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Fitoesteroles

β-sitosterol , un fitoesterol prototípico Los fitoesteroles son fitoesteroides , similares al colesterol , que sirven como componentes estructurales de las membranas biológicas ...

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β-sitosterol , un fitoesterol prototípico

Los fitoesteroles son fitoesteroides , similares al colesterol , que sirven como componentes estructurales de las membranas biológicas de las plantas . [ 1 ] Incluyen esteroles y estanoles vegetales . [ 1 ] Se han identificado más de 250 esteroles y compuestos relacionados. [ 2 ] Los fitoesteroles libres extraídos de los aceites son insolubles en agua, relativamente insolubles en aceite y solubles en alcoholes.

Los alimentos y suplementos dietéticos enriquecidos con fitoesteroles se han comercializado durante décadas. [ 3 ] A pesar de los efectos bien documentados de reducción del colesterol LDL derivados del consumo a largo plazo de fitoesteroles, generalmente en el rango de aproximadamente 5-10%, no existe evidencia concluyente de ensayos de resultados a largo plazo que demuestre que los fitoesteroles en sí mismos reduzcan la incidencia de enfermedades cardiovasculares , mejoren la glucemia en ayunas o los niveles de hemoglobina glicosilada , o la tasa de mortalidad general . [ 4 ] [ 5 ]

Por lo tanto, las revisiones de expertos han enfatizado que los productos enriquecidos con fitoesteroles pueden considerarse una opción dietética para la reducción del colesterol LDL, pero que su impacto en los eventos cardiovasculares "duros" y la mortalidad aún no se ha establecido. [ 6 ]

Estructura

Nomenclatura de la estructura de un triterpeno damarano tetracíclico

Tienen una estructura policíclica fusionada y varían en las cadenas laterales de carbono y/o la presencia o ausencia de un doble enlace (saturación). [ 3 ] Se dividen en fitoesteroles 4,4-dimetilados, fitoesteroles 4-monometilados y fitoesteroles 4-desmetilados según la ubicación de los grupos metilo en la posición del carbono-4. [ 7 ] Los estanoles son esteroles saturados , que no tienen dobles enlaces en la estructura del anillo esterólico.

La molécula principal del artículo es el β-sitosterol . La nomenclatura se muestra a la derecha.

  • Al eliminar el carbono 24 2 , se obtiene campesterol .
  • Al eliminar los carbonos 24 1 y 24 2 , se obtiene colesterol .
  • Al eliminar un hidrógeno de los carbonos 22 y 23 se obtiene estigmasterol (estigmasta-5,22-dien-3β-ol).
  • Mediante la hidrogenación del doble enlace entre los carbonos 5 y 6, se obtiene β- sitostanol (estigmastanol).
  • Mediante la hidrogenación del doble enlace entre los carbonos 5 y 6 y la eliminación del carbono 24 2 , se obtiene campestanol .
  • Al eliminar el carbono 24 2 y los hidrógenos de los carbonos 22 y 23, e invertir la estereoquímica en C-24 se obtiene brassicasterol (ergosta-5,22-dien-3β-ol).
  • La eliminación adicional de hidrógenos de los carbonos 7 y 8 del brasicasterol produce ergosterol (ergosta-5,7,22-trien-3β-ol). Importante: El ergosterol no es un esterol vegetal. El ergosterol es un componente de las membranas celulares de los hongos, donde cumple la misma función que el colesterol en las células animales.

Además:

  • La esterificación del grupo hidroxilo en el carbono 3 con ácidos grasos/orgánicos o carbohidratos da como resultado ésteres de esteroles vegetales , es decir, oleatos, ferulatos y (acil) glucósidos.

Fitoesteroles dietéticos

Las fuentes naturales más ricas en fitoesteroles son los aceites vegetales y los productos derivados de ellos. Los esteroles pueden presentarse en forma libre, ésteres de ácidos grasos y glucolípidos . La forma ligada suele hidrolizarse en el intestino delgado por las enzimas pancreáticas . [ 8 ] Algunos esteroles se eliminan durante la desodorización de los aceites y grasas refinados , sin que ello altere su composición relativa. Por lo tanto, los esteroles son una herramienta útil para comprobar la autenticidad.

