Revista Peruana de Endocrinología y Metabolismo.     2002; 5 (1-2) : 5-21

 

OBESIDAD: DIETAS HIPOCALÓRICAS 
Y EL SUPLEMENTO CON AMINOÁCIDOS

Gustavo F. Gonzales 1, Arturo Villena 1

 

. Resumen
. Introducción
. Regulación de la ingesta de alimentos
. Hormonas y peso corporal
. Efecto del ayuno y la regulación hormonal
. Obesidad
. Efecto de la dieta sobre el metabolismo peoteico
. Efecto del género en le respuesta a la dieta hipocalórica
. Aminoácidos
. Efectos individuales de los aminoácidos
. Uso de vitamina B12
. Dieta hipocalórica suplementada con aminoácidos y vitaminas
. Suplemento con Glutation reducido
. Suplemento con ácido málico
. Aumento de peso previo al régimen de dieta hipocalórica

La obesidad es un problema de salud pública que está adquiriendo un rasgo epidémico debido a cambios en el estilo alimenticio y el tipo de vida sedentaria de las poblaciones urbanas modernas. El tratamiento mejora los factores de riesgo metabólicos y cardiovasculares disminuyendo la morbilidad y la mortalidad. Entre los tratamientos más efectivos se encuentra la dieta baja en caloría, la cual debe ser suplementada con aminoácidos y vitaminas con la finalidad de evitar la pérdida proteica y cambios en el metabolismo energético regulados por los sistemas endocrino y nervioso.

Summary

Obesity is problem of public health with a probability to acquire epidemic range due to changes in the alimentary style and sedentary kind of life of modern urban populations. Treatment improved metabolic and cardiovascular risk factors reducing morbidity and mortality. Among most effective treatments are diets with very low calories,which should be supplemented with aminoacids and vitamines with the aim to avoid loss of proteins and changes in the energetic metabolism regulated by endocrine and nervous systems.

 

La estética corporal es una concepción que varia con la moda. En la edad media se apreciaba como ideal el "cuerpo de Rubens" característico por un índice de masa corporal mayor al promedio; sin embargo en la actualidad, el cuerpo ideal es más bien delgado. Sin embargo, el mantener un peso corporal dentro, de límites normales no debe ser visto sólo de un punto de vista estético sino de salud. La obesidad se acompaña de una serie de factores de riesgo que condicionan que los individuos se enfermen y mueran con mayor facilidad que los individuos de peso corporal normal.

El mantener un peso corporal adecuado requiere de un balance entre la ingesta de sustratos energéticos y la energía que se consume por las diferentes actividades metabólicas que desarrollan los individuos. La ingesta de alimentos se basa en un sistema de retroalimentación mediado por el gasto de energía y las funciones de los sistemas nervioso y endocrino (22). El cambio de una vida rural a una vida urbana ha determinado cambios en los estilos de vida y hábitos alimenticios, con un incremento en la dieta a base de grasas y carbohidratos simples. Esta mayor ingesta calórica favorece el depósito de grasa y la obesidad. La modernidad también ha traído un sedentarismo cada vez más patente; las personas ya no caminan sino que se transportan en autos, ya no usan escaleras sino ascensores, incluso ya no se movilizan para cambiar un canal de televisión sino que usan un control remoto. En otras palabras, el gasto energético producido por la actividad física es mínima. En ello se refleja el por qué de las quejas de que ante pequeñas ingestas de alimentos se sube de peso.

El tratamiento de la obesidad debe basarse pues en disminuir la ingesta calórica y aumentar el gasto calórico. La disminución de la ingesta calórica debe asociarse a un incremento en la saciedad, para evitar que las personas sientan la necesidad de comer. Es por ello importante conocer los mecanismos que regulan la ingesta de alimentos y el control de las hormonas sobre el hambre y la saciedad y como estas hormonas regulan la energía del metabolismo.

La presente revisión intenta tener una visión actualizada sobre la regulación hormonal y la ingesta de alimentos, la obesidad y el efecto de las dietas hipocalóricas sobre el organismo.

El hipotálamo regula la ingesta de alimentos a través de dos grupos neuronales conocidos como "centro de la saciedad" y "centro del hambre". El centro de la saciedad se ha localizado en el núcleo ventromedial, y sus neuronas a diferencia de otras del sistema nervioso central poseen receptores para la insulina. El centro del hambre se encuentra localizado en el hipotálamo lateral (16). El centro del hambre se encuentra constantemente activado, por lo que es un hecho natural el sentir hambre. El centro de la saciedad envía fibras inhibitorias al centro del hambre, de tal forma que cuando se estimula el centro de la saciedad se inhibe el hambre.

Las neuronas del hipotálamo lateral son las más grandes del hipotálamo y se conecta con la mayor parte de estructuras del cerebro, y los núcleos hipotalámicos mayores. Las neuronas del hipotálamo lateral pertenecen al drea parasimpático del hipotálamo, y regulan la ingesta de alimentos (16). El hipotálamo lateral promueve la utilización de glucosa y la liberación de insulina. La estimulación del núcleo ventromedial tiene efecto opuesto a la estimulación del hipotálamo lateral. El centro de la saciedad es regulada por la glucosa intracelular. Al aumentar la glucosa intracelular se activa el centro y se inhibe el hambre.

En los últimos años se ha estudiado diversas sustancias que regulan el consumo de los carbohidratos y de las grasas. Entre estas tenemos, a la serotonina, la galanina y el neuropéptido Y.

La activación serotoninérgica suprime la ingesta de alimentos. La administración directa de fluoxetina (un inhibidor de la recaptura de serotonina) o de 5- HT en el núcleo paraventricular del hipotálamo suprime selectivamente la ingesta de carbohidratos, pero no la ingesta de proteínas o de grasas. El tratamiento con fluoxetina reduce el tamaño del alimento sin un efecto sobre la frecuencia alimenticia. La deficiencia de serotonina, o la disminución de la actividad serotoninérgica cerebral se asocia a obesidad (162).

La galanina, un polipéptido de 29 aminoácidos (31), se distribuye en el cerebro principalmente en el hipotálamo y en el hipocampo (164,165). Las neuronas que inervan el hipocampo se originan en el sistema noradrenérgico del locus coeruleus. En el hipotálamo la galanina es sintetizada en el núcleo arcuato (17). Se han descrito dos receptores para galanina (1 y 2) que pertenecen a la familia de la proteína G (46).

