El colesterol aunque no es un componente mayoritario en nuestra alimentación, estará siempre presente toda vez que consumamos un alimento de origen animal. Los fitoesteroles son esteroles de origen vegetal que tienen funciones similares a las del colesterol en las membranas celulares vegetales. Sin embargo, tienen pequeñas diferencias estructurales que son muy importantes en el efecto hipocolesterolémico que se les atribuye.
Por: Alfonso Valenzuela B., Bioquímico. Prof. Titular U. de Chile.
El colesterol es un esterol natural de origen animal que cumple importantes funciones en nuestro organismo; en las membranas celulares, en las sales biliares, en la formación de la vitamina D, de las hormonas sexuales y de los glucocorticoides y mineralocorticoides. No podemos vivir sin el colesterol. Sin embargo, el mal manejo de este esterol por parte de nuestro organismo, ya sea por razones genéticas, dietarias, de estilo de vida, u otras , nos causa problemas. El exceso de colesterol circulante, principalmente contenido en las lipoproteínas de baja densidad (colesterol-LDL), es uno de los principales factores de riesgo de las enfermedades cardio y cerebrovasculares y del síndrome metabólico.
El colesterol es una molécula anfipática, lo cual significa que tiene una parte polar y una parte apolar. Esta propiedad es importante de recordar para el análisis que haremos sobre el mecanismo de acción de los fitoesteroles.
Otros aspecto interesante, es que el colesterol no se destruye en nuestro organismo ya que no hay un mecanismo que lo transforme en una molécula eliminable por la orina o deposiciones. De esta forma, la cantidad de colesterol en el organismo está determinada por la capacidad de biosíntesis de nuestras células, por el colesterol aportado por la dieta, por el colesterol utilizado en la formación de sus productos metabólicos y por la excreción de colesterol a través de la bilis y las deposiciones.
¿Cómo se digiere y absorbe el colesterol?
El colesterol aunque no es un componente mayoritario en nuestra alimentación, estará siempre presente toda vez que consumamos un alimento de origen animal. Una dieta normal, aporta en promedio 260 -500 mg/día de colesterol, el cual en un 95% se encontrará esterificado (unido) a un ácido graso, del que se libera en el intestino delgado por efecto de una enzima (esterasa) de origen pancreático. El colesterol dietario se agrega al colesterol aportado por la bilis (600 a 1000 mg/día), entonces, después de una comida la cantidad de colesterol en el intestino delgado fluctuará entre 850 y 1500 mg/día. Este colesterol, junto a los otros productos de la digestión de las grasas es transferido a las células intestinales incorporado a unas “micro gotitas de grasa” que se identifican como micelas mixtas. Normalmente un 50% del colesterol presente en el intestino es absorbido, el otro 50% se elimina con las deposiciones. La transferencia del colesterol desde el intestino a la célula intestinal la realiza un transportador identificado como Transportador Niemann-Pick C1 Like 1 (NPCL1), el que incorpora activamente colesterol a las células intestinales. La figura 2 muestra el proceso de liberación del ácido graso del colesterol dietario y la absorción del colesterol libre, tanto dietario como biliar. En las células intestinales el colesterol es nuevamente esterificado (unido a un ácido graso) por una enzima identificada como ACAT y luego es incorporado a los quilomicrones, los que son transferidos finalmente a la sangre. De esta forma, después de comer un alimento que contiene colesterol, en nuestra sangre circularán quilomicrones con alta cantidad de colesterol. Cuando el aporte dietario de colesterol es muy alto (por ejemplo después de un rico asado y algunos huevos), la ACAT se satura y no esterifica todo el colesterol. Entonces entra en operación un mecanismo que “bombea” el exceso de colesterol nuevamente al intestino para ser excretado con las deposiciones. Esta “bomba” corresponde a una familia de proteínas de la membrana celular identificadas como bombas ABC. Hay enfermedades en las cuales estas bombas tienen poca eficiencia, lo cual produce altos niveles de colesterol en la sangre, como es el caso de la enfermedad de Tangier. Existe, entonces, un control en la absorción e incorporación del colesterol a los quilomicrones, el que es regulado por la enzima ACAT y las bombas ABC.
¿Qué son los fitoesteroles?