Como fuentes comunes de fitoesteroles, los aceites vegetales se han desarrollado como productos de margarina que resaltan su contenido de fitoesteroles. [ 3 ] Los productos de cereales, verduras, frutas y bayas, que no son tan ricos en fitoesteroles, también pueden ser fuentes importantes de fitoesteroles debido a su mayor consumo. [ 9 ]

La ingesta de fitoesteroles naturales oscila entre ~200–300  mg/día dependiendo de los hábitos alimenticios. [ 10 ] Se han producido dietas vegetarianas experimentales especialmente diseñadas que proporcionan más de 700  mg/día. [ 11 ] Los fitoesteroles más comunes en la dieta humana son el β-sitosterol, el campesterol y el estigmasterol, [ 3 ] que representan aproximadamente el 65%, el 30% y el 3% del contenido dietético, respectivamente. [ 12 ] Los estanoles vegetales más comunes en la dieta humana son el sitostanol y el campestanol, que en conjunto constituyen aproximadamente el 5% del fitoesterol dietético. [ 13 ]

Afirmaciones sobre la salud

EFSA

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) concluyó que el colesterol en sangre puede reducirse en promedio entre un 7 y un 10,5 % si una persona consume entre 1,5 y 2,4 gramos de esteroles y estanoles vegetales al día, un efecto que suele observarse en 2 o 3 semanas. Estudios a largo plazo, de hasta 85 semanas, demostraron que el efecto reductor del colesterol podía mantenerse. [ 15 ] Basándose en estos y otros datos de eficacia, el panel científico de la EFSA emitió la siguiente recomendación sanitaria: «Se ha demostrado que los esteroles vegetales reducen el colesterol en sangre. La reducción del colesterol en sangre puede disminuir el riesgo de padecer cardiopatía coronaria ». [ 16 ]

FDA

La FDA ha aprobado la siguiente declaración para los fitoesteroles: Para ésteres de esteroles vegetales : (i) Los alimentos que contienen al menos 0,65 g por porción de ésteres de esteroles vegetales, consumidos dos veces al día con las comidas para una ingesta diaria total de al menos 1,3 g, como parte de una dieta baja en grasas saturadas y colesterol, pueden reducir el riesgo de enfermedad cardíaca. Una porción de [nombre del alimento] proporciona ___ gramos de ésteres de esteroles de aceite vegetal. [ 17 ] Para ésteres de estanoles vegetales : (i) Los alimentos que contienen al menos 1,7 g por porción de ésteres de estanoles vegetales, consumidos dos veces al día con las comidas para una ingesta diaria total de al menos 3,4 g, como parte de una dieta baja en grasas saturadas y colesterol, pueden reducir el riesgo de enfermedad cardíaca. Una porción de [nombre del alimento] proporciona ___ gramos de ésteres de estanoles vegetales. [ 18 ] Tras revisar los ensayos clínicos sobre la suplementación con fitoesteroles, la FDA concluyó que, al consumirse en cantidades de 1 a 3 gramos en alimentos enriquecidos, los fitoesteroles produjeron reducciones estadísticamente significativas (5-15%) en los niveles de colesterol LDL en sangre en comparación con el placebo. La FDA también concluyó que se requiere una ingesta dietética diaria de 2 gramos de fitoesteroles (expresados ​​como fitoesteroles no esterificados) para demostrar una relación entre el consumo de fitoesteroles y la reducción del colesterol para disminuir el riesgo de ECV. [ 19 ]

Salud Canadá

Health Canada revisó la evidencia de 84 ensayos controlados aleatorios publicados entre 1994 y 2007 que involucraban la suplementación con fitoesteroles. Se observó una reducción promedio del 8,8 % en el colesterol LDL con una ingesta media de 2 gramos por día. [ 20 ] Health Canada concluyó que existe suficiente evidencia científica para respaldar una relación entre el consumo de fitoesteroles y la reducción del colesterol en sangre. Con base en esta evidencia, Health Canada aprobó las siguientes declaraciones para los alimentos calificados destinados a personas hipercolesterolémicas : Declaración principal: "[tamaño de la porción de la tabla de información nutricional en medidas métricas y medidas comunes del hogar] de [nombre del producto] proporciona X % de la cantidad diaria* de esteroles vegetales que han demostrado ayudar a reducir/disminuir el colesterol en adultos". Dos declaraciones adicionales que podrían usarse en combinación o solas, junto a la declaración principal, sin ningún material impreso, escrito o gráfico intermedio: "Los esteroles vegetales ayudan a reducir [o ayudan a disminuir] el colesterol". Esta declaración, cuando se use, deberá mostrarse en letras de hasta el doble de tamaño y prominencia que las de la declaración principal. "El colesterol alto es un factor de riesgo para las enfermedades cardíacas." Esta afirmación, cuando se utilice, deberá mostrarse en letras del mismo tamaño y prominencia que las de la afirmación principal.