La galanina y el neuropéptido Y aumentan la ingesta calórica y la preferencia por las grasas (92-94), reducen el gasto de energía y afecta la liberación de hormonas metabólicas (155). Cuando hay restricción calórica se incrementan los niveles de neuropéptido Y en el núcleo arcuato del hipotálamo lo que puede favorecer la necesidad de una ingesta de grasas (105).

La galanina regula la ingesta de grasas, la memoria (37), regeneración neuronal, y la función hormonal (83), y reproductiva (94). GAL estimula la secreción de hormona del crecimiento (3 1). La galanina hipotalámica al estar relacionada a la preferencia por las grasas, favorece la obesidad (93). La galanina tiene acción pre-sináptica en el núcleo arcuato e inhibe la liberación de glutamato (83).

La galanina inicia la conducta de alimentación, en parte activando la dopamina mesolímbica (43) y suprimiendo la actividad colinérgica intrínseca en el núcleo accumbens, en tanto que neuropéptido Y favorece la ingesta sin cambios en el sistema Diacetilcolina (128). La galanina tiene un efecto inhibitorio sobre las neuronas serotoninérgicas (165). Esto puede explicar los efectos antagónicos de ambas sustancias sobre la ingesta de alimentos.

Las hormonas metabólicas y la ingesta de alimentos regulan la secreción de galanina, por lo que se sugiere una relación entre la actividad de galanina en el núcleo paraventricular (parvocelular anterior) y los procesos metabólicos y conductuales del metabolismo e ingesta de grasa (155).

Hormonas y peso corporal arriba

El peso corporal del adulto esta determinado por la ingesta y el gasto calórico. La ingesta calórica es regulada por la sensación de hambre o de saciedad, funciones propias del sistema nervioso central y cuyo sustrato anatómico se encuentra en el diencéfalo. Existe una variedad de hormonas que regulan la energía del metabolismo en el organismo, por lo cual pueden tener implicancia en los componentes del peso corporal. Igualmente las hormonas participan en los mecanismos de hambre y saciedad. La insulina, leptina, colecistokinina, hormona liberadora de corticotropina, enterostatina, y TRH son consideradas como hormonas de la saciedad (22,41,110,114), en tanto que el neuropéptido Y, la divorcian, y la galanina, favorecen la ingesta de alimentos (22).

Hormona del crecimiento - factor de crecimiento similar a insulina - I

Uno de los mecanismos más importantes que tiene el organismo para regular el peso corporal es la que desarrolla el eje somatotrópico a través de la unidad hormona del crecimiento-Factor de Crecimiento Similar a Insulina I y II (IGFI y II). En la obesidad se encuentra disminuida la función de este eje así como un aumento en los niveles de insulina (15).

La hormona del crecimiento favorece la lipólisis y la síntesis proteica (142). La hormona del crecimiento favorece la producción y secreción del factor del crecimiento similar a insulina (IGF-I). La hormona del crecimiento y la IGF- I se encuentran disminuidos en la obesidad (127). Los obesos comparados a las personas de peso corporal normal tienen una menor frecuencia de episodios secretorios y una menor producción diaria de hormona del crecimiento (GH), del mismo modo tienen una menor vida media de la hormona del crecimiento (132). Se ha observado que pacientes obesos tratados con hormona del crecimiento recombinante estimulan la producción de IGF-I conservando la masa magra (muscular) y aumentando la energía del metabolismo aún en la presencia de una severa restricción calórica (142), y reduciendo el efecto termogénico durante la ingesta de alimentos (99). En situaciones de trauma quirúrgico, donde se incrementa la pérdida proteica, la administración de hormona del crecimiento recombinante contribuye a la atenuación de la oxidación del aminoácido leucina y a un incremento significante en la síntesis proteica (26). La administración conjunta de hormona del crecimiento y de IGF-I favorece una mayor pérdida de peso en mujeres obesas tratadas con dietas de 500 calorías/día (146), lo que sugiere que la hormona del crecimiento puede tener también un efecto directo en la regulación del peso corporal y otro mediado por IGF-I.

Leptina

La leptina es una hormona producida por las células del tejido adiposo y parece regular el nivel de grasa corporal (22). La leptina disminuye con el ayuno en humanos, sin embargo su mecanismo es aún desconocido. Durante una dieta hipocalórica se ha observado aparte de la reducción del peso corporal, una disminución en los niveles; de leptina con un aumento de la lipólisis (41). En roedores la administración intracerebroventricular de leptina reduce la ingesta de alimentos y la ganancia en el peso corporal (25). Los niveles de leptina son más altos en mujeres que en varones y esto contribuye a que las mujeres (delgadas u obesas) tengan una mayor sensibilidad a la insulina (48). La leptina parece tener también un rol regulador de los procesos reproductivos (20).

Tri-iodotironina

La tri-iodotironina disminuye con el ayuno; sin embargo, esta reducción no afecta ni media el proceso de adaptación al ayuno. Este proceso de adaptación consiste en reducir el catabolismo proteico cambiando la fuente de energía de la glucosa a las grasas. A parecer la disminución de la tri-iodotironina por el ayuno puede iniciar la disminución en la liberación de glucosa por el hígado (24).

Insulina

La insulina participa en el hipotálamo para activar el centro de la saciedad. La insulina reduce los niveles; de aminoácidos en suero por su efecto promotor de la síntesis proteica (113). A nivel periférico, el catabolismo proteico se encuentra aumentado en las personas con hiperglicemia por diabetes mellitus no insulino dependiente. El normalizar la glucosa con insulina exógena, normaliza también el metabolismo proteico. Es así, que el metabolismo proteico es más sensible a la insulina de lo que se pensaba anteriormente (65). La insulina y el glucagón tienen efectos hipo aminoacidémico, particularmente en los niveles de isoleucina, leucina, metionina, valina, fenilalanina y tirosina (66). En situaciones de hipoglicemia inducida por la insulina hay una disminución en los aminoácidos de cadena ramificada en comparación a los aminoácidos esenciales no ramificados. Si se mantiene esta hipoglicemia de manera prolongada se produce mas bien un aumento de los aminoácidos de cadena ramificada a pesar de la hiperinsulinemia. Esto se debe a que empiezan a actuar las hormonas contraregulatorias como, el glucagón, la epinefrina, la hormona del crecimiento y el cortisol (35). En situaciones de resistencia a la insulina se observa un incremento compensatorio de insulina (hiperinsulinemia) (6).

