Universidad de Chile, Campus Norte. Hospital Roberto del Río. Santiago, Chile.
2Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos, Universidad de Chile. Santiago, Chile.

Dirección para correspondencia


Epidemiological, clinical and metabolic research has shown a strong association between dietary fatty acids intake and cardiovascular disease (CVD) risk factors and clinical events. Saturated fatty acids (SFA) and trans fatty acids (TFA) derived from industrial hydrogenation of oils have been associated with an increased prevalence of CVD. However experimental results on the relationship between physiological pathologic effects and specific functions of individual SFA are often contradictory. Therefore a more detailed exploration of the potential benefit and risks of specific saturated and trans fatty acids is needed in order to update dietary recommendations. In the case of TFAs, the deleterious effect on CVD has been well demonstrated and a maximum accepted level of 1 % of total energy has been agreed internationally. What is currently under discussion is what would be the best alternative to replace them in the diet.

Keywords: Cardiovascular diseases; Fatty acids; Trans fatty acids.


Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la primera causa de muerte en la población adulta en el mundo y en Chile1. En la etiopatogenia de esta enfermedad, la disfunción endotelial se considera como una manifestación precoz de la arterioselerosis. Las causas desencadenantes de esta disfunción son principalmente fuerzas biomecánicas aumentadas por la hipertensión junto a la coexistencia de factores de riesgo como hipercolesterolemia, productos de glicosilación avanzada, irritantes químicos (tabaco), aminas vasoactivas circulantes e inmunocomplejos2. La hipercolesterolemia es considerada el principal factor de riesgo de la arterioselerosis. Las lipo-proteínas de baja densidad (LDL) se introducen a través del endotelio vascular hacia la íntima, donde se producen interacciones iónicas entre la apolipoproteína B con proteínas de la matriz. Una vez retenidas, las LDL sufren modificaciones a través de la oxidación o el ataque enzimático en la íntima. La interacción entre LDL oxidadas y proteoglicanos es crucial en las primeras etapas de la arterioselerosis, principalmente en el fenómeno de retención de lipoproteínas y agregación intravaseular de LDL, estos llevan a modificaciones químicas e inducen la inflamación3, fenómeno que juega un rol primordial en esta enfermedad. Las LDL modificadas son reconocidas por los macrófagos lo que lleva a la formación de células espumosas, las cuales progresan hasta formar placas fibrosas.

Si bien diversas investigaciones han mostrado la asociación entre la ingesta de ácidos grasos (AG) en la dieta, los niveles de colesterol sérico y las ECV, en las últimas décadas ha quedado demostrado que no todos los AG tienen los mismos efectos. En estudios metabólicos se ha observado que los ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) disminuyen los niveles de colesterol mientras que los ácidos grasos saturados (AGS) lo aumentan4. El reemplazo de los AGS y ácidos grasos trans (AGT) por AGPI ha sido recomendado en las últimas décadas para la prevención de la ECV5. Pese a la gran información derivada de investigaciones, en los últimos años se ha puesto un énfasis casi exclusivo en la reducción de la grasa total ingerida sin considerar la calidad de la grasa, aunque la evidencia existente en humanos no apoya la reducción de la ingesta total de grasa "per se" como un factor importante en la reducción del riesgo de ECV o para mejorar perfil lipídico6.

Basada en la evidencia actual, organizaciones como la American Heart Association (AHA) y la Diabetes and Nutrition Study Group de la Asociación Europea de Diabetes enfatizan más la calidad de la grasa de la dieta que la cantidad de ésta, y son más flexibles en el aporte diario de grasa dietaria (ej. 25-35% de la energía total ingerida)7,8.El comité de expertos de la Organización Mundial de la Salud, reunido en el año 2008 (OMS-FAO) sugirió que el rango aceptable de consumo de grasa de la dieta esté entre 15 y 35% de la energía diaria en la población general y entre 20 y 35% en las mujeres en edad reproductiva y adultos con IMC < 18,5 kg/ m2 especialmente en países subdesarrollados en los cuales la grasa dietaria corresponde a un importante aporte para alcanzar los requerimientos de las poblaciones con malnutrición9. Nuestro objetivo en este primer artículo es analizar la relación entre AGS y AGT con las ECV según la evidencia actual a la luz de las nuevas recomendaciones OMS-FAO.

