La magia de los compuestos fenólicos: verdad o mito

Los compuestos fenólicos en la salud humana

Los compuestos fenólicos (CF) son los principales metabolitos secundarios de las plantas que se producen principalmente por el estrés que generan las condiciones ambientales de su hábitat. En las plantas, los CF cumplen dos funciones vitales: 1) protegerlas de los rayos ultravioleta y 2) protegerlas del ataque de patógenos (Aslani & Ghobadi, 2016). Los CF también se encuentran en el reino animal debido a su ingesta. Se cree que una dieta rica en estos compuestos proporciona beneficios al ser humano (Gutiérrez et al., 2016). Sin embargo, existe un gran desconocimiento sobre esta afirmación, por lo que intentaremos crear un panorama real que influya en el lector y lo concientice de que los CF pueden contribuir a la prevención de las enfermedades humanas, pero no son mágicos, sus efectos dependen de muchos factores.

Actualmente, el interés científico por los CF se ha extendido en diversas áreas de la medicina y las ciencias químico-biológicas, lo que ha propiciado que las industrias alimentaria y farmacéutica busquen nuevos compuestos bioactivos. Un hecho indiscutible es el gran número de artículos que sugieren emplear los CF para prevenir un sin número de enfermedades en el ser humano. Se les ha demostrado actividad antioxidante (Mollica et al., 2019), analgésica y antiinflamatoria (Wang et al., 2016), anticoagulante y antitrombótica (Bijak et al., 2014), antimicrobiana, hipoglucemiante e hipolipémica (Cereceres et al., 2019). Con efectos benéficos a nivel vascular (Wang et al., 2016), cardiovascular (Campolango et al., 2016), gástrico (Frontela et al., 2010) y metabólico (Cereceres et al., 2019). Además, los CF poseen efectos anticancerígenos (Peña et al., 2022) y otros más relacionados con la protección celular (Pandey & Rizvi, 2009). Pero, si los CF son potencialmente benéficos para la salud del ser humano como lo dice la comunidad científica ¿por qué si los consumimos diariamente en los alimentos sigue habiendo tantas enfermedades? Es aquí donde surgen interrogantes sobre el tema, ¿qué cantidad necesitamos consumir y con qué frecuencia? ¿realmente los CF son buenos? ¿presentan el efecto biológico descrito en artículos científicos? ¿en qué momento se vuelven dañinos para la salud? ¿de qué depende que sean efectivos? Para poder contestar estas preguntas es necesario saber previamente, un poco acerca de la naturaleza y disponibilidad de estos compuestos.

Generalidades de los CF y factores que afectan su actividad

Químicamente, los CF son moléculas orgánicas que se componen por uno o más grupos -OH unidos a un anillo aromático del grupo fenol (Figura 1). Dependiendo de su estructura y del número de anillos, estos compuestos se clasifican en ácidos fenólicos, flavonoides, estilbenos y lignanos. Los CF se comportan como ácidos debido a que el enlace relativamente débil entre el -O y el hidrógeno (-H) del grupo -OH permite la disociación de un protón (H+), originando un ion fenolato cargado negativamente (Bowsher et al., 2008). Es posible que la naturaleza ácida de los CF les reste efectividad. Por ejemplo, cuando los compuestos entran en contacto con el oxígeno del aire se oxidan rápidamente, este proceso se ve claramente con frutas y verduras que tienden a cambiar de color a marrón en el área afectada. Sin embargo, este proceso puede ser algo contradictorio, ya que anteriormente mencionamos que los CF tienen propiedades antioxidantes, entonces ¿cómo es esto posible? Los CF son excelentes antioxidantes, pero, aun así, no evitan su oxidación. Pese a esta interrogante, ahora sabemos que la actividad antioxidante de estos compuestos está en función del número y posición de los grupos -OH, por lo que, los flavonoides, al poseer el mayor número de grupos -OH, presentan la mayor actividad antioxidante, y, por ende, son los CF más estudiados.

Figura 1. Estructura característica de los compuestos fenólicos. Molécula de ácido siríngico a) grupos -OH, b) anillo aromático del grupo fenol.