La sensibilidad a la insulina es otro componente importante en la regulación de la ingesta de alimentos. Una menor sensibilidad a la insulina puede aumentar la producción de neuropéptido Y en el hipotálamo medio basal y una mayor ingesta de alimentos (120).

Galanina

Galanina es un neuropéptido de 29 aminoácidos que estimula la conducta alimenticia, reduce el gasto energético y afecta la liberación de hormonas metabólicas (55,56,155). Se ha observado una relación entre la actividad de galanina en el núcleo paraventricular del hipotálamo y los procesos; del metabolismo de grasa y de una preferencia por la ingesta de grasa (93,155). La función de la galanina del núcleo paraventricular se realiza en estrecha relación con los niveles circulantes de insulina y glucosa (92).

La galanina aumenta los niveles de hormona del crecimiento y disminuye los de insulina (55).

Efecto del ayuno y la regulación hormonal arriba

El otro extremo de las dietas hipercalóricas lo constituye el ayuno. Existen numerosos estudios que tratan de determinar el efecto del ayuno sobre la regulación hormonal y el metabolismo proteico. Esto no sólo sirve para determinar la mecánica de la regulación intrínseca del organismo ante la ausencia de ingesta de nutrientes, sino que sirve para determinar los mecanismos de adaptación endocrina del organismo cuando se plantea el uso de dietas muy bajas en caloría para el tratamiento de la obesidad.

Cuando se realiza un ayuno de cuatro, días en voluntarios sanos se encuentra una disminución en la secreción endógena de insulina y una elevación plasmática del aminoácido leucina (producido por proteólisis), un aumento en la degradación de proteínas (proteólisis) y oxidación de leucina, sin cambios en las tasas no oxidativas de desaparición de leucina (síntesis proteica). La administración de insulina suprime la proteólisis (51). Igualmente se demuestra que es necesario la presencia de mayores concentraciones de aminoácidos de cadena ramificada para restaurar la sensibilidad y especificidad a los efectos de la insulina en el metabolismo proteico después de cuatro días de ayuno (51). Estos resultados son importantes pues permiten delinear el concepto de la importancia de suplementar con aminoácidos las dietas muy bajas en caloría para el tratamiento de la obesidad con la finalidad de poder mejorar la sensibilidad a la insulina, que por un lado va a participar en estimular el centro de saciedad en el hipotálamo y por otro mejorar el contenido proteico del organismo favoreciendo un estado nutricional proteico adecuado aún en condiciones de alta restricción calórica.

En un estudio realizado a voluntarios sanos, la administración endovenosa de aminoácidos de cadena ramificada como la L-valina, L-isoleucina, y la L-leucina de manera individual o en una mezcla de ellos produce cambios en las concentraciones de aminoácidos, y de glucosa e insulina en sangre. Durante la infusión de valina se observa una disminución de tirosina; cuando se infunde leucina hay una disminución de tirosina, fenilalanina, metionina, valina e isoleucina. La concentración de insulina aumenta con la infusión de leucina. La infusión de la mezcla de los tres aminoácidos disminuye los niveles de tirosina, fenilalanina y metionina (44).

Cuando se reducen los niveles séricos de aminoácidos (hipoaminoacidemia) por el ayuno se incrementan los niveles de glucosa en sangre por efecto de una menor sensibilidad a la insulina (resistencia a la insulina). Este efecto es prevenido si durante el ayuno se mantienen niveles normales de aminoácidos, a través del suplemento con una solución parenteral de aminoácidos (49).

La obesidad es considerada como una enfermedad (123, 141) y en muchas partes del mundo se ha convertido en una epidemia. En Estados Unidos es un problema de salud pública (23). La obesidad se caracteriza por defectos fisiopatológicos que afectan ambos lados de la ecuación del balance de energía. Los individuos con una predisposición a la obesidad tienen alteración, el control del apetito cuando las dietas son ricas en grasa y altas en calorías. Ellos también muestran una menor tasa metabólica basal, lo que aunado a un estilo de vida sedentario contribuye a un menor gasto energético, lo que conlleva a la obesidad (12).

La obesidad esta asociada con un incremento en la morbilidad y mortalidad por enfermedad cardiovascular, hiperlipidemia, hipertensión, infarto, disfunción pulmonar, diabetes, algunos tipos de cáncer, y enfermedad de la vesícula biliar (85, 123, 141, 150). La obesidad se asocia con una disminución en la secreción de la hormona del crecimiento (141), con lo que disminuye la acción lipolítica y anabólica proteica. En los últimos años se ha observado un incremento de la prevalencia de obesidad entre personas de edad avanzada, lo que incrementa los factores de riesgo de enfermedad que son propios de la edad (78). En las personas de mayor edad se observa un bajo gasto de energía por el ejercicio físico cuando tienen mayor tejido adiposo, que cuando tienen mayor masa muscular, por lo que es importante disminuir los requerimientos energéticos en las dietas de las personas de mayor edad (129). Es interesante que a pesar de aumentar el tejido graso, las personas de mayor edad tienen una menor ingesta de alimentos por menor apetito (110). El mayor peso parece deberse a la menor actividad física y a un metabolismo alterado con la edad (110). Recientemente se ha demostrado que las personas de mayor edad tienen una menor secreción de hormona del crecimiento y de IGF-I los cuales se encuentran a su vez asociados a una mayor probabilidad de obesidad (15). Es por lo tanto importante tratar de corregir los niveles de hormona del crecimiento con la finalidad de normalizar la alteración del metabolismo energético en las personas de mayor edad.

Existen diferentes tipos de obesidad, y los riesgos de morbilidad difieren también de acuerdo al tipo de obesidad. Existe la obesidad androide (tipo manzana) u obesidad superior; y la obesidad ginecoide (tipo pera) u obesidad inferior (79). La obesidad androide es la de mayor riesgo y se caracteriza por un aumento en la grasa visceral. La obesidad ginecoide se caracteriza por un aumento en la grasa subcutánea. La obesidad superior está asociada a resistencia a la insulina, por acción de un aumento del flujo de leucina por efecto de la obesidad (79). La disminución del peso corporal por la dieta disminuye el flujo del aminoácido leucina (79).