Arteriesclerosis y ácidos grasos saturados

Los AGS son aquellos AG que en su estructura química sólo poseen enlaces simples. Los AGS más comunes en la dieta son los de 14, 16 y 18 átomos de carbono, excepto en el caso de la leche y el aceite de coco en que encontramos AGS que tienen entre 4 y 12 átomos de carbono. Dada su estructura los AGS son sustancias extremadamente estables desde el punto de vista químico (Tabla 1).


AGS por lo general representan el 30-40% de la grasa total del tejido animal.

El ácido palmítico y esteárico se encuentran universalmente en las grasas naturales. Mientras que el ácido láurico es especialmente abundante en el aceite de coco y en el aceite de palma. Aparte de las fuentes de alimentación, se sabe que el cuerpo es capaz de sintetizar AGS. Debido a sus múltiples orígenes, ha sido difícil cuantificar la importancia real de los AGS de la dieta en comparación de los AGS de producción endógena.

Estudios observacionales, como el estudio de los Siete Países10 desarrollado por Keys hace más de 50 años, mostraron que altas ingestas de AGS (más de 15% de la ingesta energética diaria) se asocia directamente con un aumento de los niveles de colesterol plasmático y mortalidad por ECV. En un análisis posterior de este estudio, Kromhout et al11 encontraron una correlación altamente positiva entre ECV con la ingesta de los 4 AGS de cadena larga (r = 0,8) y AGT (r = 0,78). Una asociación similar fue observada por Hu et al12, ellos estimaron que el reemplazo de 5% de la energía proveniente de AGS por grasa insaturada podría reducir el riesgo ECV en 42%. De esta manera estos estudios dieron a conocer que más que el porcentaje de grasa ingerida es el tipo de grasa el que se asocia a un mayor riesgo de ECV.

Sin embargo, con posterioridad sólo algunos estudios han comunicado la asociación entre AGS y riesgo de ECV1315. Siri-Tarino et al16 en un meta-análisis de 21 estudios prospectivos que reúnen aproximadamente 350.000 personas seguidas por 5 a 23 años, de las cuales 11.000 desarrollaron ECV, la ingesta de AGS no se asoció a un aumento de las ECV. Esta discordancia entre estudios se debería en parte al nivel de AGS en la dieta, ya que ingestas moderadas de estos AG no han demostrado mayor riesgo de hipercolesterolemia ni ECV y por otro lado, al hecho que no todos los AGS tendrían el mismo efecto sobre el perfil lipídico y el riesgo de ECV17. Se ha observado por ejemplo que los AGS con 12-16 carbonos tienden a aumentar los niveles plasmáticos de colesterol total, LDL y HDL, sin embargo, el ácido esteárico (18:0) no tiene estos efectos. Dentro de los ácidos grasos saturados que aumentan el colesterol, el ácido mirístico (14:0) aparece como el más potente luego le seguirían el ácido laúrico(12:0) y palmítico (16:0)18. En el estudio de salud de las Enfermeras (Nurses Health Study) realizado en EE.UU. de Norteamérica, 80.082 mujeres fueron seguidas por 14 años, los resultados demuestran que la ingesta alta de grasa total no se asoció significativamente con el riesgo de ECV (p = 0,10)12. Sin embargo, al evaluar los AG en forma individual se encontró que los AGS de cadena larga 12-18 se asociaron con un riesgo mayor de ECV luego de ajustar por múltiples factores confundentes. Por el contrario, los AGS de cadena corta, 4-6 carbonos y los AGS de cadena media 8-10 no modificaron el riesgo de ECV19.

Los principales mecanismos biológicos por los cuales los AGS de cadena larga aumentan el riesgo ECV, basado en la evidencia actual, se detallan a continuación y se presentan en forma resumida en la Figura 1.

