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Revision sobre los efectos de Flavonoides, polifenoles, antioxidantes, cardiovascular, cancer, antocianinas, flavanoles, isoflavonas
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EFECTOS DE LOS POLIFENOLES EN LA SALUD HUMANA
Lic. Wilmer Fuentes Neira
CONTENIDO
I. CARACTERÍSTICAS DE LOS FLAVONOIDES DE LA DIETA
II. CONTENIDO DE POLIFENOLES EN LOS ALIMENTOS Y LA INGESTA DIETETICA
III. BIODISPONIBILDAD DE POLIFENOLES
IV. FACTORES BIOQUÍMICOS Y QUÍMICO QUE AFECTAN LA BIODISPONIBILIDAD DE POLIFENOLES
4.1 Flavonoides Glicósidos
4.2 Flavonoides de Acilados.
4.3 Ácidos fenólicos esterificados
4.4 Elagitaninos
4.5 Proantocianidinas.
V. REACCIONES METABÓLICAS DE DECONJUGACIÓN Y RECONJUGACIÓN.
VI. ENZIMAS INVOLUCRADAS EN METABOLISMO DE LOS POLIFENOLES.
CBG (CEE 3.2.1.1)
LPH (CEE 3.2.1.108)
Catecol-O-metiltransferasa (COMT; EC 2.1.1.6)
UDP glucuronosil transferasa (UDPGT, UGT,; CEE 2.4.1.17)
Fenol sulfotransferasas (P-PST, SULT,; CEE 2.8.2.1)
VI. METABOLISMO POR LA MICROFLORA INTESTINAL.
VII. BIODISPONIBILIDAD Y CAPACIDAD DE ANTIOXIDANTE DE PLASMA.
VIII. EVIDENCIAS DEL EFECTO DE LOS POLIFENOLES EN LAS ENFERMEDADES CARDIOVASCULARES
IX. EVIDENCIAS DE LA ACCIÓN ANTIOXIDANTE DEL LOS POLIFENOLES
X. EVIDENCIAS DE ACTIVIDAD ANTIMUTAGÉNICA
1
INTRODUCCIÓN
Los polifenoles, en especial los flavonoides, desde la década pasada han llamado
mucho la atención entre los investigadores, y constituyen una línea de investigación muy
en boga, desde que se dieron los primeros visos de la relación inversa entre el consumo
de polifenoles y la incidencia de enfermedades cardiovasculares.
Desde los 90’ se viene debelando el impacto de los alimentos fuentes de polifenoles en
la salud humana, así como los mecanismos fisiológicos involucrados. Nuevas hipótesis y
siempre más por saber de lo poco que se sabe.
Esta monografía constituye un modesto esfuerzo por mostrar, los últimos avances en
materia de polifenoles y salud, sin descuidar de mencionar los estudios pioneros en esta
vasta línea de investigación.
Espero que este esfuerzo no sea en vano, y pueda servir tanto a curiosos
intelectuales del área de salud como ha eruditos investigadores, la único que al lector
pido es que me comunique los posibles errores, para hacer las enmiendas ad hoc.
2
I. CARACTERÍSTICAS DE LOS FLAVONOIDES DE LA DIETA
Las moléculas fenólicas son a menudo característica de cada especie de planta, o incluso de un
órgano o tejido en particular de la planta. Por consiguiente, es casi imposible conocer la naturaleza de
todos los polifenoles que ingerimos. Por otra parte sería necesario conocer las principales clases de
polifenoles consumidos, los alimentos que los contienen, así como su contenido en los alimentos. Las
principales clases de polifenoles se definen según la naturaleza de su esqueleto de carbono en: ácidos
fenólicos, flavonoides y los estilbenes menos comunes y lignans (Fig. 1).
Los ácidos fenólicos abundan en los alimentos. El más frecuentemente es el ácido cafeico y, en
menor grado el ácido ferúlico. El ac. ferúlico está unido a la fibra dietaria y se une a través de enlaces
éster a la hemicelulosa. Una de las principales fuentes dietarias de ac. ferúlico es el salvado de
trigo(5mg/g). El ac. cafeico también se encuentra en forma de ésteres. El éster de cafeloil
frecuentemente encontrado es el ácido clorogénico. Otros ácidos fenólicos derivados son los taninos
hidrolizables. Los ácidos fenólicos se esterifican a un poliol usualmente la glucosa
Los ácidos fenólicos como el ácido gálico, galotaninos (fruta del mango) u otros ácidos fenólicos
derivados de la oxidación de residuos de galoil o elagitaninos (zarza de frambuesa, fresa, vino y coñac
envejecido en barriles de roble) (Fig. 1) (48). se presentan de manera más limitada que los taninos
condensados.
Los flavonoides son los polifenoles más abundantes en nuestras dietas. Ellos pueden ser divididos en
varias clases según el grado de oxidación de los heterociclos del oxigeno en: flavonas flavonoles,
isoflavonas, antocianinas, flavanoles, proantocianinas, flavanonas
La presencia de algunos flavonoides se restringe a unos alimentos. La fuente principal de isoflavonas
es la soja que contiene aproximadamente 1 mg de genistein y daidzein/g en el frijol seco (Reinli y
Bloquea 1996). Estos dos isoflavonas han recibido atención considerable debido a sus propiedades
estrogénicas. Las frutas cítricos son la principal fuente de flavanonas. La hesperidina de las naranjas
proporciona (125-250 mg/L de jugo) (49).
Otros tipos de flavonoides son comunes a varias fuentes alimentarias. La quercetin(flavonol) en
nuestra dieta, lo proporciona principalmente muchas frutas y verduras así como las bebidas. Es
particularmente abundante en cebollas 0.3 mg/g el peso fresco (Hertog et al. 1992)(50) y té 10-25 mg/L
(Hertog et al. 1993)(51), que representa las fuentes principales de flavonoles en la dieta holandesa
(Hertog et al. 1993b). Flavonas son menos comúnes y se han identificado en pimienta roja (luteolina) y
apio (apigenina) (50). los flavanoles principales son catequinas. Ellos son muy abundantes en el té. Los
retoños verde de té contienen 200-340 mg/g del catequina, galocatequina y su derivados galoilados de
hojas secas (52). De una infusión de té verde contiene 1 g/L de catequinas (53). Aunque dicho contenido
se reduce a la mitad en el té negro debido a la compleja oxidación de polifenoles durante fermentación
(55). otras fuentes son vino tinto(270 mg/L) (56) y chocolate (54).
3
Figura 1 Estructura química de las principales clases de polifenoles
4
Las proantocianidinas son poliméros de flavanoles. Ellos están presentes en plantas, como
mezclas complejas de polímeros con un grado de polimerización promedio entre 4 y 11. Ellos son
responsables de favorecer la astringencia de los alimentos y están normalmente presente en
asociación con la catequinas de los flavanoles. Las fuentes comúnes son frutas como la manzana,
pera y uva, bebidas como vino tinto y té, así como el chocolate (Santos-Buelga y Scalbert 2000).
La Antocianinas son pigmentos de frutas rojas como cerezas, ciruelas, fresas, frambuesas,
zarzas, uvas, pasas de Corinto rojas y pasas de Corinto negras. Sus cantidades varían entre 0.15
(fresas) a 4.5 mg/g (cerezas) en frutas frescas (58). La cantidad promedio en vinos tinto es 26
mg/L (56).