La obesidad se caracteriza por altos niveles de insulina y una disminuida secreción de hormona del crecimiento (GH), resultando en niveles elevados de la relación insulina/GH lo que favorece una actividad lipogénica (5). La activación serotoninérgica en individuos obesos disminuye la relación insulina/GH (5), por lo que las estrategias de reducción de peso deben favorecer el aumento de la actividad serotoninérgica.

Se han planteado una serie de estrategias para el tratamiento de la obesidad, entre las que se incluyen las dietas, el tratamiento farmacológico, y la nutrición parenteral total en pacientes obesos hospitalizados (23). La nutrición parenteral hipocalórica ha demostrado ser más efectiva cuando se incluye la administración de aminoácidos, lo que produce un mejor balance nitrogenado que cuando se utiliza electrolitos, o 2 g de carbohidratos por Kg/día (14).

El uso de fármacos por tiempo prolongado para tratar la obesidad no es recomendable. Existe un buen número de supresores del apetito, que han sido retirados del mercado debido a serios efectos colaterales durante usos de más de tres meses. En muchos casos, no existen datos sobre su efecto en periodos mayores de un año (123). Su uso puede ser favorable para periodos cortos para apoyar la restricción calórica ( 123). Recientemente ha salido al mercado la sibutramina, un inhibidor de la recaptura, de serotonina y noradrenalina, que induce la pérdida de peso vía dos mecanismos: mejorando la saciedad y el gasto energético. Con el uso de este fármaco, hay una mayor pérdida de grasa visceral, que de grasa subcutánea, por lo que los factores de riesgo metabólico disminuyen (149). Los agentes que estimulan las neuronas adrenérgicas, particularmente los que estimulan los receptores beta-3 adrenérgicos, son adecuados porque ofrecen mecanismos de inhibición del hambre en el sistema nervioso central, y de estimular el gasto de energía, la lipólisis y la oxidación de las grasas (12).

El uso de fibra soluble es también frecuente para el tratamiento de la obesidad; sin embargo, recientemente se ha demostrado que el uso de fibra completamente soluble (fibra guar) en sujetos con dietas de 800 Kcal/día no disminuye el peso corporal, ni aumenta la saciedad, ni las hormonas de la saciedad, con relación a lo que ocurre con el uso sólo de dieta de 800 Kcal/día (68,69).

Con relación a las dietas hay una serie de propuestas, como las dietas muy bajas en calorías (82), y aquellas con variaciones en la composición de las grasas; así por ejemplo, las dietas que contienen una alta relación de grasas poliinsaturadas/saturadas producen un incremento de la tasa metabólica basal y la termogénesis (151); esto puede tener una implicancia importante en el tratamiento de la obesidad. La alimentación con alto contenido de grasas saturadas son negativos; para el tratamiento de la obesidad. Las personas que consumen dietas altas en grasa regulan mal su balance energético y su balance de grasa corporal (125). Recientemente se ha demostrado que una reducción del 10% en la proporción de energía a partir de las grasas produce una reducción de 16 g/día. en el peso corporal (21), por lo que resulta importante reducir la cantidad de grasa en la dieta. Existen también dietas con alto contenido proteico que incrementa el área de las fibras musculares cuando se asocia al ejercicio (140).

Para que un tratamiento de obesidad sea considerado como satisfactorio, el Instituto de Medicina de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos ha propuesto que la reducción de peso debe ser de 5% o más del peso inicial y debe mantenerse esta pérdida de peso por al menos 1 año (154). La disminución de peso del 5 al 10% reduce el riesgo de enfermedades cardiovasculares, y diabetes mellitus entre otros (123).

Las dietas muy bajas en caloría son las preferidas para el tratamiento de la obesidad (166). Estas técnicas combinan las ingestas energéticas de 400-800 Kcal/día. con un monitoreo médico y una educación intensiva del estilo de vida (9, 109) .

Las dietas muy bajas en caloría producen reducciones de peso de 21 Kg. en 16 semanas, reducciones en la presión arterial, en los niveles de colesterol total y de la lipoproteína de baja densidad (LDL), y triglicéridos. También disminuye la concentración sanguínea de la glucosa y de la hemoglobina glicosilada en diabéticos (8). Esta baja de peso se mantiene durante varios años (154). La resistencia a la insulina o la hiperinsulinemia no afecta la capacidad de reducción de peso de las dietas hipocalóricas, por lo que también podrían utilizarse en estos casos (106).

En un programa de ocho semanas con dieta muy baja en calorías, la mayor reducción de peso se encuentra en la masa grasa y en menor proporción en la masa magra o muscular (71). Aunque la disminución de la masa muscular no es mayor que la aceptable, un tratamiento de mayor duración puede tener un impacto negativo en el organismo (142). Así, por ejemplo se ha observado una disminución en los niveles séricos de pre-albúmina y la proteína ligadora de retinol al cabo del primer mes de tratamiento con una dieta muy baja en calorías (116).

El patrón de los aminoácidos en suero, se modifica notablemente con las dietas muy bajas en calorías, aumentando la concentración de algunos aminoácidos (glicina, prolina, serina, treonina) y disminuyendo otros (valina, leucina, isoleucina, alfaaminobutirato, cistina, histidina, alanina) (159).

El uso de dietas muy bajas en calorías con suplemento proteico de alta calidad y un programa de consejería provee una alta tasa de éxito (84). Igualmente se ha demostrado que las dietas tienen mejor efecto cuando son simples y novedosas (139).

El balance entre la síntesis (anabolismo) y la destrucción (catabolismo) proteica regula la masa proteica del organismo. El metabolismo proteico fluctúa durante las 24 horas del día en respuesta a la ingesta intermitente de alimentos. Durante el período post-prandial aumenta la masa proteica del organismo como consecuencia de un aumento en la síntesis proteica. El pool de aminoácidos; libres y la velocidad de oxidación de los aminoácidos también aumenta. Consecuentemente, los aminoácidos son usados en su mayor extensión como sustratos energéticos. Durante el ayuno, la velocidad de síntesis proteica es menor que el catabolismo proteico. Esto conduce a una pérdida de proteínas, esencialmente porque la disminución en la síntesis proteica en el músculo es pronunciada. El balance nitrogenado es controlado por la cantidad y composición de la dieta y por los cambios en la síntesis y catabolismo de las proteínas. Cuando se incrementa la proteína en la alimentación, específicamente los aminoácidos esenciales, hay un incremento, en la síntesis proteica (10).