En relación con la estructura de los CF, las interacciones físicas como las fuerzas hidrofóbicas y los enlaces covalentes pueden afectar la solubilidad, glicosilación y metilación de estos compuestos. La presencia de flavonoides unidos a algunos azucares provoca variaciones en la susceptibilidad de estos compuestos para ser digeridos, fermentados y absorbidos en el tracto gastrointestinal, lo que puede aumentar o disminuir su bioactividad. Los CF de bajo o mediano peso molecular, como los taninos y las procianidinas, se absorben mejor que los de alto peso molecular contenidos en la fibra, los cuales, además, requieren ser hidrolizados previamente a su extracción en el laboratorio. Por otro lado, la metilación de los CF aumenta su capacidad para ser transportados a través de las membranas biológicas, haciéndolos más estables a los cambios metabólicos, aumentando su eficacia biológica. Los flavonoides metilados son más resistentes al metabolismo hepático. En el hígado se produce la O-metilación, sulfatación y glicosilación de grupos -OH, modificaciones que mejoran la absorción de los flavonoides y por ende su biodisponibilidad. Esta última varía de 0.3 % para las antocianinas, 43 % para las isoflavonas; por ejemplo, (-) epicatequina es absorbida hasta un 50 % (Gutiérrez et al., 2016). Con base en lo anterior, podría decirse que la biodisponibilidad de los CF depende principalmente de su estructura y de las modificaciones a las que está expuesta, aumentando o disminuyendo sus efectos biológicos.

Por otro lado, la digestión de los CF juega un papel importante en su biotransformación y biodisponibilidad. En este caso, existen varios factores que afectan la biodisponibilidad de los CF consumidos en los alimentos. Pero antes de explicarlos, es preciso definir los siguientes conceptos: a) biodisponibilidad se define como la fracción de un nutriente o compuesto ingerido que llega al sistema digestivo, circulación sanguínea y a los sitios específicos donde ejerce su acción biológica; b) bioaccesibilidad, es la cantidad de cualquier componente alimentario que es detectable en el intestino una vez liberado de la matriz alimentaria y que puede atravesar la barrera intestinal para ser bioactivo; c) bioactividad es el cambio en el estado de salud del ser humano mediado por los constituyentes de los alimentos, la cual depende de la absorción adecuada, la vía de administración, la forma de dosificación y la fisiología de cada individuo (Figura 2). Por lo tanto, la bioactividad adecuada de los CF está en función de la cantidad, dosis y exposición de estos compuestos en la zona de absorción. También depende de que en el intestino la actividad enzimática, el tiempo del tránsito, la microflora y otras condiciones fisiológicas funcionen adecuadamente. Esto ocurre por la solubilización directa (37° C, pH 1-7.5) o por la acción de las enzimas digestivas que hidrolizan los enlaces no covalentes entre los grupos -OH de los CF y los grupos polares de los polisacáridos (Palafox et al., 2011). No obstante, dependiendo de su tamaño y grado de conjugación, sólo una parte de los CF son capaces de atravesar la pared intestinal (Saura-Calixto, 2010).

Finalmente, un factor importante que influye en la efectividad de los CF, pero al que prestamos poca atención, es cómo producimos nuestros alimentos. Es decir, consideramos que la producción a gran escala de alimentos para satisfacer las necesidades actuales en términos de alimentación ha propiciado que se alteren las condiciones de producción; las técnicas de cultivo dejaron de ser naturales y orgánicas, la demanda de alimentos en constante crecimiento ha orillado a usar nuevas tecnologías y a emplear fertilizantes e insecticidas a gran escala que impactan en la producción de los metabolitos secundarios en las plantas, y por consiguiente, en la bioactividad de los CF. Estamos viviendo una segunda era de revolución verde que solo el tiempo y las condiciones ambientales dirán si el sistema de producción de alimentos actual es benéfico o perjudicial para la salud.

Consideraciones finales

Para que los CF cumplan su efecto biológico y nos ayuden a mantenernos saludables, la estructura y función de las moléculas bioactivas es muy importante, pero también lo es la absorción adecuada y que la dieta sea balanceada y enriquecida con estos compuestos, ya que existe la posibilidad de que la bioactividad de un determinado CF dependa de la interacción con uno o más compuestos para lograr o potencializar su efectividad. Por tanto, la búsqueda de nuevas opciones preventivas y terapéuticas para las enfermedades humanas continúa siendo un tema prioritario para la comunidad científica que estudia a los compuestos naturales, la cual sigue un objetivo en particular, mejorar la efectividad y seguridad que ofrecen los fármacos actuales. Por ejemplo, en el campo de la coagulación sanguínea, es bien conocida la efectividad de los anticoagulantes antagonistas de la vitamina K para el tratamiento del paciente con trombosis, sin embargo, también es un hecho muy reconocido que su estrecho margen terapéutico e interacciones alimenticias ponen en riesgo la seguridad de los pacientes (Raskob et al., 2014). Es por ello por lo que, la búsqueda de mejores fármacos seguirá siendo un tema de interés mundial, y las propiedades bioactivas de los CF podrían ser una opción. Sin embargo, pese a los resultados promotores que informan los innumerables artículos en la literatura, debemos dejar en claro que la investigación sobre CF y salud humana está en sus primeras etapas (estudios in vitro e in vivo), deseando que en los próximos años se realicen más estudios clínicos (investigación experimental en humanos) que demuestren la utilidad clínica de estos compuestos, y, así, discernir entre magia y realidad.

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