El papel de los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega-3 (n-3 LC-PUFA) en las enfermedades inflamatorias implica un conjunto diverso y complejo de mecanismos, informa un estudio reciente en Nutrition.
Los dos n-3 LC-PUFAs que se encuentran en el aceite de pescado, (ácido eicosapentaenoico (EPA) y ácido docosahexaenoico (DHA)) son ampliamente reconocidos por tener propiedades antiinflamatorias. Los estudios dietéticos han identificado beneficios en numerosas enfermedades en las que se cree que la inflamación es parte del proceso de desarrollo. Estos incluyen cáncer, enfermedad de las arterias coronarias, artritis reumatoide, depresión y lupus.
La investigación en Nutrigenómica implica identificar y comprender la interacción de los nutrientes con el genoma a través de mecanismos de nivel molecular. Comprender los mecanismos entre n-3 LC-PUFAs, sus metabolitos y genes involucrados en el control de los procesos metabólicos dentro de las células y tejidos, ayudará a identificar cómo estos ácidos grasos ejercen sus efectos beneficiosos.
La nutrigenómica de los ácidos grasos Omega-3 fue, por lo tanto, objeto de una revisión por parte de científicos de la Unidad de Investigación en Nutrición del Hospital Pediátrico, 21st Century Medical Center, Ciudad de México.
N-3 LC-PUFA tiene una serie de funciones, que varían desde «su función estructural en las membranas celulares a su papel como reguladores de la expresión génica, principalmente en el metabolismo de los lípidos», escribió el autor principal la Dra. Maricela Rodríguez-Cruz.
A continuación se describe un breve resumen de las funciones reguladoras n-3 LC-PUFAs y sus implicaciones asociadas para la salud.
Reguladores de la membrana celular
Las propiedades fisicoquímicas, particularmente la fluidez, de las membranas celulares están influenciadas por su contenido y composición en ácidos grasos. Los estudios de suplementación en humanos con DHA han demostrado que los ácidos grasos se incorporan preferentemente en los fosfolípidos, y que la composición de ácidos grasos influye en la fluidez.
«Varios estudios realizados en modelos humanos y animales han demostrado que las membranas ricas en DHA tienen un comportamiento fisicoquímico diferente en comparación con las bicapas lipídicas que contienen otro tipo de PUFA, como el ácido araquidónico (n-6)», escribió Rodríguez-Cruz.
«Esto respalda el hecho de que el DHA es el FA primario del sistema nervioso central. Por ejemplo, el DHA es un componente integral de los fosfolípidos de la membrana neural y se localiza en los sinaptosomas», continuó.
«La alta concentración de DHA regula diferentes procesos neuronales tales como neurogénesis, neuroplasticidad, crecimiento de neuritas, sinaptogénesis y fluidez de la membrana, lo que resulta en una velocidad mejorada de transducción de señales y neurotransmisión y una mejor función cognitiva».
Una mayor comprensión de los mecanismos subyacentes puede fortalecer la lógica para usar DHA en el tratamiento de la inflamación crónica.
Reguladores de la transcripción de genes
N-3 LC-PUFA controlan la expresión de un gran número de genes a través de cuatro factores de transcripción principales: proteína de unión al elemento regulador de esterol (SREBP), receptores activados por proliferador de peroxisoma (PPAR), proteína de unión al elemento de respuesta de carbohidrato (ChREBP) y factor nuclear-kappa B (NF-κB).
Estos cuatro GTR están involucrados en la codificación de proteínas que están involucradas en una serie de funciones, el metabolismo de las grasas y los carbohidratos, la producción de calor en el cuerpo y los procesos inflamatorios.
SREBP
DHA y EPA se han demostrado en estudios en animales que reducen el nuevo depósito de grasa en el hígado, la glándula mamaria y otros tejidos grasos. Además, se ha demostrado que el aceite de pescado mejora la enfermedad del hígado graso en ratones.
Las dosis altas (2-4 gramos/día) de LC-AGPI n-3 también han sido aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) como una terapia adjunta para reducir los niveles de triglicéridos en la sangre.
Se cree que el efecto surge de una producción disminuida de SREBP-1 inducida por dietas ricas en EPA y (especialmente) DHA.
PPAR
Los PPAR están implicados en la regulación de la oxidación de ácidos grasos, el metabolismo de los lípidos y la glucosa, el transporte a través de las membranas celulares, el metabolismo mitocondrial y la proliferación celular y la apoptosis. Por lo tanto, se han identificado compuestos tales como DHA y EPA que modulan PPAR como posibles terapias para la prevención y/o el tratamiento de enfermedades metabólicas o el control de la proliferación celular en el cáncer.
«N-3 LC-PUFA se están dirigiendo como futuros fármacos contra enfermedades metabólicas y posiblemente para el control de la proliferación celular. Como resultado, una dieta rica en n-3 LC-PUFA con 20 a 22 carbonos puede ser beneficioso para la salud humana», escribieron los investigadores.
ChREBP
ChREBP participa en la regulación del metabolismo de la glucosa y los lípidos en el hígado. Se ha demostrado que los LC-PUFA N-3 inhiben ChREBP, pero los mecanismos moleculares necesitan más investigación para determinar los posibles objetivos y beneficios de DHA y EPA en la expresión de genes lipogénicos y glucolíticos.
NF-kappaB
Se reconoce que la activación de NF-kappa-B es parte del proceso inflamatorio y puede ser inducida por citocinas, oxidantes y lipopolisacáridos proinflamatorios. La fosforilación de la proteína IkappaB, la conjugación de ubiquitina y la proteólisis son pasos que conducen a la acumulación de NF-kappaB libre, que posteriormente se une al ADN y activa la transcripción génica.
La participación del factor de transcripción en el inicio del cáncer ha precipitado mucha investigación con respecto a su regulación.
«Por lo tanto, existe un gran interés en comprender la regulación de este factor de transcripción», sugieren los autores.
Estudios previos sugieren que la EPA y (en particular) el DHA pueden inhibir la activación de NF-kappaB evitando la fosforilación de IkappaB y, por lo tanto, podrían desempeñar un papel en la prevención del cáncer.
Amplios beneficios antiinflamatorios
Los estudios en animales han demostrado la acción antiinflamatoria de N-3 LC-PUFA a través de la formación de metabolitos que incluyen resolvinas y protectinas. Los estudios han demostrado con frecuencia la regulación a la baja de una amplia gama de citoquinas proinflamatorias.
En humanos, la administración enteral perioperatoria ha mostrado beneficios en bebés y adultos al reducir la respuesta inflamatoria a la cirugía. Estos beneficios incluyen el uso reducido de analgésicos, estancias más cortas en unidades hospitalarias y de cuidados intensivos y mejores resultados clínicos.
A pesar de los logros de la investigación hasta la fecha, se necesita una aclaración más profunda de las interacciones nutrigenómicas.
«Se necesitan más estudios exhaustivos sobre el mismo modelo con respecto a los aspectos nutricionales, bioquímicos, genéticos e inmunes para identificar los mecanismos moleculares específicos implicados en los efectos beneficiosos de los AGPI-LC n-3», concluyeron los investigadores.
Referencia
Rodríguez-Cruz M, Serna DS. Nutrigenomics of ω-3 fatty acids: Regulators of the master transcription factors. Nutrition. 2017 Sep;41:90-96. doi: 10.1016/j.nut.2017.04.012.