Los músculos esqueléticos del organismo constituyen la mayor fuente, de proteínas, y actúan como un gran órgano regulatorio metabólico que ayudan a mantener niveles aceptables de aminoácidos y glucosa en la circulación. El mantenimiento de esta homeostasis tiene relevancia para evitar diferentes enfermedades (33). Las pérdidas de proteínas del organismo pueden deberse a una reducción del sustrato como en el caso del ayuno, o por un aumento en las pérdidas, como ocurre en los casos de trauma o cirugía (101).

Cuando se usan dietas de 1100 Kcalorías/día y mis de 70 gramos de proteína, la síntesis de proteína resulta ser similar al de una dieta control de 2000 Kcal/día y 80 gr. de proteína; sin embargo cuando se usan dietas de 1100 Kcal/día y menos de 70 gr. de proteína, se observa una disminución en la síntesis proteica (117).

El uso de dietas muy bajas en calorías (< 500 Kcal/día.) produce una disminución en la síntesis (42, 63, 77, 126) y en el catabolismo proteico produciendo un balance neto nitrogenado negativo (63) y con el suplemento proteico con determinada composición de aminoácidos esenciales se mantiene un equilibrio nitrogenado al disminuir la tasa de catabolismo proteico (destrucción) (62,64). Lo mismo ocurre cuando se suplementa parenteralmente con aminoácidos (126). Esto hace necesario que las dietas bajas en caloría sean suplementadas con aminoácidos esenciales.

Durante el ayuno de varios días, el organismo produce glucosa a partir de la oxidación de los aminoácidos de los músculos; esto ocurre a pesar de que aún no se haya consumido todo el tejido graso (118). Es por ello importante en estas situaciones mantener una fuente de aminoácidos en los músculos para evitar romper la homeostasis metabólica. Las dietas hipocalóricas que no contienen aminoácidos favorecen la gluconeogénesis a partir del aminoácido alanina de los músculos (36). Esto puede tener un efecto deletéreo sobre el organismo si es que no es prevenido. La administración de precursores gluconeogénicos (alanina) como suplemento de la dieta no aumenta la gluconeogénesis por lo que se espera que intervenga mayormente, en la síntesis proteica (102).

En las dietas bajas en carbohidratos hay un aumento en los niveles de aminoácidos de cadena ramificada debido al metabolismo proteico (52). Cuando la restricción es severa se produce una acumulación de aminoácidos de cadena después de la ingesta de proteínas, que es en parte debido a una menor utilización de estos aminoácidos. Esto se normaliza con la ingesta de carbohidratos (52), o generando mecanismos que incrementen la glicemia. Esto último se puede lograr con el incremento endógeno o exógeno de hormona del crecimiento.

Experimentalmente se ha demostrado que la infusión de aminoácidos (lisina, metionina, treonina, triptofano, histidina y arginina) aumenta el metabolismo proteico (158). Se ha demostrado igualmente que la administración de una solución de 10% de aminoácidos cristalinos (72) disminuye el catabolismo (destrucción) proteico y mejora la síntesis proteica (72). El uso de dietas bajas en proteínas suplementadas con aminoácidos esenciales no reduce la proteinemia ni albuminemia por lo que no ocurre deterioro del estado nutricional (148). Esto sugiere la necesidad de suplir con aminoácidos esenciales cuando se utilizan dietas hipocalóricas bajas en proteínas para el tratamiento de la obesidad. El suplemento de aminoácidos en dietas bajas en proteínas ha mostrado ser efectivo también en pacientes con enfermedad renal avanzada, retardando la progresión de la enfermedad, al mantener un adecuado nivel nutricional (144).

Si consideramos al organismo compuesto de dos compartimentos, el muscular y el no muscular, se puede apreciar que durante el ayuno hay una pérdida consistente en la cantidad de aminoácidos de los músculos para ser utilizados en el compartimento, no muscular. Esto es mejorado con la administración de glucosa y de aminoácidos (73). El uso de soluciones nutritivas es pues importante para mantener la homeostasis metabólica y un mejor control del flujo de nutrientes en los pacientes en ayuno (136).

Cuando se compara el efecto de las dietas hipocalóricas con y sin suplemento, de aminoácidos se encuentra que el ahorro de nitrógeno es mayor en el grupo, que fue suplementado con aminoácidos en relación al no suplementado. Esto, preserva el contenido de proteínas en el organismo (30).

La obesidad se asocia con un número, de alteraciones metabólicas y hormonales, que a su vez pueden aumentar el riesgo de que los obesos desarrollen enfermedades ateroescleróticas. Estas complicaciones son más aparentes en la obesidad superior donde parece jugar un rol importante la resistencia a la insulina y la hiperinsulinemia. Existen diferencias de género con relación a la mortalidad por enfermedad coronaria, siendo más susceptibles los varones que las mujeres. Se ha calculado que las mujeres pueden acumular de 20-30 kg. más grasa que los varones antes que se establezca la igualdad de factores; de riesgos cardiovasculares. Se postula que las mujeres tienen una mejor sensibilidad a la insulina (48). Las mujeres tanto delgadas como obesas tienen una mayor sensibilidad a la insulina que los varones en similares condiciones y que esta mayor sensibilidad a la insulina seria consecuencia de la mayor concentración sérica de leptina que se observan en las mujeres.

Se ha observado igualmente, que en los programas de reducción de peso, los varones usualmente exhiben una mayor mejoría en los factores de riesgo metabólicos que las mujeres. Esta diferencia entre géneros es debida a que los varones pierden más grasa visceral que las mujeres. Esto produce una reducción en los niveles séricos de los triglicéridos y un aumento de la lipoproteína de alta densidad (HDL). Por el contrario, las mujeres pierden más grasa subcutánea que los hombres luego de una dieta similar (160).