Los Estilbenes no están muy difundidos en los alimentos. No obstante, uno de ellos,
resveratrol ha recibido gran atención recientemente por sus propiedades anticarcinogénicas
(39,57) y esta presente en el vino. Sin embargo, su concentración es muy baja en el vino (0.3-2
mg/h en vinos tinto) (56)
Adlercreutz y Mazur (59) han identificado lignans en plasma humano y orina Su origen dietético se
establece, pero su precursor en los alimentos aún es desconocido. Los únicos alimentos que
contienen cantidades considerables de lignans son el grano de lino y el aceite de linaza (60).
Cuando alimentó a humanos o animales, los lignans son metabolizados por la microflora intestinal.
Se reconocen a los lignans como fitoestrógenos debido a sus propiedades agonista y antagonista
con el estrógeno.
Otros polifenoles dietéticos no se definen bien en entidades químicas y son el resultado de la
polimerización oxidativa de flavonoides y ácidos fenólicos. Esto puede ocurrir durante maduración
o procesado de alimentos(molienda, fermentación, almacenamiento, cocción y otros procesos).
Estos compuestos fenólicos mal definidos son los principales polifenoles del té negro y vino,
particularmente el añejado (61).
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II CONTENIDO DE POLIFENOLES EN LOS ALIMENTOS Y LA INGESTA DIETETICA
La diversidad estructural de polifenoles no se limita a las diferencias en la estructura del esqueleto de los
carbonos y el estado de oxidación de los heterociclos de los flavonoides. Esto es más complicado por la
variación patrones de hidroxilación alrededor de los compuestos fenólicos , por la glicosilación de la mayoría de
los flavonoides, por acilación con ácidos fenólicos y por la existencia de estereoisómeros, entre otros.
La diversidad estructural de los polifenoles hace que la estimación de su cantidad en los alimentos sea
difícil. La cantidad media en algunos alimentos se muestra en la Tabla 1. los Valores son sólo indicativos porque
ellos varían ampliamente según variedades: por un factor de 1:4 para los flavonoides y ácidos fenólicos en
manzana (62,24) y en las mismas proporciones para la quercetina en cebollas amarillas y rojas (Tsushida y
Svzuki 1996). Las variedades blancas de cebollas están desprovistas de flavonoles.
Los polifenoles no se distribuyen uniformemente en tejidos de plantas, y el fraccionamiento de la comida
durante el proceso pueden producir una pérdida o enriquecimiento de algunos compuestos fenólicos. En la
manzana, la quercetina se encuentra en la cáscara (1 mg/g el peso fresco); la fruta pelada no contiene ningún
otro flavonol (63). Semejantemente, en el grano del trigo los polifenoles están principalmente en las capas
exteriores (células aleuronas, cáscara de la semilla) y se pierde durante el refinamiento de la harina (Shahidi y
Naczk 1995). Recíprocamente, la prensión pueden producir la solubilización de compuestos fenólicos, por otra
parte en los jugos se presentan en la parte no consumida de la fruta. Éste es el caso de floridzina de manzanas
que se confinan a su piel y sobre todo a las pepitas (Spanos y Wrolstad 1992).
Por varias razones, que incluye la diversidad estructural y falta de métodos analíticos estandarizados y
variación de la cantidad en un alimento en particular, hace que sea difícil estimar la ingesta media diaria de
polifenoles. La mayoría de los autores se refiere a los datos publicados de hace más de 25 años(Kuhnau 1976)
(64). La ingesta diaria de 1 g de fenoles total fue informada, pero los métodos por los que obtenían este
resultados no se detallaron. En Tabla 1, nosotros presentamos normalmente el cantidad de varias clases de
polifenoles en algunas comidas y bebidas consumidas en dietas Occidentales.
Se usaron dos métodos diferentes para estimar polifenoles: i) los compuestos específicos como ácido
clorogénico en patata o café, la quercetina en cebollas o catequinas en té fueron estimados individualmente por
técnicas del cromatográfica o ii) los fenoles totales fueron estimados por reducción del reactivo de Folin-
Ciocalteu (Scalbert 1992). Valores obtenidos por el primer método son normalmente bajos que aquéllos
estimados por el ensayo de Folin (Tabla 1). Una razón es que algunos polifenoles de los alimentos pueden
escapar a la determinación por cromatografía. Éstos pueden ser compuestos desconocidos, presente como
compuestos traza, que no fueron considerados en la caracterización de ciertos alimentos o compuestos que no
se disocian por cromatografía, como polímeros de proantocianidina y polifenoles oxidados (61) como en
manzana, vino, té o cerveza.
La segunda razón es que otros agentes reductores pueden estar presentes en alimentos. El ácido
ascórbico también reduce el reactivo de Folin (1 mg es a menudo equivalente a 0.70 catequina del mg usados
como una norma en este ensayo) (Semifallo y Rossi 1965). por ejemplo, el cantidad ácido ascórbico de patata,
tomate, cebolla, manzana y jugo de naranja (17, 24, 8, 12 y 54 mg/100 g el peso fresco, respectivamente) (Souci
6
et al. 1986) consideraría para 40 y 46% del total de fenoles estimado en la papa y tomate pero para sólo el 6 y
4% ricos polifenoles en cebolla y manzana.
Se ha observado en base al ensayo de Folin que las verduras (incluyendo legumbres secas) proporciona
218 mg de fenoles/d total en una dieta americana promedio (Vinson et al. 1998). Debido a la contribución de
ácido ascórbico a la valoración Folin, el valor real debe ser más bajo. Ningún estudio similar acerca de la
cantidad total de fenoles en frutas se ha publicado. Las frutas son normalmente más ricas en polifenoles que las
verduras, con cantidades de fenoles totales tan alto como 1-2 g/100 g peso fresco para ciertas frutas, como
ciruela y níspero(Macheix et al. 1990). Ellos contienen a menudo cantidades altas de proantocianidinas
(manzana, ciruela, uva y níspero) y antocianidinas (cereza y otras frutas rojas) pero no se encuentran
normalmente en verduras (con la excepción de berenjena y las legumbres secas) (Clifford 1996, Santos-Buelga
y Scalbert 2000). El consumo de productos cereales contribuye sólo a la ingesta ácidos fenólicos cuando se
usan granos enteros para su fabricación. El chocolate también es muy rico en polifenoles, y un consumo menor
de chocolate puede contribuir para sumar ingesta de polifenoles significativamente, particularmente de
catequina (Arts et al. 1999) y de proantocianidinas.
Una fuente mayor de polifenoles son las bebidas (vino tinto, café, té y jugos de fruta). Para aquéllos que
consumen vino, café o té regularmente, estas bebidas serán probablemente la mayor fuente de polifenoles. El
jugo de naranja no es rico en polifenoles. De la Vitamina C (50 mg/100 ml) (Souci et al. 1986) se considera que
~40% total estimado de fenoles, el fragmento restante corresponde a los flavanonas. La cerveza y bebidas
chocolatadas también proporcionan proantocianidinas. La cantidad de fenoles total calculada en cerveza es de
500-1000 mg/L (Leupold y Drawert 1981), pero la parte de estos puede ser derivados de los productos de
Maillard (Maillard y Berset 1995).
La ingesta total de polifenoles puede calcularse de la cantidad de polifenoles en los alimentos de las tablas
de consumo de alimentos. Kuhnau (1976)(64) determina que la ingesta de flavonoides en los Estados Unidos es
de ~1 g/d, pero no dio ningún detalle sobre los métodos para determinar esta cifra. Una persona que consumiría
en un día diferentes comidas y bebidas mostrada en Tabla 1 ingeriría eficazmente> 1 g de flavonoides y ácidos
fenólicos, sin tener en cuenta el método de estimación de polifenoles usado (cromatografía o ensayo
colorimétrico de Folin).
