Tema 5 (2017)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Nutrición
Año del apunte 2017
Páginas 11
Fecha de subida 20/06/2017
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    Tema  5:  Hidratos  de  carbono  y  fibra  dietética     Los  hidratos  de  carbono  son  complementarios  a  la  ingestión  de  proteínas.     Son  cadenas  hidrocarbonadas  de  glúcidos  con  grupos  alcoholes.  El  único  hidrato  de  carbono  esencial  para   nosotros  es  la  glucosa.  A  partir  de  esta  podemos  fabricar  otros.  En  el  organismo  encontramos  también   galactosa  y  fructosa.     La  glucosa  no  es  un  nutriente,  porque  se  puede  fabricar.  Podemos  pasar  años  sin  tomar  glucosa.       Funciones  de  los  hidratos  de  carbono   •  Energética.  Es  la  fuente  de  energía  más  fácil  e  inmediata.  No  deja  residuos,  se  transforma  en  CO2  y  agua.   Tiene  2  vías  de  utilización,  la  aerobia  y  la  anaerobia.     •  Estructural:   o  Proteoglicanos  (glucosamin-­‐glicanos):  son  componentes  importantes  de  huesos  y  tendones  (tejido   conjuntivo).     o  Glucoproteínas  (mucinas):  están  en  el  tubo  digestivo,  como  el  mucus.  Hay  receptores  celulares  que  son   glucoproteínas.   o  Glucolípidos  (cerebrósidos  y  gangliósidos):  están  en  cantidades  elevadas  en  el  SNC.  Es  el  componente   mayoritario  de  las  sinapsis.     •  Reguladora:  de  la  digestión,  metabolismo  y  sistema  inmune.  Se  hace  a  partir  de  la  fibra  dietética.  Además,  la   vitamina  C  tiene  función  reguladora,  es  un  derivado  de  la  glucosa.  La  mayor  parte  de  los  animales  la   fabrican,  pero  nosotros  no,  tenemos  que  tomarla  en  la  dieta.     Féculas   En  los  alimentos  encontramos  sobre  todo  féculas.  Son  polímeros  de   glucosa  en  2  formas:  amilosa  y  amilopeptinas.  Pueden  tener  miles  de   unidades  de  glucosa.     Las  amilosas  son  cadenas  lineales  de  enlaces  a(1-­‐4).     Las  amilopeptinas  son  iguales  que  las  amilosas,  pero   con  ramificaciones  a(1-­‐6).     Estas  amilasas  y  amilopeptinas  no  son  digeribles.  La   digestión  de  los  hidratos  de  carbono  se  organiza  en  2   pasos:   1.   Amilasa.  Está  en  la  saliva,  pero  sobre  todo  en  el   páncreas.  La  a-­‐amilasa  es  una  enzima  específica   de  las  uniones  a(1-­‐4).  No  es  capaz  de  romper  el  enlace  final  de  la  cadena,  solo  rompe  los  intermedios.  Por   lo  tanto,  produce  glucosa  y  un  disacárido  llamado  maltosa.  Ocurre  lo  mismo  en  las  amilopeptinas,  actúa   sobre  enlaces  que  no  están  junto  a  ramificaciones  o  al  final  del  polímero.  Se  producen  en  el  tubo  digestivo   glucosas  y  pequeños  oligosacáridos.  Es  la  dextrina  límite,  el  límite  hasta  donde  llega  la  acción  digestiva  de   la  a-­‐amilasa  en  el  tubo  digestivo.  Los  pequeños  polímeros  que  quedan  necesitan  ser  digeridos  antes  de   absorberse.   2.   Proteínas  enzimáticas  que  no  se  segregan  en  la  digestión,  sino  que  están  fijas  en  la  membrana  del  epitelio   del  intestino  delgado.  Hay  maltasas,  sacaridasas,  isomaltasas,  etc.  Son  los  que  cortan  los  oligosacáridos  y   liberan  la  glucosa  para  que  pueda  ser  absorbida.   Solo  se  puede  absorber  glucosa.     La  fase  que  más  dura  es  la  de  la  a-­‐amilasa.  La  acción  de  las  sacaridasas  de  la  membrana  en  cepillo  es  muy   rápida.     En  el  tubo  digestivo  encontramos  solo  polímeros  y  glucosa,  pero  no  los  oligosacáridos.  Es  porque   instantáneamente  se  digieren  y  pasan  a  la  sangre  rápidamente.  