Los fitoesteroles son esteroles de origen vegetal que tienen funciones similares a las del colesterol en las membranas celulares vegetales. Sin embargo, tienen pequeñas diferencias estructurales que son muy importantes en el efecto hipocolesterolémico que se les atribuye. El cocolesterol está formado por 27 átomos de carbono de los cuales 8 se encuentran en la cadena lateral. Los fitoesteroles poseen 28 o 29 átomos de carbono, encontrándose los carbonos adicionales en la cadena lateral. La presencia de una mayor cantidad de carbonos en la cadena lateral los hace más anfipáticos que el colesterol, propiedad de gran importancia en el efecto hipocolesterolémico de estos esteroles vegetales. La diferente disposición de los carbonos de la cadena lateral origina una gran variedad de fitoesteroles, (más de 50 tipos diferentes). Sin embargo, los más comunes son el sitosterol, el campesterol, el stigmasterol y el brasicasterol.
¿Dónde se encuentran los fitoesteroles?
Todos los alimentos de origen vegetal contienen cantidades variables de fitoesteroles. Éstos están presentes en los frutos, semillas, hojas y tallos de prácticamente todos los vegetales conocidos, por lo que obligadamente forman parte de nuestra dieta. La fuente más concentrada de fitoesteroles son los aceites vegetales. Una persona que consume 30 g/día de aceite de maíz, por ejemplo, recibe en promedio 280-300 mg de fitoesteroles, una cantidad insuficiente para producir un pequeño efecto de reducción de la absorción del colesterol. Se encuentran también en pequeñas cantidades en los vegetales enteros, en los granos, e incluso en el pan. La ingesta diaria de fitoesteroles es muy variable ya que depende de los hábitos alimentarios de la población. Se estima en un rango que va desde los 160 mg/día hasta los 500 mg/día en dietas vegetarianas, una ingesta muy similar a la del colesterol. En general, los fitoesteroles se absorben escasamente en el intestino en una proporción no superior al 1%, la que es muy pequeña comparada con la absorción del colesterol (50%).
¿Cómo actúan los fitoesteroles?
Se han descrito numerosos efectos fisiológicos de los fitoesteroles. Se les atribuye propiedades antiinflamatorias, antitumorales, bactericidas y fungicidas. Sin embargo, el efecto mejor caracterizado y científicamente demostrado es su acción hipocolesterolémica, tanto a nivel del colesterol total como del colesterol-LDL (el mal llamado “colesterol malo”). La evidencia clínica del efecto hipocolesterolémico de los fitoesteroles es contundente y está sustentada por numerosos estudios clínicos realizados en humanos. La diferencia estructural en la cadena lateral de los fitoesteroles con el colesterol los hace más anfipáticos siendo ésta la principal causa de sus efectos hipocolesterolémicos. Sin embargo, estudios posteriores han demostrado otros mecanismos intracelulares que potenciarían el efecto a nivel del tubo digestivo. Los mecanismos aceptados para explicar el efecto hipocolesterolémico que ejercen los fitoesteroles, serían los siguientes:
a) En el intestino delgado desplazan al colesterol desde las micelas mixtas, inhibiendo su absorción intestinal y facilitando la excreción fecal.
b) En las células intestinales, reducirían la esterificación del colesterol al inhibir a la enzima ACAT.
c) En las células intestinales aumentarían la actividad y formación de los transportadores ABC, acelerando la eliminación del colesterol desde las células intestinales al intestino.
Debido a que los fitoesteroles son más anfipáticos que el colesterol, estos esteroles tendrían una mayor afinidad por las micelas mixtas que el colesterol, con lo cual lo desplazan desde ellas, loque reduce su absorción intestinal. El colesterol desplazado de la micela no es absorbido, siendo eliminado en las deposiciones junto con el colesterol. Este mecanismo constituiría el primer nivel de acción de los esteroles.
La pequeña cantidad de fitoesteroles que es absorbida, inhibe a la enzima ACAT intestinal, con lo cual el colesterol no sería nuevamente esterificado e incorporado a los quilomicrones, estimulándose su eliminación hacia el lumen intestinal. Este mecanismo constituiría el segundo nivel de acción de los fitoesteroles. En contraste con el colesterol, los fitoesteroles son pobremente esterificados por la ACAT y permanecen en su forma libre dentro de la célula intestinal. Se ha establecido que los fitoesteroles son retenidos durante varias horas en el epitelio intestinal después de una ingestión oral, lo que constituye una ventaja ya que no sería necesario el consumo simultáneo de fitoesteroles con la ingesta de colesterol para evitar su absorción. Los transportadores ABC participarían exportando los fitoesteroles y el colesterol no esterificado por la ACAT al intestino. Este mecanismo constituiría el tercer nivel de acción de los fitoesteroles. La figura 5 esquematiza los tres niveles de acción propuestos para los fitoesteroles.