Pueden deducirse algunas de las tendencias generales respecto a las fuentes principales de polifenoles y
los principales polifenoles consumidos de los datos presentados en Tabla l: la contribución a la ingesta de
polifenoles es más o menos igualmente compartido por comida y bebidas. Los ácidos fenólicos se estiman en
aproximadamente un tercio de los fenoles totales, y los flavonoides se estiman en dos tercios. De esta
proporción depende grandemente el consumo de café (58). los bebedores de café pesados consumirán más
ácidos fenólicos que flavonoides probablemente. La proporción de flavonoides es diferente y también variará
grandemente según los alimentos consumidos. Para personas que consumen frutas o bebidas como vino tinto,
té, chocolate o cerveza, los flavonoides más abundantes serán flavanoles (catequinas más que
proantocianidinas), antocianidinas y los productos de su oxidación (Clifford 1996) , (61). se anticipa que tomados
juntos, ellos se estimarán en más de dos tercero de polifenoles totales la ingesta dietética.
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TABLA 1
Contenido de compuestos Fenólicos
Clases y subclases Alimento o Bebida CantidadFLAVONOIDESFlavonoles Aceituna 270-830(quercetina,kaempferol, mirtecina) Cebolla 347
Hojas de Lechugas 308Cereza 249Brócoli 102Manzana 21-72Habas verdes y amarillas
49
Jugo de Manzana 6-52Te negro 20Te teñido ligero 30-45 g/kg DW
Flaconas(apigenina, luteolin) Apio 130
Aceituna 6-29Flavanoles(catequina, epicatequina) Pera 70-420
Vino tinto 274Te, green leaves 128-226 g/kg DWVino Blanco 35Manzana 23-30
Isoflavonas(genisteina, daidzeina) Soya madura seca 888-2407
Galleta de soya 1437-2363Tofu 280-499Leche de soya 105-251Queso de soya 7-74
DW: Peso seco
Parece que la ingesta de polifenoles depende en gran magnitud de los preferencias y hábitos dietéticos.
Esto no sólo involucra en conjunto el consumo de polifenoles o de las clases diferentes de polifenoles sino
también el de cada compuesto fenólico individual. Se ha mostrado claramente en la quercetina, se han
informado diferencias en su consumo de 3 y 34 mg/d para los 10 y 90 percentiles en una cohorte holandesa
(Hertog et al. 1993b).
Falta aún evaluar con precisión la ingesta dietética de polifenoles. La mayoría de los datos sobre la
cantidad de polifenoles en los alimentos se origina de diversas fuentes. Debe emprenderse un estudio más
comprensivo y completo de la ocurrencia de varios tipos de polifenoles en los alimentos, y que se use métodos
estandarizados. Hasta ahora, se ha hecho para flavonoles, flavonas (Hertog et al. 1992 y 1993b) e isoflavonas
(Reinli y Bloquea 1996). La ingesta de flavonoles (especialmente quercetina) y las flavonas en la población
holandesa, y se ha establecido entre 21 y 2 mg/d, respectivamente (5,6). para las isoflavonas, el promedio de
ingesta dietética de 30-40 mg/d fue determinada para japoneses (Kimira et al. 1998, Wakai et al. 1999). El
consumo en países Occidentales es significativamente más baja debido al consumo limitado de productos de
soja (Iglesia. et al 1999).
Parece así que la ingesta de flavonoles, flavonas e isoflavonas es relativamente bajo comparado con los
ácidos fenólicos y otros flavonoides, como las proantocianidinas, antocianidinas y polifenoles oxidados. El
consumo de compuestos como la quercetina y la genisteína no excede al 2-4% de los polifenoles totales de
ingesta dietética en dietas Occidentales. Estos compuestos fenólicos se están estudiando ampliamente en
8
nutrición humana debido a sus particulares actividades biológicas. Sin embargo, también debe prestarse
atención a otros compuestos fenólicos que también contribuyen a la prevención de estrés oxidativo y que
pueden tener algunas(aún ignoradas), actividades biológicas más específicas.
Figura 2. Hipótesis para la predicción de la absorción intestinal de los polifenoles en humanos, basados de estudios in vivo e in vitro.
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El polifenol esta unido a un
azúcar o ácido orgánico
Su absorción está determinada por su
coeficiente de partición
Esta unido a un glicosido
Toda la molécula es hidrofílicaEsta unido por enlaces ester
No es predecible por este modelo
no
no
no
si
sisi
no
No es absorbido en el intestino delgado. Es metabolizado por esterasas de la microflora del
colonno
Los azúcares son sólo glucosa, galactosa o
xilosa
si
no
sisi
Su absorción está determinada por la especificidad de los
transportadores de azucar, CBG o LPH
No se absorbe a nivel intestinal pero es metabolizado por las
ramnosidasas de la flora intestinal
Está unido a una la ramnosa
III BIODISPONIBILDAD DE POLIFENOLES
Hay evidencias que los flavonoides unidos a glúcidos como la glucosa, galactosa o xilosas son
absorbidos con mayor facilidad y su absorción está determinada por la especificidad de los
transportadores de glúcidos, por la lactasa florizina hidrolasa (LPH) una -glucosidasa o citosólica
-glucosidasa (CBG).
Los datos disponibles sobre la biodisponibilidad de los polifenoles, es aún limitada, en
comparación con otros componentes de la dieta o drogas. No obstante, hay ahora suficiente
información para sustentar la hipótesis que propone Scalbert16 sobre la predicción de la absorción
de polifenoles de la dieta. Esta hipótesis se muestra en la Figura 2. El modelo está basado en
datos de estudios en humanos in vivo junto al conocimiento sobre la especificidad de las enzimas
estudiadas y estos datos se complementan con datos de modelos animales.
Las propiedades biológicas de los polifenoles dependen de su biodisponibilidad. Hay evidencia
indirecta que su absorción a través de la barrera intestinal aumenta la capacidad antioxidante
plasmática después del consumo de alimentos ricos en polifenoles. Esto se ha observado en una
serie amplia de alimentos como el té (Serafini et al. 1996, het Her Hof et al. 1997), el vino tinto
(Duthie et al. 1998, Fuhrman et al. 1995, Maxwell et al. 1994, Serafini et al. 1998, Whitehead et al.
1995) o pasas de Corinto negra y jugo de manzana (Young et al. 1999). la evidencia más directa
de la biodisponibilidad de los compuestos fenólicos ha sido obtenida midiendo sus concentraciones
en plasma y orina después de la ingesta de compuestos puros o de alimentos con cantidades
conocidas del compuesto de interés.
La estructura química de polifenoles determina en gran magnitud la proporción de su
absorción intestinal y la naturaleza de los metabolitos que circulantes en plasma. Hay pocos
estudios sobre su biodisponibilidad en humanos y la cantidad de polifenoles encontrados intactos
en orina varía de un compuesto fenólico a otro (Tabla 2). Ellos son particularmente bajos para la
quercetina y rutina,(glucósido de quercetina) (0.3-1.4%), pero alcanza los valores más altos para
las catequinas del té verde, isoflavonas de soja, en las flavanonas de frutas cítrico o antocianidinas
del vino tinto (3-26%). también se han observado variaciones interindividual: entre el 5-57% de la
naringina consumida con jugo de toronja en orina según el individuo (Fuhr y Kummert 1995).