La  forma  de  presentarse  en  la  sangre   depende  de  su  polimerización.         1       Transportadores  de  monosacáridos   La  glucosa  no  puede  atravesar  la  membrana  sin  un  transportador.  En  el  tubo  digestivo  hay  transportadores  de   glucosa  por  transporte  activo  que  transportan  glucosa  y  Na  a  la  vez.  El  Na  entra  a  la  célula  a  favor  de   gradiente  de  concentración  y  arrastra  con  él  a  la  glucosa.     Los  transportadores  activos  de  glucosa  también  transportan  galactosa.  La  fructosa  solo  tiene  difusión   facilitada.  El  resto  de  monosacáridos  no  tienen  ningún  sistema  de  transporte.  Una  ingesta  elevada  de  los   demás  monosacáridos  produce  una  diarrea  osmótica  porque  no  se  pueden  absorber.     Este  transportador  de  glucosa  también  está  en  el  tubo  contorneado  proximal  de  la  nefrona.  La  glucosa  es   demasiado  voluminosa  para  atravesar  la  membrana,  pero  es  lo  suficientemente  pequeña  como  para  pasar  al   líquido  filtrado.  Hay  un  sistema  de  transporte  activo  en  los  túbulos  contorneados  que  vuelven  a  introducir  la   glucosa  en  el  interior.     Es  un  sistema  muy  potente  porque  no  debe  haber  glucosa  en  orina.  Si  la  hay,  es  porque  la  concentración  de   glucosa  en  sangre  supera  los  180mg/dl,  supera  la  capacidad  de  reabsorción  del  riñón.       Transportadores  GLUT   Además,  hay  otros  transportadores  de  glucosa,  que  son  de  difusión  facilitada.  No  utilizan  gasto  de  energía   para  transportador  glucosa,  son  los  transportadores  GLUT.  Solo  transportan  glucosa  a  favor  de  gradiente  de   concentración.  Solo  entra  en  la  célula  si  la  concentración  es  más  alta  fuera  que  dentro.  Hay  hasta  7   transportadores.       GLUT1  se  encuentra  en  todos  los  tejidos  dependientes  de  glucosa  para  obtener  energía.  Se  encuentra  en   aquellos  tejidos  que  tienen  dificultad  de  procesar  grasa  para  obtener  energía.  Son  el  SN,  retina,  enterocitos.   Sobre  todo  están  en  la  barrera  hematoencefálica.  Su  km  es  1,6mM,  que  es  la  concentración  de  glucosa  que   encontramos  en  sangre  cuando  estamos  en  ayunas.  Transporta  la  glucosa  en  situaciones  de  bajo  nivel  de   glucosa  en  sangre,  que  es  cuando  la  necesitan  estos  tejidos  dependientes  de  glucosa.     GLUT2  tiene  una  Km  de  17mM.  Transporta  preferentemente  cuando  hay  elevados  niveles  de  glucosa   (hiperglucemia).  Se  encuentra  en  todas  las  células  que  detectan  la  hiperglucemia  y  deben  controlarla,  como   las  células  b  de  los  islotes  del  páncreas.  También  está  en  el  hígado  e  intestino  delgado.  Cuando  la  célula  en   cepillo  absorbe  la  glucosa,  el  nivel  en  su  interior  es  muy  alto  y  debe  sacarla  a  la  sangre.  Necesita  un   transportador  de  alta  concentración.  Se  encuentra  en  la  membrana  basolateral  que  conecta  con  la  sangre.  Su   función  es  actuar  como  sensor  de  glucosa.         2       GLUT4  tiene  una  Km  de  5mM,  que  es  la  glucemia  que  se  produce  tras  la  comida.  Se  encuentra  sobre  todo  en   músculo  esquelético  y  cardiaco  y  tejido  adiposo.  Estos  órganos  toman  glucosa  solo  cuando  los  niveles  son   altos.  Además,  está  inactivo  en  reposo.  Todos  los  demás  transportadores  se  encuentran  en  la  membrana,   menos  este,  que  está  en  vacuolas  intracelulares.     Por  lo  tanto,  el  músculo  y  el  tejido  adiposo  no  pueden  captar  glucosa,  excepto  cuando  se  abre  una  conexión   entre  la  vacuola  y  el  exterior  de  la  membrana.  