Los aminoácidos son importantes para el organismo pues constituyen el sustrato, para la síntesis proteica, e igualmente para la síntesis de neurotransmisores en el sistema nervioso central. La relación de aminoácidos neutros y básicos es también importante para el transporte de aminoácidos a través de la barrera hematoencefálica. El cerebro capta aminoácidos de cadena larga especialmente valían, en tanto, que los aminoácidos sintetizados en el cerebro como el aparato, glutamato, y alanina muestran una baja tasa de absorción a través de la barrera hematoencefálica (133). Sin embargo, aún no se ha establecido completamente cuales son las necesidades cuantitativas mínimas de los aminoácidos esenciales en la dieta para mantener una adecuada nutrición proteica en el adulto (167).

La concentración de los aminoácidos en suero es regulada por diferentes sustratos energéticos como la glucosa, las grasas y las proteínas. La insulina disminuye los niveles de leucina en suero por supresión de la proteólisis (51); la leucina disminuye los niveles de aminoácidos aromáticos (tirosina, fenilalanina) y metionina (44). La glucosa disminuye los niveles de aminoácidos neutros; largos (metionina, fenilalanina, tirosina y triptofano), siendo menor la disminución para el triptofano por lo que la relación triptofano/otros aminoácidos neutros se eleva favoreciendo el transporte del triptofano al cerebro y por en la síntesis de serotonina (119). La serotonina es un neurotransmisor que regula el hambre por los carbohidratos. La ingesta de glucosa igualmente disminuye la concentración sérica de los aminoácidos de cadena ramificada (119).

Los aminoácidos son administrados de diferentes formas enteral o parenteralmente (80). Los que son administrados parenteralmente pueden serlos como solución cristalina al 10% (72) o como tripéptidos (triglicina y trileucina) (2), y en diferente composición (39,163). Existen soluciones comerciales que han sido exhaustivamente evaluadas resultando óptimas en su capacidad de estimular la actividad metabólica tanto en sujetos normales como en pacientes sépticos (11).

Las soluciones que contienen aminoácidos libres son eficientemente utilizadas por el organismo mejorando la síntesis proteica (97); sin embargo es necesario mantener una correcta composición calórica/nitrogenada, pues estudios experimentales en roedores han demostrado que el uso de altas concentraciones de aminoácidos puede causar mala función hepática, por lo que es importante mantener una adecuada fuente para la síntesis proteica (137). Un exceso de lisina tiene también efecto negativo sobre la proteína muscular y hepática, los cuales son contrarrestados por el suplemento de treonina (47). Es por ello importante mantener una composición adecuada de los aminoácidos suplementados parenteralmente.

Los aminoácidos pueden ser estudiados de manera individual pues sus deficiencias producen una serie de alteraciones diferentes unas de otras. Por ejemplo, la administración de una dieta baja en el aminoácido taurina favorece a la disfunción retiniana (54).

La administración de aminoácidos es favorable por muchas razones, y no solamente por mantener niveles adecuados de proteínas en condiciones de ayuno (28). Los aminoácidos participan en la liberación de insulina, hormona del crecimiento (86), glucagón (86,113) y de colecistoquinina (114). Esta última hormona favorece la contracción de la vesícula biliar (114), y a nivel cerebral interviene en el control de la ingesta de alimentos (hormona de la saciedad). Igualmente, los aminoácidos favorecen la reducción del colesterol plasmático (161), y tienen funciones anabólicas en tejidos periféricos (100). El uso de aminoácidos libres tiene un valor nutricional proteico similar al uso oral de proteínas (111). Los aminoácidos infundidos o ingeridos tienen también un efecto termogénico que es importante para el metabolismo celular; este efecto térmico de los aminoácidos a diferencia del de la glucosa no se afecta en los casos de obesidad o de diabetes mellitus insulino independiente (143).

Es igualmente importante mantener un balance entre los aminoácidos (aa) no esenciales y los esenciales; así, cuando la relación aa no esenciales/aa esenciales aumenta, el apetito y los niveles de albúmina plasmática disminuyen (34). La abstinencia absoluta de alimentos por cinco días disminuye los niveles de pre-albúmina y la proteína ligadora de retinol. Esto se evita con una dieta mínima de aminoácidos esenciales (15 gr.) y de carbohidratos (60 gr.) (58).

Se ha demostrado experimentalmente en ratas que la mezcla de aminoácidos esenciales, o la de aminoácidos de cadena ramificada aumentan la sensibilidad de la síntesis proteica muscular a la insulina (53).

La suplementación de la dieta con lisina, triptofano y treonina mejora la retención de nitrógeno; igualmente se incrementa la retención de energía (81). Ello demuestra la importancia de suplementar con aminoácidos las dietas para reducción del peso corporal.

Los aminoácidos estimulan o inhiben la liberación de algunas hormonas de la hipófisis, páncreas y gastrointestinal por administración oral o endovenosa. Estos efectos son usados para estudiar la reserva hormonal de estas glándulas, como la de hormona del crecimiento, insulina, glucagón y somatostatina etc. y para el diagnóstico de enfermedades endocrinas y gastrointestinales (131).

El uso de aminoácidos como suplemento alimenticio es igualmente importante para mantener la secreción de glucagón (113). Esta hormona es importante pues permite recuperar los niveles de la glicemia después de una disminución de la misma producida por la insulina.

Efectos individuales de los aminoácidos arriba

ÁCIDO GLUTÁMICO

La reducción del pool intracelular de glutamato que se utiliza para estimular la síntesis de glutamina, provoca una reducción de los aminoácidos de cadena ramificada en suero, debido a que la transaminación de estos sirve para restaurar el pool de glutamato intracelular (98).

TRIPTÓFANO

La ausencia del aminoácido triptofano en la dieta altera el patrón del sueño disminuyendo la latencia del estadio 4 y aumentando el estadio 4 del sueño durante las tres primeras horas de sueño (107). Este efecto puede ser debido a una disminución en la síntesis de serotonina. Esta disminución de la serotonina produce una disminución en los niveles de hormona del crecimiento y consecuentemente menor lipólisis y síntesis proteica. La menor síntesis de serotonina aumenta igualmente el apetito, particularmente a carbohidratos (60). El tratamiento con triptofano mejora la síntesis de serotonina y disminuye el hambre a los carbohidratos (91). Se ha demostrado que la administración de glucosa favorece la síntesis proteica a partir de aminoácidos administrados parenteralmente a varones en ayuno (135). Teniendo en cuenta que el triptofano aumenta los niveles de serotonina, y ésta de la hormona del crecimiento (61) que a su vez actúa aumentando los niveles séricos de glucosa, la administración de triptofano actuando a través de la glucosa puede incrementar la síntesis proteica. Estudios en nuestro laboratorio han demostrado que la serotonina modula tanto la liberación de insulina en respuesta a la glucosa como la sensibilidad de los receptores a la insulina (59). La infusión intravenosa de glucosa en roedores aumenta los niveles de leptina, una hormona de la saciedad (96). Con lo anterior se demuestra que con la sola administración de triptofano se genera una serie de cambios metabólicos que conducen a la saciedad.