La mayor parte de los polifenoles ingeridos (75-99%) no se encuentran en orina. Esto
implica que ellos no se están absorbiendo a través de la barrera del intestino, o se absorbe y
excreta en la bilis o es metabolizado por la microflora colónica o en nuestros propios tejidos. Sólo
muy raras mediciones de absorción intestinal de polifenoles en humanos están disponibles. La
mitad de los glucósidos de quercetina contenido en cebollas se absorbió en el intestino delgado de
voluntarios alimentados por ileostomia (27). El nivel de absorción de rutina, un ramnoglucosido de
quercetina, era de un medio a un tercio del glucósido de quercetina y requiere ser deglicosilado
por la microflora intestinal antes de su absorción a través de la barrera del colon (27).
La mismos estudios de biodisponibilidad (Tabla 2) han mostrado también que las concentraciones
de flavonoides intactos en plasma humano raramente exceden a 1 uM cuando las cantidades de
polifenoles ingeridos normalmente no excede aquéllos ingeridos con nuestras dietas, Éstos se
10
localizan a menudo concentraciones máximas 1-2 h después de la ingestión (27-30), excepto
de los polifenoles que sólo se absorben después de la degradación parcial por la microflora del
colon. Con respecto a la Rutina, la concentración máxima de quercetina en el plasma se localiza 9
h después de la ingestión (Hollman et al. 1997). Para la mayoría de flavonoides que son
absorbidos en el intestino delgado, la concentración plasmática entonces disminuye rápidamente
(periodo de vida media de eliminación de 1-2 h). Esta excreción rápida es facilitada por la unión
del aglicon al sulfato y la agrupación al glucurónido (vea después). El periodo de vida media de
eliminación para la quercetina es muy más alto (24 h) (Hollman et al. 1997). esta eliminación lenta
de la quercetina posiblemente es explicada por su afinidad particularmente alta por la albúmina
del plasma (Dangles et al. 2000, Manach et al. 1995).
La mantención de altas concentraciones plasmáticas requiere de una ingestión de polifenoles
en tiempos repetidos, como se ha observado con voluntarios que consumen té cada 2 h (Hoffman
et al. 1999). Sin embargo, la vida media de los metabolitos formada en el microflora colónico es de
mayor tiempo debida al largo tiempo de residencia de los polifenoles en el colon. Más de 2 d se
necesitan para que los metabolitos de equol (fitoestrógeno) (Lu et al. 1995), enterodiol y
enterolactona (Nesbitt et al. 1999) alcancen concentraciones basales en plasma y orina después
del consumo de leche de la soja y linaza, respectivamente.
11
IV. FACTORES BIOQUÍMICOS Y QUÍMICO QUE AFECTAN LA BIODISPONIBILIDAD
DE POLIFENOLES
Los polifenoles existen en comidas y bebidas en varias formas químicas que determinan su
absorción intestinal. Las estructuras químicas también influirán en las reacciones de unión con
metilo, sulfato o grupos glucurónidos y la naturaleza y cantidades de metabolitos formados por la
microflora del intestino absorbido al nivel del colon. Entender los factores estructurales que
influyen en la absorción y metabolismo es esencial para determinar que polifenoles se absorben
mejor y la formación de los principales metabolitos activos conocidos.
ABSORCIÓN INTESTINAL.
4.1 Flavonoides Glicósidos.
Ciertas clases de polifenoles, como flavonoles, isoflavonas, flavonas y antocianidinas,
normalmente están glicosilados. El azúcar unido es a menudo glucosa o ramnosa pero también
puede ser galactosa, arabinosa, xilosa, ácido glucurónico u otros azúcares (Harborne 1994). El
número de azúcares normalmente es uno pero puede ser dos o tres o más, y hay varias
posibles posiciones de substitución en los polifenoles. Los azúcares pueden sustituirse más allá,
por ejemplo, un grupo con ácido malónico. La glicosilación influye en las propiedades físicas,
químico y biológicas de los polifenoles. Por ejemplo, los coeficientes de la partición miden la
afinidad relativa de un compuesto por las fases acuosas y orgánicas, y es importante si un
determinado compuesto difundirá pasivamente por una membrana biológica, y cómo ellos
podrían particionarse en una célula. El flavonol quercetina tiene un coeficiente de la partición
(log octanol/agua) de 1.2 + - 0.1, valorado en un glucósido, quercetina-3-O-ramnoglucoside, el
valor es más bajo (0.37 + - 0.06), mostrando mayor carácter hidrófilo (Castaño. 1998).
Para polifenoles glicosilados, predecir el efecto de unión media en la difusión pasiva por las
membranas biológicas sugiere que será necesario quitar la mitad hidrófila normalmente para
que la difusión pasiva por el borde cepillo intestinal pueda ocurrir. Por consiguiente, el primer
paso del metabolismo debe ser la remoción del azúcar por enzimas (glucosidasas). las
actividades de glucosidasas pueden ocurrir en el propio alimentos(endógeno o agregada
durante el proceso) o en las células del mucosa gastrointestinal o puede ser secretado por la
microflora del colon.
La deglicosilación no enzimática en el cuerpo humano, no ocurre en condiciones ácidas
como el estómago (Gee et al. 1998). La absorción de polifenoles debe ser controlada por
consiguiente, por la especificidad de la enzima y su distribución. Las células humanas expresan
algunas beta-glucosidasas, pero los patrones de expresión son específicos para cada tejido y a
menudo regulado durante desarrollo. Los polifenoles unidos a glucosa (o posiblemente
arabinosa o xilosa) son substratos potenciales para enzimas humanas endógenas. Unidos a
ramnosa no son un substrato para las beta - glucosidasas humanas y sólo son divididas por las
alfa-ramnosidasas de la microflora del colon.
12
TABLA 3
Comparación de la especificidad del substratos en extracto de tejidos libres de células
Radio inicial de deglicosilación
Substrato Intestino Delgado
Humano1
Hígado Humano1 Duodeno de
Rata3
Jejuno de Rata3 Ileon de Rata3
Quercetina-4’-O-glucósido 2.1 0.2 0.74 0.02 0.17 0.03 0.98 0.25 0.33 0.03
Quercetina-3-O-glucósido 0.14 0.03 ND 0.083 0.02 0.48 0.1 0.18 0.02
Quercetina-3-O-ramnoglucósido ND ND 0.047 0.002 0.17 0.03 0.10 0.03
Quercetina- 3,4’ -O-diglucósido ND ND NM NM NM
Genisteina-7 -O-glucósido 3.15 0.22 1.06 0.22 NM NM NM
Daidzeina –7-O-glucosido 2.4 0.15 0.54 0.06 NM NM NM
1 Day et al 1998 (65)
2 Ioku et al. 1998 (66)
ND: no detectado NM: no medido.
La Tabla 3 muestras la actividad de extractos libres de células de intestino humano y de rata y
también del hígado humano en varios polifenoles glucósidos. En humanos, no hay hidrólisis de
ramnósidos sugiriéndose que no se metabolizan o se absorben ramnósidos en estos tejidos. En
marcado contraste, hay hidrólisis de ramnósidos en los tejidos de rata, aunque a una magnitud
pequeña. Es importante para notar esta diferencia cuando se capten e interpreten datos del
metabolismo. Además de células del intestino delgado humano libre de extracto hidrolizados
quercetina-3-O-glucosido, el hígado no es considerando. Esto se atribuye a la presencia de lactasa
florizina hidrolasa (LPH),3 una beta-glucosidasa, por fuera del borde en cepillo de la membrana (Day
et al. 2000).Es importante, la actividad de esta enzima que no requiere absorción anterior del
polifenoles glucósido en las células epiteliales del intestino delgado. La actividad de los extractos
hepáticos y algunos de intestino delgado es debido a la citosólico beta-glucosidasa (CBG), una
enzima soluble encontrada en muchos tejidos. La CBG purificada de hígado de cerdo muestra la
misma especificidad predicha como en estos estudios en tejido humano (Lambert et al. 1999) (es
decir, ninguna actividad en quercetina-3-O-glucósido).