Si  no  se  abre,  no  puede  entrar  la  glucosa  en  las  células.  Para   que  la  puerta  se  abra,  se  necesita  la  insulina.  Si  la  insulina  desaparece,  la  puerta  se  cierra  y  el  transporte  se   detiene.  Por  eso,  el  GLUT4  es  dependiente  de  insulina.  Solo  transporta  glucosa  cuando  sus  concentraciones   son  elevadas.  Cuando  baja  la  glucemia,  las  puertas  se  cierran.  Esto  permite  que  la  glucosa  que  fabrica  el   hígado,  a  partir  de  proteínas,  no  se  utilice  en  estos  tejidos,  que  pueden  utilizar  la  grasa.  La  glucosa  fabricada   en  ayunas  no  se  utiliza  en  músculo  y  tejido  adiposo,  solo  en  el  SN.     Glucolisis   La  glucosa  entra  en  la  célula  por  un  transportador.  Se  fosforila  para  formar  glucosa-­‐6-­‐fosfato.  Esta,  por  la   glucolisis  da  2  moléculas  de  ácido  pirúvico.  Este  entra  en  las  mitocondrias  por  la  piruvato  deshidrogenasa.  Se   forma  ácido  acético  y  se  incorpora  al  ciclo  de  los  ácidos  carboxílicos.  Se  desprenden  electrones  y  se  forma   ATP.  Cuando  la  velocidad  de  síntesis  del  piruvato  supera  su  utilización,  se  genera  lactato.   Tras  la  comida,  cuando  los  niveles  de  insulina  son  elevados,  en  el  hígado  está  activa  la  glucogenogénesis.  Es  la   transformación  de  glucosa  en  glucógeno.  El  glucógeno  es  un  polímero  muy  ramificado.  Se  almacena  en  hígado   y  músculo.  La  diferencia  entre  ambos,  es  que  el  glucógeno  hepático  se  puede  usar  en  todos  los  tejidos  porque   puede  pasar  a  sangre.  El  muscular  no  puede  salir  de  la  célula.     Otra  posibilidad  es  la  vía  de  las  pentosas.  Se  basa  en  la  formación,  a  partir  de  una  hexosa,  de  diferentes   pentosas  necesarias  para  el  metabolismo,  como  ribosa  y  desoxirribosa.  Secundariamente,  son  una  fuente  de   NADPH2.  Interviene  en  todas  las  síntesis  reductoras  de  nuestro  metabolismo.     También  hay  conexión  entre  la  glucosa  y  la  grasa,  puesto  que  la  acetil-­‐CoA,  si  está  en  exceso,  se  puede   polimerizar  por  la  acetil-­‐CoA  carboxilasa  para  producir  ácidos  grasos  de  cadena  larga.     A  través  de  los  a-­‐cetoácidos,  se  relacionan  los  H  de  C  con  las  proteínas.  Se  une  un  grupo  amino  por  una   transaminasa.  Si  hay  exceso  de  piruvato  u  oxalacetato,  se  pueden  transformar  en  proteínas.     No  se  pueden  formar  H  de  C  a  partir  de  grasa.         3       Síntesis  hepática  de  lípidos  a  partir  de  glucosa   La  glucosa  se  lisa  para  dar  acetil-­‐CoA  y  glicerofosfato  que  forman   triglicéridos.  También  puede  ir  por  la  vía  de  las  pentosas  para  dar   ácidos  grasos  y  triglicéridos.     Todos  los  aminoácidos  no  esenciales  se  pueden  formar  a  partir  de   metabolitos  intermediarios  del  ciclo  de  Krebs  y  glucolisis.  Si   eliminamos  los  H  de  C  de  la  dieta,  la  ingesta  de  proteína  debe  ser  más   elevada.       Metabolismo  de  los  hidratos  de  carbono  en  ayuno   En  ayuno  no  hay  absorción  de  glucosa,  por  lo   tanto  la  célula  b  del  páncreas  no  recibe  glucosa.   Esta  célula  tiene  el  receptor  GLUT2  que  solo   detecta  la  glucosa  cuando  está  elevada.  La   producción  de  insulina  es  muy  baja,  por   definición  produce  una  unidad  de  insulina/hora,   que  corresponde  a  40µg  insulina/hora  de  forma   basal.  Estos  niveles  bajos  de  insulina,  llegan  a   través  de  la  vena  porta  al  hígado,  donde  la   mayor  parte  de  la  insulina  se  metaboliza.  