FENIALANINA

Estudios experimentales han demostrado que el uso de una dieta libre de terminan reduce la ingesta de alimentos así como las concentraciones de ácido glutámico y ácido aspártico en el núcleo accumbens en el cerebro; el óxido nítrico, reduce esta hipofagia pero no cambia los niveles de los aminoácidos, ácido glutámico y ácido aspártico (108) Esta acción del óxido nítrico en la regulación del comporta miento alimenticio ha sido confirmado en otros estudios (32). En este caso la acción del óxido nítrico, es a nivel del sistema nervioso central.

La administración de fenilalanina aumenta los niveles séricos de insulina y de glucagón y estos incrementos producen una disminución en los niveles de isoleucina, leucina, metionina y valina (66).

La fenilalanina es igualmente precursora de la síntesis de la noradrenalina y de la dopamina en el sistema nervioso central.

ALANINA

En estudios experimentales en ovejas se ha demostrado el efecto de diferentes aminoácidos sobre la secreción hormonal. Alanina, glicina y serina producen una mayor secreción tanto de insulina como de glucagón que los otros aminoácidos, Los aminoácidos neutros de cadena recta estimulan ambas, insulina y glucagón; los aminoácidos de cadena ramificada mejoran la secreción de insulina pero suprimen la de glucagón; los aminoácidos acídicos aumentan la secreción de hormona del crecimiento. El ácido aspártico y la arginina provocan la mayor estimulación de hormona del crecimiento (86).

La administración de grandes cantidades de alanina (10 gr) en humanos de manera oral o por infusión aumentan los niveles sanguíneos de treonina, serina, glutamina, prolina, glicina y del ácido alfa amino n-butírico, debido a un aumento de estos aminoácidos en el compartimiento plasmático; en tanto que, disminuyen los niveles de leucina, valina e isoleucina debido a un aumento en el compartimiento celular. El glucagón se incrementa tanto en la administración oral como endovenosa, en tanto que la insulina se incrementa en la administración oral de alanina (130).

GLICININA

La glicina tiene un rol esencial, constitutivo en mantener la integridad estructural de los túbulos proximales renales (157). La glicina tiene igualmente efecto citoprotector de los túbulos renales frente a una injuria hipóxica (156) o por administración de maleato (115).

LEUCINA

La infusión de leucina en adultos voluntarios sanos aumenta la concentración de leucina libre en el músculo, mientras que la suma de los otros aminoácidos de cadena ramificada, de los aminoácidos aromáticos y de los aminoácidos básicos disminuye (45). En plasma, la infusión de leucina disminuye los niveles de alanina, valina, metionina, tirosina, fenilalanina y la suma de los aminoácidos aromáticos. La combinación de la infusión de leucina y la hiperinsulinemia tienen efecto aditivo, en esta disminución (45). Estos efectos son atribuidos a una acción especifica de la leucina sobre los otros dos aminoácidos de cadena ramificada y una disminución de la proteólisis muscular tanto por la acción de la leucina como de la insulina.

La administración de aminoácidos es también importante pues favorece la hiperglucagonemia que a su vez estimula la producción endógena de glucosa a pesar de la hiperinsulinemia (18). Esto favorece la saciedad, y el mantenimiento de un sustrato energético a pesar de la restricción calórica por la dieta baja en caloría.

ARGININA

La arginina es un aminoácido que no sólo interviene en la síntesis proteica sino también en la síntesis de un neurotransmisor a nivel del sistema nervioso, y potente vasodilatador a nivel endotelial, el óxido nítrico (108, 122). Los niveles de arginina plasmática y en tejido vascular se encuentran disminuidos en diabetes experimental producida en ratas, lo cual conduce a una disminución a la síntesis de óxido nítrico y una menor actividad vasodilatadora (122).

El endotelio regula la función vascular liberando la sustancia vasodilatadora, óxido nítrico, y el péptido vasoconstrictor, endotelina-I. Se ha demostrado que en casos de hipercolesterolemia y ateroesclerosis hay una disminución en la actividad de óxido nítrico y una excesiva actividad de la endotelina-I (121). En estos casos la suplementación con L-arginina restaura la función endotelial (121). El óxido nítrico tiene también un efecto hipocolesterolémico a través de una acción sobre el metabolismo de apolipoproteina B en el hígado (87). El uso de inhibidores de la síntesis de óxido nítrico produce hipercolesterolemia (82) a través de una inhibición de la actividad enzimática de la colesterol 7 alfa-hidroxilasa hepática. Esta enzima favorece la síntesis de ácidos biliares a partir del colesterol; al estar disminuida la actividad de la enzima, resulta en un aumento en los niveles de colesterol. Esta acción de los inhibidores de la óxido nítrico sintetasa es revertida cuando se suplementa con L-arginina (82). Igualmente se ha demostrado de manera experimental que la administración de L-arginina en conejos alimentados con colesterol reduce la progresión de la ateroesclerosis (19). Esta acción es debido a una disminución en la proliferación celular miointimal en las arterias y a una menor acumulación de monocitos en la arteria (19).

Una de las acciones importantes de la arginina es su capacidad de favorecer la secreción de hormona del crecimiento (27, 127). La hormona del crecimiento cumple un rol primordial al regular la energía del metabolismo produciendo hiperglicemia, lipólisis con aumento de los ácidos grasos no esterificados, y aumento en la síntesis proteica. El ácido aspártico puede inhibir o retardar la respuesta de hormona del crecimiento a la arginina (27). La arginina es capaz de suprimir el efecto inhibitorio de la glucosa sobre la secreción de hormona del crecimiento (56), lo cual le da un valor especial a la suplementación con arginina cuando se intenta aumentar la función del eje hormona del crecimiento-IGF I.