Los datos enzimáticos están en excelente acuerdo con aquéllos estudios en voluntarios humanos
en los que se administraron derivados puros de quercetina. La quercetina 3-O-ramnoglucósido fue
absorbida más lentamente que la quercetina-4'-O-glucoside (concentración máximo a las 6 y <0.5 h,
respectivamente) como se espería si el glucósido fuera absorbido en el intestino delgado después de
la hidrólisis por CBG o LPH y el ramnoglucosido fue absorbido por el colon, sólo después de la
hidrólisis por la microflora. Además, la cantidad de metabolitos encontrados refleja una absorción
muy pequeña de ramnoglucosido comparada con el glucósido. La concentración máximo en plasma
fue 3.5 y 0.2mM, respectivamente, en el área bajo la curva muestra también grandes diferencias (19
uM/h comparado con 3.7, respectivamente) (Hollman et al. 1999). Sin embargo, la vida media de
cada compuesto fue similar (20-30 h) mucho más que la vida media de drogas normalmente
administradas. Una media vida más larga generalmente predice ser la razón por la que algunas
drogas exhiben una mayor eficacia que otros con un tiempo de clearance más corto.
13
4.2 Flavonoides de Acilados.
Flavanoles como la (-) -epicatequina normalmente están acilados, sobre todo por ácido gálico. Las
substituciones con Galloyl producen sólo pequeños cambios en los coeficientes de partición de
flavanoles y no influyen en la biodisponibilidad de polifenoles drásticamente como la glicosilación.
Flavanoles parecen atravesar las membranas biológicas y ser absorbido sin deconjugation o
hidrólisis. Hay alguna evidencia para el degalloylation de flavanol (-) el gallate de -epigallocatequina
en saliva en humanos (Yang et al. 1999). Sin embargo, dados en humanos el té verde, los niveles
plasmáticos de epigallocatequina y gallate epigallocatequina fueron de 0.2-2% de la cantidad
ingerida (2-3 tazas de té) dependiendo de los sujetos pero no mostraron ninguna diferencia entre el
galloylated y polifenoles de nongalloylated (Nakagawa et al. 1997).
4.3 Äcidos fenólicos esterificados.
Hidroxicinamatos como el ácido ferúlico y el ácido cafeico comúnmente están esterificados a
azúcares, ácidos orgánicos y lípidos. Por ejemplo, el ácido clorogénico es el éster del ácido cafeico
unido al ácido quínico, y estos compuestos se encuentran en muy altos niveles en el café (Clifford
1999). Estas substituciones enlaces-ester tienen un marcado efecto en las propiedades físicas,
químico y biológicas de los polifenoles. No existen esterasas en tejidos humanos capaz liberar el
ácido cafeico del ácido clorogénico (Lead. 1999). En concordancia con esto, la captación de ácido
clorogénico en el intestino delgado de ratas es solo en cantidades muy pequeñas y no se metaboliza
(Spencer et al. 1999). Por consiguiente, el único sitio de significancia para el metabolismo el
clorogénico ácido es la microflora colónica. De manera similar, ácido ferúlico o otros ácidos
hidroxicinamico sujetados a las paredes celulares también no son liberados por enzimas endógenas
mamíferas sino requieren ser liberados por enzimas como las xilanasas y esterasas de la microflora
colónica (Kroon et al. 1996).
4.4 Elagitaninos. Son también hidrolizados. El ácido de Elagico se ha encontrado en orina y pulmones
de ratones alimentados con frambuesa y ellagitannins de granada (Boukharta et al. 1992). Sin
embargo, no hay certeza si esto es resultado de la hidrólisis ácida en el estómago o de la acción del
microflora intestinal (Daniel et al. 1991).
4.5 Proantocianidinas. La absorción de polifenoles también depende de su peso molecular. Debido a
su gran peso molecular, los polímeros de proantocianidina probablemente no son absorbidos
fácilmente en el intestino delgado . Hay escasas evidencia acerca de la absorción de
proantocianidinas a través de la barrera del intestinal (Santos-Buelga y Scalbert 2000). Los
experimentos en el en absorción in vitro a través de una capa de células derivados de la célula
intestinal humana de la línea Caco-2 muestra que dímeros y trímeros de procianidinas
(radiomarcada) fueron absorbidos en comparación con polímeros de procianidina que tienen un
medio grado de polimerización de 7 (Deprez 1999). Se absorbieron dímeros y trímeros de magnitud
similar como la (+)-catequina. Esto debe confirmarse con en estudios del vivo.
14
V. REACCIONES METABÓLICAS DE DECONJUGACIÓN Y RECONJUGACIÓN.
Después de la hidrólisis a un derivado polifenol aglicon libre, los polifenoles son conjugados
por metilación, sulfatación, glucuronidación o combinación. Los pasos son controlados por la
especificidad y distribución de enzimas que catalizan las reacciones. La ruta seguida es común al
metabolismo de fármacos, y mucha de la información disponible para el metabolismo de
polifenoles deriva de las comparaciones con metabolismo de fármacos. La formación de
conjugados puede alterar drásticamente las propiedades biológicas de los metabolitos circulante.
Hay diferencias significantes sin embargo, entre la administración de drogas (normalmente en
centenares de miligramos en una dosis de concentración) y el consumo dietético de polifenoles
(normalmente <100 mg en una dosis diluida). Estas diferencias implican que las drogas puede
saturar las rutas metabólicas que contar prontamente con el suministro de cofactores como ácido
de UDP-glucurónico. Por consiguiente, se encuentran a menudo drogas no-conjugados en sangre.
Por otro lado, no se espera que los polifenoles de los alimentos saturen las rutas metabólicas, y
se esperaría que las especies circulantes sean conjugadas. Cuando se administran polifenoles de
alimentos en dosis farmacológicas, se encuentran en forma libre en sangre (Hackett et al. 1983).
Después de la ingesta de una dosis grande (2 g) de (+)-catequina, se descubrió (+) -catequina
libre en plasma después de 30 min. Después de 2 h, se descubrió trazas de metil-catequina, y 8 h
el 40% de la catequina urinario estuvo metilada, sulfatada y glucuronizado. Sin embargo,
después del consumo de unos miligramos de (+)-catequina, normalmente presente en
(reconstituido) vino tinto, toda la catequina circulante estuvo conjugada y ningún polifenoles libre
fue detectado (Bell et al. 2000). La dosis también determinará el sitio primario de metabolismo.
Dosis grandes se metabolizan principalmente en hígado. Las dosis pequeñas pueden ser
metabolizadas por la mucosa intestinal, y el hígado juega un papel secundario en la modificación
de polifenoles conjugados en el intestino delgado. Por ejemplo, en ratas, después de una
administración oral de 10 mg (-) -epicatequina, el polifenol era primero glucuronizado durante la
absorción intestinal, seguida por sulfatación hepático y metilación, con posible posterior
metilación en los riñones antes de la excreción (Piskula y Terao 1998). Esto implica que el
intestino es un sitio importante para el metabolismo de polifenoles derivado de alimentos.