Se   activan  los  mecanismos  de  la  glucogenolisis   gracias  a  estos  niveles  tan  bajos  que  liberan   glucosa.     Además,  los  niveles  tan  bajos  de  insulina  en  la   sangre  interrumpen  la  síntesis  proteica.  Todo  el  catabolismo  proteico  de  las  células  hace  que  los  aminoácidos   salgan  a  la  sangre.  Estos  aminoácidos  llegan  al  hígado,  donde  está  activa  la  gluconeogénesis.  La  glucogenolisis   y  la  gluconeogénesis  mantienen  los  niveles  de  glucosa.  Son  concentraciones  adecuadas  para  el  transportador   GLUT1.       Metabolismo  de  los  hidratos  de  carbono  durante  la  digestión   Tras  la  comida,  al  haber  glucosa,  llega  en   cantidades  muy  elevadas  al  hígado  y   páncreas.     Como  respuesta,  el  páncreas  incrementa  la   producción  de  insulina,  que  se  multiplica  por   6.  Los  niveles  elevados  de  insulina  paralizan  la   gluconeogénesis  y  glucogenolisis.  Se  activa  el   proceso  contrario,  la  síntesis  de  glucógeno.  El   glucógeno  se  almacena  en  el  hígado,  pero   este  puede  saturarse  de  glucógeno.     El  hígado  no  permite  que  la  glucosa  se  eleve   demasiado  en  la  sangre.  Lo  hace   transformando  la  glucosa  en  triglicéridos.   Transforma  acetato  en  ácidos  grasos  y   triglicéridos.  Estos  se  transportan  por   lipoproteínas  que  lo  transportan  al  tejido   adiposo.  El  objetivo  es  que  el  nivel  de  glucosa  en  plasma  no  rebase  los  140mg/dl.     El  elevado  nivel  de  insulina  producido  por  el  páncreas,  da  elevados  niveles  de  insulina  en  sangre.  Paralizan  la   destrucción  de  proteínas  y  aumentan  su  síntesis.  Una  dieta  exclusiva  de  proteínas  no  favorece  la  síntesis   proteica.         4       Almidón  resistente   Hay  hidratos  de  carbono  que,  pese  a  los  enzimas  de  la  digestión,  escapan  de  ellas  y  atraviesan  el  intestino   delgado  sin  absorberse.  Estas  féculas  son  el  almidón  resistente.  La  ingesta  es  de  5-­‐10g/día.     El  almidón  resistente  de  tipo  I  se  produce  porque  el  almidón  es  una  sustancia  de  reserva  vegetal,  se  almacena   dentro  de  las  células  vegetales.  Si  no  rompemos  la  pared  de  celulosa,  los  hidratos  de  carbono  permanecen   dentro  de  la  célula.  Este  almidón  resistente  es  físicamente  inaccesible,  no  han  llegado  las  enzimas  a  él.  Está  en   granos  y  semillas  parcialmente  molidas  o  semillas  que  se  comen  crudas.   El  almidón  resistente  de  tipo  II  corresponde  a  gránulos  cristalizados.  Son  cristales  de  almidón  poco  solubles  y   muy  estables.  Cuando  la  comida  no  está  suficientemente  cocinada,  el  almidón  no  se  solubiliza  en  el  tubo   digestivo  y  no  se  puede  digerir.  Hay  varios  subtipos:   -­‐  Subtipo  A:  cereales   -­‐  Subtipo  B:  patata,  plátano  y  otros  tubérculos   -­‐  Subtipo  C:  leguminosas   El  almidón  resistente  de  tipo  III  es  almidón  retrogradado.  Se  produce  cuando  cocinamos  algo  con  hidratos  de   carbono  y  al  calentar  con  agua,  el  almidón  se  ha  vuelto  soluble.  Expulsa  vapor  de  agua  y  el  grano  se  seca   superficialmente.  El  almidón  recristaliza  en  estructuras  amorfas,  es  el  almidón  retrogradado.  Se  encuentra  en   granos  cocinados  con  féculas  que  se  dejan  enfriar.  También  ocurre  en  el  pan  de  varios  días.       Fibra  dietética   Es  un  conjunto  de  sustancias  que  escapan  a  la  acción  de  los  enzimas  digestivos  humanos.  