Reducción del colesterol

La capacidad de los fitoesteroles para reducir los niveles de colesterol se demostró por primera vez en humanos en 1953. [ 21 ] [ 22 ] De 1954 a 1982, los fitoesteroles se comercializaron posteriormente como fármaco bajo el nombre de Cytellin para el tratamiento del colesterol elevado. [ 23 ]

Mecanismos de reducción del colesterol

Los fitoesteroles reducen la absorción intestinal de colesterol, y se han propuesto dos mecanismos principales: (1) reducción de la solubilización micelar del colesterol en la luz intestinal («hipótesis de la micela mixta») [ 24 ] [ 25 ] y (2) modulación del manejo del colesterol en la membrana del borde en cepillo del enterocito (microvellosidades), donde la absorción y el eflujo compiten («modelo de eflujo transintestinal de esteroles (TISE)»). [ 26 ]

Mecanismo 1: Hipótesis de micelas mixtas (lumen)

Ikeda y colegas propusieron que las micelas mixtas de sales biliares tienen una capacidad limitada para solubilizar esteroles; [ 24 ] [ 25 ] cuando los fitoesteroles entran en las micelas, pueden reducir la solubilidad micelar del colesterol in vitro, lo que sugiere una menor disponibilidad de colesterol para su absorción. En este marco, el sitio clave de acción es la luz intestinal (el contenido del intestino), es decir, antes de que el colesterol interactúe con la membrana del borde en cepillo. Esta competencia luminal no se traduce en un efecto inhibitorio en experimentos in situ con asas intestinales: en asas yeyunales de rata, el β-sitosterol no tuvo ningún efecto inhibitorio sobre la absorción de colesterol a partir de una solución micelar preformada.

Mecanismo 2: Modelo de membrana del borde en cepillo (microvellosidades)

Nakano y sus colegas propusieron que la membrana del borde en cepillo (BBM) actúa como una "cresta divisoria" para flujos opuestos de colesterol: movimiento hacia la absorción (interior celular) frente a movimiento de regreso al lumen (eflujo, incluyendo TICE). [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] En este modelo, los fitoesteroles son absorbidos por la BBM de forma difusiva, y debido a que se asimilan mal, son excretados por ABCG5/G8 y/o retrodifundidos, repitiendo este ciclo entre el lumen y la BBM. Mediante interacciones repetidas en la membrana de las microvellosidades, se propone que los fitoesteroles promueven el eflujo concomitante de colesterol y reducen la absorción neta (potencialmente también al perturbar el tráfico de colesterol asociado a NPC1L1 hacia el interior celular).

Complementario a la terapia con estatinas: Reducción adicional del colesterol LDL, beneficio clínico incierto.

A diferencia de las estatinas , donde se ha demostrado que la reducción del colesterol disminuye el riesgo de enfermedades cardiovasculares (ECV) y la mortalidad general en circunstancias bien definidas, la evidencia ha sido inconsistente para los alimentos o suplementos enriquecidos con fitoesteroles para reducir el riesgo de ECV, con dos revisiones que indican un efecto nulo o marginal, [ 29 ] [ 4 ] y otra revisión que muestra evidencia del uso de fitoesteroles dietéticos para lograr un efecto reductor del colesterol. [ 30 ]

La coadministración de estatinas con alimentos enriquecidos con fitoesteroles aumenta el efecto reductor del colesterol de los fitoesteroles, nuevamente sin ninguna prueba de beneficio clínico y con evidencia anecdótica de posibles efectos adversos (aunque las estatinas también tienen efectos adversos como miopatía y problemas digestivos). [ 29 ] Las estatinas actúan reduciendo la síntesis de colesterol mediante la inhibición de la enzima HMG-CoA reductasa limitante de la velocidad . Los fitoesteroles reducen los niveles de colesterol al competir con la absorción de colesterol en el intestino a través de uno o varios mecanismos posibles, [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] un efecto que complementa a las estatinas. Los fitoesteroles reducen aún más los niveles de colesterol en aproximadamente un 9% a un 17% en usuarios de estatinas. [ 34 ] El tipo o la dosis de estatina no parecen afectar la eficacia reductora del colesterol de los fitoesteroles. [ 35 ]

De manera similar, las combinaciones de dosis fijas de una estatina con ezetimiba actúan sobre vías complementarias: las estatinas reducen la síntesis hepática de colesterol, mientras que la ezetimiba inhibe la absorción intestinal de colesterol de forma similar a los fitoesteroles, lo que produce una reducción adicional del colesterol LDL en comparación con la monoterapia con estatinas. La adición de ezetimiba al tratamiento con estatinas ha demostrado beneficios clínicos en pacientes de alto riesgo (por ejemplo, en el estudio IMPROVE-IT).