La mayoría de los estudios de biodisponibilidad de polifenoles ha medido polifenoles total en
sangre después del tratamiento con enzimas deconjugadoras. Aunque, se han hecho estudios en
ratas o intestino aislado de rata como modelo, intentando medir algunos conjugados. En estos
estudios, la mayoría de glicósidos polifenoles son primero deglicosilados y luego convertidos a
glucuronidos o sulfatos con o sin metilación como se ha mostrado para la floridzina (Mizuma y
Awazu 1998), luteolin-7-O-glucoside (Shimoi et al. 1998), glucósidos de quercetina (Crespy et al.
1999), kaempferol-3-O-glucosido (Spencer et al. 1999), genistina y daidzina (Piskula et al. 1999).
Un número muy limitado de estudios en humanos se ha efectuado en los que se halla establecida
la naturaleza de los conjugados, pero estudios en quercetina y kaempferol (Erlund et al. 1999,
Watson y Oliveira 1999) y naringina (naringenin-7-ramnoglucosido) (Furuta y Kasuya 1997)
estuvo apoyada en datos animales.
Sin embargo hay algunas excepciones, en la secuencia de deconjugación reconjugación. Después
del consumo de antocianinas de frutas rojas, se detectaron cianidina-3-glucosido y cianidina-3,5-
15
diglucosido, en plasma humano (Miyazawa et al. 1999). Se detectó Quercetina-3-O-
ramnoglucosido en plasma de voluntarios que consumieron tomates (Mauri et al. 1999). Existe
evidencias que los flavonoides de perejil son absorbidos sin deglicosilación por el estómago de
rata (Pforte et al. 1999). Glicósidos de flavonoles en cebollas, como quercetina-4'-O-glucoside y
quercetina-3'-O-methyl-4'-O-glucoside, pueden encontrarse en plasma de voluntarios con una
pico de absorción de 0.5-4 h (Aziz et al. 1998). En un estudio en rata se aislada flavonoides en
intestino y varios flavonoides glucósidos, sólo quercetina-3-O-glucoside no estuvo totalmente
deglicosilados y glucuronizados, porque algunos glucósidos sin cambio algunos pasaron por el
intestino delgado de ratas (Spencer et al. 1999). La interpretación de estos datos es complicado
por las dificultades analíticas en la medición de metabolitos de polifenoles en plasma. La
existencia de glucósidos en plasma necesita ser esclarecida, porque su destino dentro de nuestro
cuerpo debe diferir substancialmente de los aglicones. Glucósidos serían deconjugados
lentamente por las beta-glucosidases del hígado, con tal de que los glucosidos pudieran entrar en
los hepatocites. Los rutinosides serían difíciles de metabolizar, porque no existe alfa-
ramnosidasas humanas y esta actividad sólo ocurre en el colon como un producto de microflora.
Esto significaría que quercetina-3-O-ramnoglucosido, una vez absorbido, podría tener una vida
media larga.
Los datos disponibles sobre la biodisponibilidad de los polifenoles todavía es limitada en
comparación con otros componentes de la dieta o drogas. No obstante, hay ahora bastante
información para desarrollar una hipótesis del funcionamiento que permitan la predicción de la
absorción de polifenoles de la dieta. Esta hipótesis se muestra en Figura 2 y facilita el plan de
futuros experimentos para probar absorción de polifenoles. El modelo esta basado en datos de
intervenciones humanas in vivo junto con los avances del conocimiento sobre la especificidad de
enzimas estudiadas pero, cuando no hay datos humanos corresponden a modelos animales.
16
VI. ENZIMAS INVOLUCRADAS EN METABOLISMO DE LOS POLIFENOLES.
En la Fig. 3 se muestran las rutas metabólicos en el metabolismo de polifenoles. Las reacciones
individuales son catalizados por enzimas, algunos de los cuales muestran polimorfismos genético y
también son inducidas a través de dieta. Los niveles y sitios de expresión en tejidos humanos determinan
el destino metabólico y la farmacocinetica de los polifenoles ingeridos. Las enzimas conjugadas han venido
siendo estudiadas intensamente acerca de su papel en el metabolismo de fármacos. La distribución,
inducibilidad y polimorfismos se resumirá para cada enzima. Es importante tener en cuenta estos factores
en la interpretación de futuros estudios de intervención en humanos.
FIGURA 3. Esquema simplicado que muestra el metabolismo de los polifenoles
CBG (CEE 3.2.1.1)
Se encuentra en una amplia variedad de tejidos pero sobre todo en el hígado. Se piensa que cataliza la
hidrólisis de una gran variedad de glucósidos xenobióticos (Gopalan et al. 1992, Lamarco y Glew 1986). Por
ejemplo, ha mostrado una alta especificidad hacia los residuos de beta-glucosa en esteroides como estradiol en
beta-glucosidasa del conejo (Mellor y Layne 1971, 1974).
17
POLIFENOL AZÚCAR
CBG / LPH
POLIFENOL
COMT
POLIFENOL METIL
POLIFENOL
UDPGT
AC. GLUCURONICO
METIL
SULT
POLIFENOL
SULFATO
METIL
AC. GLUCURONICO
LPH (CEE 3.2.1.108)
Sólo se encuentra en el intestino delgado. El substrato fisiológico de esta función es mixta beta-glucosidasa, y
glucosilceramidas y lactosilceramidas (en glóbulos de grasa de leche) (Leese y Semenza 1973). La lactosa es
también es substrato, para la hidrólisis por LPH y se requerida antes de su absorción. Cinco por ciento de
europeos y 90% de africanos y asiáticos tienen la deficiencia de LPH en la adultez. (Anónimo 1991). Se ha
sugerido recientemente que LPH juega un rol importante en el metabolismo de polifenoles glucósidos, porque
cataliza el hidrólisis de una gama amplia de glucósidos polifenoles, incluso la quercetina-3-O-glucoside que no
es un substrato para CBG (Day et al. 2000). Después de la deconjugación, los polifenoles se conjugan
(Fig. 3).
CATECOL -O- METILTRANSFERASA (COMT; EC 2.1.1.6)
Juega un papel crucial en el metabolismo de dopamina. Hay un polimorfismo genético funcional común en el
gen de COMT que produce de un triple a cuádruple de diferencia en la actividad enzimática de COMT en
humanos (Tiihonen et al. 1999). Este enzima que metila polifenoles se encuentra en una gama amplia de
tejidos. La especificidad para polifenoles determinará que grupos hidroxil en el anillo del polifenol son metilados.
Sin embargo, el citocromo P450 demetila flavonoles en la posición 4' y no en la posición 3'; por consiguiente, la
especificidad de metilación de la quercetina podría definirse por la especificidad de demetilación por la citocromo
P450, y no por la metilación COMT (Nielsen et al. 1998).
UDP Glucuronosil Transferasa (UDPGT, UGT,; CEE 2.4.1.17)
Catalizan la conjugación de polifenoles al ácido glucurónico. Este se sitúa en el retículo del endoplásmico y
existe como una gran familia de enzimas relacionadas. La glucuronidación de polifenoles está dada
predominantemente por la familia de UGT1A que se encuentra en intestino, hígado y riñón. Se encuentran
UGT1A1, -1A3, -1A4, -lA6 y -lA9 en hígado humano; y se expresan UGT1A1, -1A3, -1A4, -1A6, -1A8, -lA9 y -
1A10 en el colon humano; y el riñón es alto en UGT1A9. El epitelio gástrico humano expresa UGT1A7 y -1A10,
pero UGT1A1 muestra polimorfismo, y sólo se expresa en 29% de muestras. De todos los tejidos, el hígado
tiene más capacidad para la glucuronidación (Mojarrabi y MacKenzie 1998, el Strassburg et al. 1998, 1999). El
efecto de glucuronidation en situaciones exactas no es conocida en la mayoría de polifenoles. Las actividades
biológicas de los metabolitos son una área importante para posteriores investigaciones.