¿Qué alimentos funcionales contienen fitoesteroles? ¿Son aditivos sus efectos?
El interesante efecto hipocolesterolémico de los fitoesteroles, ha motivado el desarrollo de diferentes productos enriquecidos con estos esteroles vegetales. Los productos lácteos, por ejemplo, como la leche fluida, en polvo o el yogurt, son un buen vehículo para incorporar fitoesteroles en la dieta. Si bien los efectos de los fitoesteroles parecen ser independientes de la dieta, existe consenso que éstos deberían ser un complemento a las dietas saludables bajas en grasas saturadas y colesterol y elevadas en el consumo de frutas, verduras y granos enteros. Existe acuerdo que el consumo de fitoesteroles con dietas poco saludables produce efectos menores que los que se observan al combinar el consumo de fitoesteroles con una dieta saludable. Estudios del Programa de Educación Nacional del Colesterol (National Cholesterol Education Program, NCEP) en los Estados Unidos, demostraron que la adición de 2-3 gramos/día de fitoesteroles aumenta el efecto hipocolesterolémico de una dieta baja en grasas, produciendo una disminución aditiva en el colesterol-LDL de hasta un 23%. Se recomienda combinar la ingesta de alimentos ricos en fitoesteroles con una dieta reducida en grasas saturadas y colesterol, y que provea alimentos de alto contenido en fibra, ácidos grasos esenciales, vitaminas y minerales, como un complemento al efecto hipocolesterolémico de los fitoesteroles.
¿Se pueden utilizar fitosteroles cuando ya se está en tratamiento de la hipercolesterolemia con medicamentos?
Los niveles elevados y sostenidos de colesterol total y de colesterol-LDL requieren un tratamiento farmacológico. Los medicamentos hipocolesterolémicos más utilizados son las estatinas, que inhiben la formación del colesterol y aquellos que inhiben la absorción del colesterol desde las micelas mixtas en el intestino al bloquear el transportador NPCL1, de los cuales la ezetimiba es el más importante. Los efectos de estos medicamentos son aditivos con los efectos que produce el consumo de alimentos con fitoesteroles. Por este motivo, los fitoesteroles son incluidos como componentes de las llamadas terapias mixtas o combinadas, en las que mediante el tratamiento con dos medicamentos diferentes se obtiene un efecto sinérgico en la acción hipocolesterolémica de cada una de ellas. Los fitoesteroles derivados de la suplementación, se agregarían a este efecto.
La adición de fitoesteroles a diferentes alimentos está regulada en todos los países en los cuales se utilizan en la preparación de alimentos funcionales. En general se siguen las indicaciones del FDA de Estados Unidos, cuya recomendación es un consumo diario de al menos 1,3 gramos de fitoesteroles esterificados (es una modalidad de aplicación de fitoesteroles a productos con alto contenido de grasa). Es conveniente aclarar que el consumo de 1,3 gramos de fitoesteroles esterificados implica un consumo real de aproximadamente 0,8 gramos de fitoesteroles libres, ya que el resto corresponde al ácido graso que lo esterifica. En el caso de Chile, la reglamentación requiere que el alimento tenga un mínimo de 0,65 gramos de ésteres de fitoesteroles por porción de consumo, además que sea bajo en grasa total, bajo en grasa saturada, bajo en colesterol y libre de grasa trans. Si se cumple con estas condiciones, el producto podrá hacer uso del mensaje saludable, “Entre muchos factores que afectan las enfermedades cardiovasculares, las dietas que contengan ésteres de fitoesteroles y/o ésteres de fitoestanoles y que sean bajas en grasas saturadas y colesterol y sin ácidos grasos trans, pueden contribuir a reducir los niveles de colesterol y el riesgo de estas enfermedades” (Resolución Exenta 764/09). Los fitoestanoles son formas químicamente modificadas de los fitoesteroles y también se utilizan como agentes hipocolesterolémicos.
Si bien los fitoesteroles están presentes constantemente en nuestra dieta, aunque habitualmente en muy baja cantidad, existe siempre la sugerencia de complementar el aporte de fitoesteroles para lograr un mejor control de nuestros niveles de colesterol. Los fitoesteroles son un excelente modelo para el desarrollo de alimentos funcionales, particularmente por la relación costo-beneficio derivada de su consumo y son un buen complemento cuando se utilizan tratamientos con medicamentos para reducir el colesterol, como las estatinas y/o ezetimiba. La oferta actual de fitoesteroles a través de diferentes alimentos adicionados de ellos, abre la posibilidad de contar en forma sana y segura con productos naturales para mejorar la protección de la salud cardiovascular.