Debido a sus propiedades reductoras del colesterol, algunos fabricantes utilizan esteroles o estanoles como aditivo alimentario. [ 3 ] [ 36 ]

Seguridad

Los fitoesteroles tienen una larga historia de uso seguro, [ 3 ] que se remonta a Cytellin, la preparación farmacéutica de fitoesteroles comercializada en los EE. UU. de 1954 a 1982. [ 23 ] Los ésteres de fitoesteroles tienen un estatus generalmente reconocido como seguro (GRAS) en los EE. UU. [ 37 ] Los alimentos funcionales que contienen fitoesteroles fueron sometidos a un seguimiento posterior al lanzamiento tras su introducción en el mercado de la UE en 2000, y no se informaron efectos secundarios imprevistos. [ 38 ]

Una posible preocupación de seguridad con respecto al consumo de fitoesteroles se presenta en pacientes con fitosterolemia , un trastorno genético poco común que produce un aumento de 50 a 100 veces en los niveles de esteroles vegetales en sangre y se asocia con el desarrollo rápido de aterosclerosis coronaria. Sin embargo, no existe evidencia directa de que los fitoesteroles aceleren el desarrollo de la aterosclerosis. Por otro lado, un metaanálisis mostró que la aterosclerosis prematura y la enfermedad cardiovascular resultante observadas en pacientes con sitosterolemia son atribuibles a la hipercolesterolemia grave durante su infancia. [ 39 ] Además, se debe tener en cuenta que los fitoesteroles dietéticos no aumentan significativamente los niveles circulantes de fitoesteroles, incluso con el consumo de alimentos suplementados con fitoesteroles. [ 39 ]

La fitosterolemia se ha relacionado con mutaciones en las proteínas ABCG5/G8, que bombean los esteroles vegetales desde los enterocitos y los hepatocitos hacia la luz intestinal y los conductos biliares, respectivamente.

Se ha demostrado que los niveles de esteroles vegetales en sangre están asociados positiva, negativa o no están asociados con el riesgo de ECV, dependiendo de la población estudiada. [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ] La relación entre los esteroles vegetales y el riesgo de ECV o EC es compleja porque los niveles de fitoesteroles reflejan la absorción de colesterol. (Véase Fitoesteroles como marcador de la absorción de colesterol ). [ 39 ]

Esteroles y estanoles

La capacidad y seguridad equivalentes de los esteroles y estanoles vegetales para reducir el colesterol siguen siendo un tema muy debatido. Los esteroles y estanoles vegetales, cuando se comparan directamente en ensayos clínicos, han demostrado reducir los niveles de colesterol de manera similar. [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] Un metaanálisis de 14 ensayos controlados aleatorizados que compararon esteroles vegetales con estanoles vegetales directamente en dosis de 0,6 a 2,5 g/día no mostró diferencias entre las dos formas en los niveles de colesterol total, colesterol LDL, colesterol HDL o triglicéridos. [ 51 ] Los ensayos que analizan dosis altas (> 4 g/día) de esteroles o estanoles vegetales son muy limitados, y aún no se ha completado ninguno que compare la misma dosis alta de esterol vegetal con estanol vegetal.

El debate sobre la seguridad de los esteroles frente a los estanoles se centra en sus diferentes niveles de absorción intestinal y las consiguientes concentraciones plasmáticas. Los fitoestanoles tienen una tasa de absorción intestinal estimada menor (0,02 - 0,3 %) que los fitoesteroles (0,4 - 5 %) y, por consiguiente, la concentración de fitoestanoles en sangre suele ser menor que la de fitoesteroles. [ 29 ]

Funciones en las plantas

Los esteroles son esenciales para todos los eucariotas . A diferencia de las células animales y fúngicas , que contienen solo un esterol principal, las células vegetales sintetizan una variedad de mezclas de esteroles en las que predominan el sitosterol y el estigmasterol . [ 52 ] El sitosterol regula la fluidez y la permeabilidad de la membrana de manera similar al colesterol en las membranas de las células de los mamíferos. [ 53 ] Los esteroles vegetales también pueden modular la actividad de las enzimas unidas a la membrana. [ 53 ] Los fitoesteroles también están relacionados con la adaptación de las plantas a la temperatura y la inmunidad vegetal contra los patógenos. [ 54 ]

Referencias

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