Figura 1. Acciones biológicas de los ácidos grasos saturados (AGS) que aumentan el riesgo de enfermedades cardiovasculares (ECV). HDL: Lipoproteínas de alta densidad, LDL lipoproteínas de baja densidad, IDL lipoproteínas de densidad intermedia, VLDL lipoproteínas de muy baja densidad, LpL lipasa ipoproteica, ↑: aumenta, ↓: disminuye.

1.       Aumento en los niveles de colesterol plasmático

a) Los AGS disminuyen el número de receptores hepáticos de LDL afectando de esta manera la depuración de lipoproteínas. Se ha visto que los AGS disminuyen la expresión génica de la proteína del receptor de LDL a nivel hepático lo que lleva al aumento de las LDL circulantes y por ende del colesterol total y LDL20,21.
b) Aumento de la secreción hepática de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) y producción de colesterol LDL. Lin et al22, han mostrado que los AGS (C10:0-C18:0) aumentan la actividad de la familia de proteínas que se unen al factor de trascripción del elemento regulador de esteróles (SREBP) y como consecuencia aumenta la transcripción de los genes lipogénicos (FAS, SDC-1). Además estimula la activación del co-receptor nuclear hepático-X/ ác. retinoico promoviendo la secreción de VLDL. Al mismo tiempo los AGS disminuyen la degradación intracelular no-proteosomal de la apoproteína B-100. De esta manera el aumento de lipoproteínas enriquecidas con AGS permitiría que dicha partícula escape a ser degradada por esta vía (23). Esto se traduce en un aumento del colesterol total y triglicéridos plasmáticos (TG).

2.       Reducción del potencial antiinflamatorio de la lipoproteína de alta densidad (HDL)24

Estudios in vitro han demostrado que células endoteliales de vena umbilical incubadas con HDL provenientes de individuos sometidos a diferentes dietas difieren en su capacidad antiinflamatoria. Es así como aquellas HDL provenientes de sujetos con dietas altas en AGS tienen menos capacidad de inhibir la expresión de marcadores de activación endotelial que aquellas provenientes de sujetos con dietas ricas en AGPI. Esto se debe en parte a que los AGS pueden alterar la composición de los fosfolípidos de las HDL y de esta manera alterar sus funciones.

3.       Disfunción endotelial

El consumo de dietas ricas en AGS se ha asociado con una mayor reactividad vascular posprandial, mientras que ésta disminuye o no cambia al consumir dietas isocalóricas ricas en AGPI25.

4.       Aumento de la actividad pro-coagulante y disminución de la actividad fibrinolítica

El aumento del factor VII y fibrinógeno y la disminución de los índices de actividad fibrinolítica se han asociado con mayor riesgo de arteriosclerosis. La pérdida de peso y dietas con disminución de la ingesta de grasas totales y saturadas resultan en una disminución del FVIIc y el mejoramiento de la actividad fibrinolítica26.

5.       Aumento de la lipemia posprandial

La ingesta de dietas ricas en AGS de cadena larga (C14-C18 carbonos) elevan la lipemia posprandial, mientras dietas ricas en AGS de cadena corta y media (C2-C14) no producen cambios sustanciales en ella27.

Si bien se conoce que niveles de ingesta de AGS mayores al 15% de la ingesta energética diaria puede tener efectos nocivos sobre la ECV, se desconoce actualmente el nivel seguro de ingesta de estos AG y en especial que AGS y en que concentración son necesarios para conservar una salud cardiovascular adecuada. Algunos AGS poseen propiedades específicas asociadas con funciones biológicas. Es así como el ácido mirístico y palmítico participan directamente en dos clases de acilación grasa de proteínas, como parte de fenómenos co-traduccionales28. Estos procesos provocarían modificaciones en proteínas que aumentan la replicación y proliferación celulares29, activación de la angiogénesis30, interacción entre proteínas y membranas y en el tráfico subcelular de proteínas31. Si bien estas acciones ocurren normalmente en el organismo, el desequilibrio en el nivel de estos AG podría estimular la acilación de estas proteínas llevando a un aumento de la replicación celular y estimulación de la angiogénesis fenómenos importantes en los procesos neoplásicos e infecciosos. Por lo anterior la inhibición de la miristoilación de estas proteínas está siendo utilizada en la creación de drogas antineoplásicas, antifúngicas y antivirales28,32,33.