FENOL SULFOTRANSFERASAS (P-PST, SULT,; CEE 2.8.2.1)
Es un grupo pequeño de enzimas citosólicas que están ampliamente distribuidas. Los substratos endógenos son
los iodotironinas, aunque otros substratos incluyen el 4-nitrofenol, fenoles y hidroxiarilaminas (el Coughtrie et al.
1998). Se han descrito varias formas. Por ejemplo, SULT1A1 es alto en hígado, considerada SULT1A3, con alta
actividad en grupos catecol encontrados en muchos polifenoles, es alto en el colon. Generalmente, las
sulfotransferasas no son inducidas por la dieta, xenobióticos o ambiente (el Burchell et al. 1995). Algunos
sulfotransferasas se inhiben por polifenoles. La quercetina inhibió SULT1A1 humano de manera no competitiva
con Ki de valor 0.10 uM que era de tres a cuatro en magnitud más potente que su inhibición de otras
sulfotransferasas humanas (Mengüe et al. 1995). El vino tinto dealcoholizado (2000-veces diluido) o café fuerte
diluido a 10,000-veces inhibió 50% SULT1A1 (Burchell y Coughtrie 1997). Algunas glutationa transferasas ,
citocromos P450s y epoxido hidrolasas muestran polimorfismos genético pero generalmente se piensa que
juegan un papel menor en el metabolismo de polifenoles (Wormhoudt et al. 1999).
18
VI. METABOLISMO POR LA MICROFLORA INTESTINAL.
Los polifenoles que no se absorben en el estómago o intestino delgado se transportan al colon (Fig.
4).Los que son absorbidos, se metabolizan en el hígado y se excretan en la bilis o directamente del
enterocito al intestino delgado y también alcanza el colon pero en una forma química diferente, como un
glucorónido (Fig. 4). El colon contiene ~1012 microorganismos/cm3 y tiene gran potencial catalítico e
hidrólitico. Las reacciones de deconjugación ocurren prontamente. Por ejemplo, la quercetina-3-O-
ramnoglucosido y quercetina-3-O-ramnosido no son los hidrolizados por las enzimas humanas endógenas
pero son hidrolizados a quercetina por la microflora intestinal, por organismos como Bacteroides
distasonis (ramnosidasa y beta-glucosidasa), B.uniformis. (beta-glucosidasa) y B. ovatus (beta-
glucosidasa) (Bokkenheuser et al. 1987). El casseliflnvus enterococcus utiliza la mitad de azúcar de
quercetina-3-O-glucoside para formar, acetato y lactato pero no metaboliza el aglicón más allá. La
quercetina-3-O-glucosido se transforma a ácido 3,4-dihidroxifenilacetico, acetato y butirato por el
Eubacterium ramulus del colon humano. El número de bacterias capaz usar el quercetina-3-O-glucoside fue
estimado de 107 a 109 /g de masa seca (Schneider et al. 1999).
Las diferentes enzimas en tejidos humanos, la microflora colónica catalizan ruptura de polifenoles a
compuestos más simples, como ácidos fenólicos. Por ejemplo, cuando la quercetina-3-O-ramnosido se
incubó anaeróbicamente con bacterias intestinales humanas, se encontraron como metabolitos la
quercetina, ácido 3,4-dihidroxifenilacetico y ácido 4-hidroxibenzoico. En humanos in vivo, no se ha
encontrado quercetina-3-O-ramnoglucosido inalterado o quercetina en la orina humana después de la
administración de compuestos parecidos, pero los metabolitos de la ruptura por la microflora colónica eran
ácido 3-hidroxifenilacetico, ácido 3-metoxi-4-hidroxifenilacetico, ácido 3,4-dihidroxifenilacetico, 3,4-
dihidroxitolueno y el ácido beta-m-hidroxifenilhidracrilico (Baba et al. 1983). En las ratas, se excretó entre
33-44% de la dosis de catequina marcada, en bilis como glucuronido conjugado, pero otros metabolitos
[ácido m- y p-hidroxifenilpropionico, delta-(3-hidroxifenil)-gamma-valerolactona y delta-(3,4-dihidroxifenil)-
gamma-valerolactona] fueron metabolizado por la microflora intestinal (Das y Griffiths 1969). Se mostró
que un polímero de procianidina también es degradado por la microflora colónica humana in vitro en
cultivos anaerobios a ácidos fenólicos de bajo peso molecular que podrían absorberse bien in vivo a través
del colon (Deprez et al. 2000).
VII BIODISPONIBILIDAD Y CAPACIDAD DE ANTIOXIDANTE DE PLASMA.
Las concentraciones plasmática de los principales polifenoles intactos en plasma son a menudo bajas
(Tabla 2) y no se considera que aumenten la capacidad antioxidante del plasma. Los metabolitos también
contribuyen al aumento de esta capacidad antioxidante. Los polifenoles pueden ser parcialmente O-
metilados en el hígado: aproximadamente el 20% de la catequina del plasma después de 1 h del consumo
de vino tinto era O-metilada (Donovan et al. 1999), y la quercetina era parcialmente metilada en humanos
que consumen alimentos ricos en quercetina (Manach et al. 1998). Los metabólitos microbianos formados
en el colon son también importantes. El equol puede ser tres a cuatro veces más abundante en el plasma
que las principales isoflavonas (Cassidy et al. 1994). Muchos de los ácidos aromáticos formados en el colon
libres de grupos fenólicos retienen parte de la capacidad reductora del molécula del padre.
19
La medida de la capacidad antioxidante total del plasma después del consumo de alimentos ricos
polifenoles permite una comparación de su contribución en la capacidad antioxidante total en plasma con el
caso del ácido ascórbico, otros antioxidante dietéticos solubles en agua se encuentran en nuestras dietas.
Se a informado que el consumo de 300 ml de vino tinto (conteniendo ~500 mg de polifenoles; Tabla 1)
induce un aumento de la capacidad de antioxidante de plasma similar a ingerir 1 g de ácido ascórbico
(Whitehead et al. 1995). La concentración plasmática de ácido ascórbico después del consumo de 1 g de
vitamina C es 75 uM(Levine et al. 1996). teniendo en cuenta el poder reductor relativo de ácido ascórbico y
del ácido gálico (polifenol usado como standard) (Semifallo y Rossi 1965), la concentración de polifenoles
total en plasma después de la ingestión de 500 mg de polifenoles supuesto sería 50. Conclusiones similares
fueron sacadas por el Duthie et al. (1998), quién observó, usando el ensayo Folin, un aumento en la
concentración de polifenol plasmáticos de 15 uM después del consumo de un tercio de esta cantidad de
vino tinto (100 ml). Esta concentración de 50 uM después de la ingestión de ~500 mg de polifenoles de vino
tinto fue 10 veces superior al promedio que la concentración máxima de parecidos flavonoides
(recalculados de los datos de Tabla 2 para una ingesta de 500 mg). Esto sugiere que los metabolitos
formados en nuestros tejidos o por la microflora del colon contribuyen significativamente a la capacidad del
antioxidante.
FIGURE 4 Posibles rutas de los polifenoles consumidos en humanos.
La concentración de polifenoles en intestino debe ser mucho más alta que en plasma. Por ejemplo, la
dilución de 500 mg de polifenoles con el bolo digestivo en el colon daría una concentración local alta,
semejante a una concentración local de 3 mM; que en el colon podría contribuir a efectos
anticarcinogénicos.