La mayoría de estudios relacionados al efecto de la arginina sobre la secreción de hormona del crecimiento se basa en la administración parenteral de arginina (56, 57, 127). Se ha tratado también de evaluar el efecto, de la administración oral de arginina sobre la secreción de hormona del crecimiento, sin embargo sus resultados son contradictorios. En un estudio realizado en fisicoculturistas, donde se evaluó el efecto de la administración oral de arginina/lisina, o de ornitina/tirosina, no se observa incremento en la secreción de hormona del crecimiento (88). La administración de 8 gramos de arginina por vía oral mejora la respuesta de hormona del crecimiento a la GR.(57), en tanto que dosis de 2 gr/día (50), o 1.5 gr/día (138) no tienen efecto sobre la secreción de hormona del crecimiento.

La lisina administrada parenteralmente aumenta la respuesta de hormona del crecimiento a la arginina (29). La administración oral de una combinación arginina/lisina no tiene efecto sobre la secreción de hormona del crecimiento (29).

Uso de vitamina B12 arriba

Estudios muy recientes han demostrado que la homocisteina es un factor de riesgo para enfermedad cardiovascular. Los niveles de homocisteina se incrementan cuando hay reducción de peso corporal en obesos (70). Los niveles de homocisteína se incrementan cuando hay deficiencias de vitaminas (folato, vit. B6, vit. B12). La. administración de estas vitaminas disminuye los niveles; de homocisteína (70). Es por ello importante en los pacientes obesos que bajan de peso por dietas hipocalóricas el suplemento con vitaminas para evitar el riesgo de enfermedades cardiovasculares.

Dieta hipocalórica suplementada con aminoácidos y vitaminas arriba

Lo anteriormente expuesto demuestra la importancia que tiene la suplementación con aminoácidos y vitaminas cuando se usan dietas hipocalóricas para el tratamiento de la obesidad. La suplementación con aminoácidos es considerada como segura y libre de toxicidad (95), sobretodo cuando la terapéutica trata de nivelar los valores séricos normales de aminoácidos.

Es importante sin embargo, como medida de control de calidad la evaluación permanente de los resultados a la luz de los nuevos conceptos médicos sobre el manejo de la obesidad. Como se ha referido en párrafos anteriores, un tratamiento de obesidad será considerado como exitoso cuando la reducción de peso es de 5% o más del peso inicial, y debe mantenerse esta pérdida de peso por al menos 1 año (154).

Suplemento con Glutation reducido arriba

La administración exógena de glutation reducido (oral o parenteral) aumenta la concentración de glutation en diferentes tejidos sobretodo cuando hay disminución del glutation reducido endógeno debido a un compromiso de la homeostasis (3,13,147). El glutation reducido es la principal fuente de tioles plasmáticos (9), y celulares (104, 153), que tienen propiedades antioxidantes en diferentes tejidos (1, 38, 89, 90). Igualmente, el glutation reducido participa en la regulación del ciclo celular (124).

La administración de los aminoácidos precursores del glutation reducido no mejoran los niveles de glutation reducido en plasma, en cambio la administración oral de glutation reducido si aumenta la concentración plasmática, debido a su absorción como molécula intacta (17).

El glutation protege a los túbulos renales frente a una injuria hipóxica (103, 156), y puede atenuar el efecto del ácido málico sobre la función de los túbulos renales que ocurre por inhibición de la bomba sodio-potasio (4, 112).

El glutation reducido tiene un importante rol en el acoplamiento de la secreción de insulina inducida por la glucosa (75, 152); su disminución produce una menor secreción de insulina por las células de Langerhans del páncreas (76). La glucosa favorece el incremento del glutation reducido favoreciendo la liberación de insulina, en cambio, la administración de insulina disminuye los niveles de glutation reducido (7). La administración exógena de glutation reducido puede favorecer la secreción de insulina, en condiciones cuando la elevación de la hormona inducida por la glucosa favorezca una reducción del glutation reducido.

Suplemento con ácido málico arriba

Experimentalmente se ha demostrado un aumento en la actividad enzimática del aspartato transaminasa en el hígado de ratas obesas. Esta mayor actividad es consistente con la funcionalidad del sistema malato-aspartato, que pudiera ser responsable para el mejoramiento de la eficiencia metabólica (134). El uso de ácido málico favorecería esta adaptación metabólica mejorando la eficiencia metabólica.

La administración oral de ácido málico, tiene una actividad hipolipidémica, disminuyendo los niveles de VLDL y LDL colesterol, en cambio los niveles de HDL-colesterol se incrementan. La actividad hipolipidémica se debe a una disminución de la actividad enzimática de las enzimas que dan origen a los ácidos grasos, colesterol y triglicéridos (74). El ácido málico administrado oralmente es estimulante de la secreción gástrica, favoreciendo con ello el proceso digestivo (145).

Existe un esquema de reducción de peso en la cual se requiere de una elevación inicial del peso corporal de más de medio kilo con una dieta libre hipercalórica por dos a tres días, y luego la aplicación de una dieta muy baja en calorías (Medical Management, 1993). Este paso es importante, pues se ha demostrado que con el ayuno de 24 a 48 h hay un aumento importante de los ácidos grasos libres, los cuales a su vez mejoran la función de las células beta del páncreas, mejorando la secreción de insulina basal y después de una carga de glucosa. Recientemente se ha demostrado que los individuos de mayor peso tienen una mejor secreción de insulina por acción de los ácidos grasos libres (40). Al aumentar el peso con la dieta libre se mejora la secreción de insulina, la cual va a tener un efecto importante como regulador de la saciedad durante el periodo de dieta hipocalórica. La saciedad juega un rol importante en el control del peso corporal. En condiciones post-prandiales (post-alimentos) la saciedad se relaciona con la secreción de insulina frente a los alimentos (68, 69). Esto sugiere que a mayor secreción endógena de insulina hay una mayor sensación de saciedad, y esto se consigue entre otros por el incremento de los ácidos grasos libres producidos por la dieta hipocalórica (40).

 

__________________________________________

1 Instituto de Investigaciones de la Altura y Departamento de Ciencias Biológicas y Fisiológicas. Universidad Peruana Cayetano Heredia. Apartado 1843. Lima, Perú.


back.gif (71 bytes) Contenido

Volumenes anteriores

Revistas de Salud