Arteriesclerosis y ácidos grasos trans

Los AGT son ácidos grasos poliinsaturados con al menos un doble enlace en la configuración trans. En las fuentes naturales de ácidos grasos el doble enlace carbono-carbono ocurre típicamente en posición cis, más que en la posición trans. Las únicas fuentes de AGT eran los productos lácteos y las carnes provenientes de rumiantes, en los cuales las bacterias del rumen poseen isomerasas que convierten los dobles enlaces de configuración cis a posición trans. A fines del siglo XIX y comienzos del siglo XX la industria desarrolló procesos de hidrogenación que transforman los AGPI presentes en aceites de semillas oleaginosas (maíz, soya, raps, maravilla) y aceites marinos de pescado en AG parcialmente hidrogenados. A través del proceso de conversión de los AGPI de forma cis en trans se eleva el punto de fusión a valores semejantes a los respectivos AGS lo que permite tener grasas sólidas para uso industrial, que además son más estables frente a la rancidez derivada del efecto de oxígeno.

Estos cambios en configuración no sólo cambian las características químicas de estos AG sino que modifican radicalmente sus propiedades biológicas: alterando las propiedades físicas de la membrana, función de receptores como los del LDL y otros receptores que modulan la actividad de diferentes hormonas34. Los AGT se encuentran predominantemente en margarinas, manufactura de mantecas vegetales usadas en frituras comerciales y en alimentos procesados, productos de panificación y repostería entre otros.

Numerosos estudios controlados, metanálisis y epidemiológicos han demostrado que el consumo de AGT eleva el riesgo de ECV, muerte súbita y el riesgo de diabetes mellitus tipo 2 y esta asociación es más fuerte que la observada con AGS35-37.

De los isómeros trans los derivados del aceite de pescado, que contienen trans-isómeros C20-22, tienen mayores efectos deletéreos sobre el colesterol LDL y HDL al compararlos con AGT derivados del aceite de soya y mantequilla38. Por todo lo anterior éstos han sido considerados particularmente dañinos y su uso ha sido rápidamente reducido o abandonado por la industria alimenticia en países desarrollados39, aunque esto puede no ser el caso en otras regiones del mundo menos desarrolladas40. De los restantes isómeros trans los AGT de 18 carbonos (trans-C18:l y trans-C18:2) han demostrado estar más asociados al riesgo cardiovascular y marcadores inflamatorios41.

Las principales acciones biológicas de los AGT que llevan a un aumento del riesgo de ECV, basado en la evidencia actual, se detallan a continuación y se presentan en forma resumida en la Figura 2.

Figura 2. Acciones biológicas de los ácidos grasos Trans (AGT) que aumentan el riesgo de enfermedades cardiovasculares. HDL: Lipoproteínas de alta densidad, LDL lipoproteínas de baja densidad, TG: triglicéridos, Lp(a): lipoproteína a, ↑: aumenta, ↓: disminuye.

1.       Aumento del colesterol total y disminución del colesterol HDL

Estudios han mostrado que el principal efecto del consumo de AGT es la alteración de los lípidos plasmáticos. Mensinky Katan42 estudiaron el efecto de los AGT (10% de las calorías totales) sobre los lípidos plasmáticos y los compararon con similares cantidades de ácidos grasos monoinsaturados (AGMI). Ellos observaron que AGT aumentaron los niveles de colesterol LDL y disminuyeron los niveles de colesterol HDL. Estos resultados han sido confirmados por múltiples estudios internacionales35-38.

En un metanálisis con ocho estudios controlados sobre el consumo de AGT43, se encontró que cuando los AGT reemplazan 1% del total de calorías dadas por los hidratos de carbono (H. de C.)> los niveles de colesterol LDL aumentan en 1,55 mg/dl pero los niveles de colesterol HDL permanecen sin cambios. Este efecto es único al compararlo con otros AGs (incluyendo AGS, AGMI y AGPI) los cuales además de sus efectos sobre colesterol total y LDL aumentan los niveles de colesterol HDL. Lichtenstein et al44 por su parte en un estudio de consumo con diferentes concentraciones de AGT (0,6 a 6,7% de la energía total), encontraron que el consumo de AGT aumenta linealmente los niveles de colesterol LDL, pero los niveles de colesterol HDL permanecen constantes a niveles bajos de ingestas (0,9-4,2% de la energía total). Sin embargo, a niveles altos de consumo de AGT el colesterol HDL baja.