20
INTESTINO DELGADO
HIGADO
COLON
HECES
TEJIDOS
RIÑON
ORINA
POLIFENOLES DIETARIOS
VIII. EVIDENCIAS DEL EFECTO DE LOS POLIFENOLES EN LAS ENFERMEDADES
CARDIOVASCULARES
Diversos estudios epidemiológicos muestran que la ingesta dietaria de polifenoles
disminuye el riesgo de enfermedades cardiovasculares(5,6,9). Aunque no se conoce el
mecanismo especifico por el que ejerce su efecto, este puede atribuirse a su capacidad
antioxidante(31-37), a la inhibición de la agregación plaquetaria o disminuyendo la
proliferación de células musculares lisas en el endotelio vascular(11). Las plaquetas están
implicadas en la aterosclerosis y en la probabilidad de formación de trombos; recordemos que
a partir de 1980 se estableció que cualquier trombo sanguíneo es susceptible de ocasionar un
infarto de miocardio, este hecho dio lugar al desarrollo de la terapia antiagregante. En
modelos animales se ha demostrado in vivo que el vino y jugo de uva disminuye la actividad
plaquetaria y trombosis en arterias coronaria(45-47).El ácido flavone-8-acético disminuye la
trombosis dependiente de plaquetas y vasoconstricción en porcinos(19). Los componente de
la dieta, así como el estilo de vida puede modificar la respuesta fisiológica de la hemostasia.
(1-4) Rein et al encuentra que el consumo de cocoa y polifenoles de vino disminuye la
agregación plaquetaria inducida por epinefrina(20,21).
El mecanismo por el cual disminuye la agregación plaquetaria probablemente se deba a la
inhibición de la actividad de ciclooxigenasa, observándose que las flavonas tienen mayor
capacidad que los flavonoles en la inhibición de la ciclooxigenasa(16), y los flavonoides
unidos a glúcidos tienen menor efecto inhibidor que sus aglicones. Esto es importante pues
los flavonoides que se encuentran en los alimentos generalmente están como glucósidos.
(25,26)
Los flavonoides afectan también la actividad o concentración plasmática de factores de
coagulación o fibrinólisis como fibrinógeno, factor VII, y plasminógeno. Diversos estudios -
señala Janssen- han mostrado que la concentración plasmática de fibrinógeno es un factor
independiente de riesgo en la cardiopatía isquémica; La actividad del Factor VII y el inhibidor
del activador plasminógeno 1(PAI 1) está asociado al incremento del riesgo de infarto al
miocardio.(16)
Recientemente se ha comprobado que los polifenoles del vino tinto disminuyen la
expresión del gen Cyclin A inhibiendo así la proliferación de células musculares lisas a nivel
vascular.(11)
Se ha demostrado también que el consumo de vino, polifenoles de vino, jugo de uva
disminuye la susceptibilidad de la oxidación de la lipoproteínas de baja densidad(LDL)(32-35)
la implicancia de éstas; tiene que ver con su capacidad de inducir transformación de
macrófagos en células espumosas y de inducir expresión de moléculas de adhesión, cambios
que contribuyen con la génesis y progresión de la placa ateromatosa.(30-32) Según
evidencias, las plaquetas poseen receptores para las LDL, y la unión de las LDL oxidadas a
estos receptores potenciaría la respuesta agregante de las plaquetas. Los productos liberados
por las plaquetas activadas modifican a su vez las LDL, de forma que éstas, pueden ser
captadas por los macrófagos(45)Pedreño et al comprueba que las LDL oxidadas modifican la
21
morfología plaquetaria en el plano estructural observándose desorganización microtubular,
fenómenos de vacuolización, perdida del contenido granular, con dilatación del sistema
canicular abierto y aumento de conexiones entre este sistema y el tubular denso.(10)
Chen et al ha sugerido que el efecto proagregante de las LDL oxidada puede deberse a la
disminución de la expresión de la actividad del oxido nítrico sintasa en las plaquetas(46)
Middlenton menciona que ciertos flavonoides poseen potente efecto sobre diversos
sistemas enzimáticos asociados a proceso de activación celular como la protein kinasa C,
protein tirosina kinasa, fosfolipasa A2 entre otras.(38)
IX. EVIDENCIAS DE LA ACCIÓN ANTIOXIDANTE DEL LOS POLIFENOLES
Los polifenoles inhiben la oxidación de b-carotenos catalizada por la mioglobina. Inhiben la
oxidación de b-carotenos producida por el sistema Fe-ácido ascórbico. Son donantes de
hidrógenos con actividad scavenger(recogedora de radicales libres) , también actúan como
agentes quelantes.
Recientemente Yang señala que los polifenoles del té se acumularían en las partículas de LDL
disminuyendo su susceptibilidad a la oxidación.(42)
Balentine señala que en pruebas para medir la capacidad antioxidante de las antocianinas
de cereza, usando Fe++ para inducir peroxidación lipídica, la actividad antioxidante de
antocianinas y cianidina son comparables a antioxidantes como butilato de hidroxianisol (BHA)
y butilato de hidroxitolueno (BHT) comercial, y es superior a la vitamina E (para 2 uM de
concentración). El número moléculas de azúcar promedio en la posición C3 es un factor
importante en la variación de actividad de antioxidante observada para antocianinas.(3)
22
X . EVIDENCIAS DE ACTIVIDAD ANTIMUTAGÉNICA
La quercetina y sus glucósidos muestran un efecto supresor del daño al ADN inducido por
H2O2. La inhibición es dependiente de la dosis, y también se revela en la correspondencia entre
los resultados y los estudios de citotoxicidad.(4) La isoquercetina, hiperina, quercetina y la
rutina también protegieron al ADN en el sistema de ensayo en células CHL a dosis mayores que
la quercetina. La mircetina inhibe significativamente la rotura de cadenas simples en el ADN del
plásmido pbr 322 producida por el oxígeno atómico generado por la disociación térmica de un
endoperóxido. El ácido tánico, (+) catequina, rutina, luteolina y apigenina protegen al ADN
plasmidial de los daños producidos por oxígeno atómico(4).
El efecto protector de la mircetina sobre el ADN plasmidial es superior, a concentraciones
equimolares, al conferido por el lipoato y b-caroteno. El efecto anticarcinogénico puede
adscribirse a su capacidad de inhibir el daño oxidativo al ADN lo que podría evitar eventos de
iniciación. También su acción anticarcinogénica puede estar relacionada con el bloqueo de la
actividad promotora, que en muchos casos está vinculada a la capacidad oxidativa del
promotor.
Se ha demostrado que la catequinas del té disminuye la tumorogénesis de piel y pulmón
en ratones. También se ha reportado que las catequinas y teaflavinas inhiben la transformación
celular y crecimiento celular. Esta actividad se le atribuye por la inhibición actividad de la
proteína activadora 1(AP-1), debido posiblemente a la inhibición de actividad mitogénica de la
protein kinasa.(42)
La soja por su contenido de isoflavonas -fitoestrogeno- compite con los receptores de
estrógenos. Por este mecanismo puede inhibir el cancer de mama. Los fitoestrogenos tienen
estructuras similar al tamoxifeno, fármaco que actualmente se usa en el tratamientos de
algunos tipod de cancer de mama y actualmente se está investigando en la prevención de
cancer de mama en mujeres de alto riesgo. La genisteina, isoflavona, disminuye la actividad de
la tirosina quinasa, una enzima envuelta en la transmisión de señales de crecimiento celular,
factores que se expresan en altos niveles en las células transformadas.
23
VII BIBLIOGRAFIA
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