2.       Aumento de triglicéridos y Lp(a)

El consumo de AGT afecta los lípidos plasmáticos y lipoproteínas más allá del colesterol LDL y HDL. Comparado con AGMI o AGPI, los AGT aumentan los niveles TG plasmáticos en ayunas45 y los niveles de Lp(a)46. Interesantemente otros factores dietarios (incluyendo otras grasas) al parecer no afectarían los niveles de Lp(a).

3.       Aumento de la lipemia posprandial

Se ha visto que comidas ricas en AGT elevan la lipemia posprandial. Esto trae como consecuencia una activación de las reacciones de transferencia de colesterol éster las que involucran la transferencia de TG desde lipoproteínas ricas en TG hacia las LDL y HDL, generando LDL y HDL ricas en TG que serán sustratos para la lipasa hepática. Esto lleva a la formación de LDL pequeñas y densas, las cuales son más aterogénicas y por otro lado, a la disminución de los niveles séricos de colesterol HDL ya que las HDL pequeñas son más rápidamente removidas de la circulación47.

4.       Aumento de la inflamación sistémica

Los AGT se han asociado a altos niveles de marcadores inflamatorios circulantes como inter-leuquina 6 y proteína C reactiva. En mujeres sanas la ingesta alta de AGT se asoció a un aumento del factor de necrosis tumo ral a, ICAM-1 y E-selectina (biomarcador de función endotelial) y este resultado fue independiente del efecto de los AGT sobre lípidos plasmáticos41.

5.       Alteración de la función endotelial

Los AGT empeoran la función del endotelio al comparar su efecto con otros AGs. Roos et al48 observaron que el consumo de una comida enriquecida con AGT o AGS tuvieron efectos adversos similares sobre vaso dilatación posprandial mediado por flujo (VMF) de la arteria braquial.

En conclusión existen suficientes estudios en la literatura que apoyan la recomendación de la disminución del consumo AGT, derivados de hidrogenación parcial de aceites, para la prevención de ECV. El Comité de expertos OMS-FAO propone que se debe disminuir la ingesta de AGT a menos de 1% de la energía total ingerida para lograr una real prevención de ECV9 y el Gobierno de Chile a partir del año 2008 se ha adherido a esta propuesta. Actualmente, se está estudiando cual sería la mejor alternativa para reemplazar los AGT y en un reciente metanálisis se observó que considerando estudios de cohorte el reemplazo por aceites vegetales más que por grasa animal generaría una mayor disminución del riesgo de ECV45.

En el caso de los AGS considerando los nuevos conocimientos sobre sus funciones celulares y fisiológicas ya no deben ser considerados "en bloque" en las recomendaciones y debates sobre alimentación. El comité de expertos OMS-FAO9, en base a la evidencia disponible a la fecha, recomiendan que la ingesta de AGS no excedan el 10% de la energía diaria y que su reemplazo sea realizado en base a AGPI (n-3 y n-6), de esta manera se lograría una disminución de los niveles de colesterol LDL y de la razón colesterol total/HDL, disminuyendo así el riesgo de ECV. La evidencia también apoya que el reemplazo de AGS por hidratos de carbono no tiene beneficios sobre la salud cardiovascular y podría por el contrario aumentar el riesgo de éstas y favorecer el desarrollo del síndrome metabólico49. Desde el punto de vista nutricional, es importante tener en cuenta que cada AGS posee funciones específicas y que las recomendaciones dietéticas probablemente van a evolucionar hacia recomendaciones individuales de cada uno de ellos.

 

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Recibido el 2 de agosto de 2010, aceptado el 24 de enero de 2011.

Correspondencia a: Dra. Claudia Torrejón Instituto de Nutrición y Tecnología de los alimentos. Av El Líbano 5524. Santiago, Chile. e-mail: torrejon_clau@yahoo.com Fax: 2214030