Son  polisacáridos   con  un  grado  de  polimerización  superior  a  3  que  no  son  digeridos  ni  absorbidos  en  el  intestino  delgado.     Es  un  conjunto  de  moléculas  muy  heterogéneo.  Son  hidratos  de  carbono  que  no  son  como  los  anteriores,  no   son  atacables  por  la  a-­‐amilasa  y  no  se  pueden  digerir.  Además,  llevan  adheridas  sustancias  asociadas,  que  son   constituyentes  habituales  de  la  pared  vegetal,  como  lignina,  taninos,  proteínas,  ceras,  saponinas,  fitatos,   cutinas  y  fitoesteroles.       Polisacáridos  no  amiláceos   La  celulosa  tiene  enlaces  b(1,4),  que  no  lo  pueden  romper  nuestras  enzimas.  Los  b-­‐glucanos  son  como  la   celulosa,  pero  muy  ramificados.  Son  de  tamaño  más  pequeño  y  forman  geles.  Los  dos  son  polímeros  de  la   glucosa.       Polisacáridos  no  amiláceos  y  no  celulósicos   Hemicelulosas   Son  arabinosilanos  que  están  en  la  pared  de  la  célula  vegetal,  sobre  todo  cereales.     -­‐  Neutras:  pantosanos  ramificados  de  arabinosa,  xilosa  y  hexosas  ramificados  de  galactosa,  manosa  y  glucosa.   -­‐  Ácidas:  polímeros  ramificados  con  ácido  galacturónico  y  glucorónico.     Pectinas   Son  ramnogalacturanos  parcialmente  metoxilados.  Son  muy  ramificados  y  forman  geles.  Las  mermeladas   tienen  estos  geles  de  pectina.     Gomas  y  mucílagos   Son  productos  de  exudación  de  plantas.  Son  mananos  y  galactomananos  (guar,  garrofín,  etc).  No  están  en   ningún  alimento  de  forma  natural,  son  aditivos  espesantes  y  gelificantes.  Están  en  helados,  pastas,  dulces,  etc.     Oligasacáridos  resistentes   Los  fructooligosacáridos  son  polímeros  de  la  sacarosa.  Están  en  inulinas,  que  son  una  familia  de  polisacáridos   compuestos  de  cadenas  moleculares  de  fructosa.  Se  fabrican  por  síntesis  en  aditivos  de  productos  lácteos,   como  yogur  y  leche.     Los  galactooligosacáridos  son  polímeros  de  galactosa.   Ambos  se  pueden  fabricar  por  microorganismos  (síntesis  biológica).     Todos  estos  son  indigestibles.       5       Clasificación  de  la  fibra  dietética   Depende  de  su  fermentabilidad.  La  fibra  termina   llegando  al  colon,  donde  hay  microbiota,  entre   500  y  1000  especies  distintas.  Son  necesarias   para  nuestro  metabolismo.  Esta  microbiota   también  tiene  un  papel  regulador  en  nuestra   función  metabólica.     La  fibra  y  el  tipo  de  fibra  condiciona  las  especies   que  viven  en  el  colon.  Estas  especies  condicionan   nuestra  salud  en  muchas  enfermedades   degenerativas  autoinmunes  y  cáncer.       Principales  efectos  fisiológicos  de  la   ingesta  de  fibra   Al  colon  llegan  polifenoles  además  de  oligosacáridos,  almidón  resistente  y  fibra  dietética.  También  hay   productos  nitrogenados  que  son  la  parte  no  digestible  de  las  proteínas,  mucus,  enzimas  y  secreciones.  Todo   esto  supone  unos  50-­‐100g  de  sustancias  que  llegan  al  colon  y  se  encuentran  con  una  amplia  población   bacteriana.  Este  genoma  microbiano  es  muy  heterogéneo.  Constituye  un  ecosistema  muy  importante  dentro   del  cuerpo.  Es  un  controlador  importante  de  procesos  como  inmunidad  y  metabolismo.  Predominan   Actinobacteria,  Enterobacteria,  Bacteroidetes  y  Firmicutes.     Se  clasifican  en  2  grupos,  uno  con  especies  sacarolíticas  (hidratos  de  carbono  no  digeridos)  y  otro  con   especies  proteolíticas.     Las  sacarolíticas  producen  ácidos  grasos,   son  bacterias  anaerobias.  El  producto   final  es  el  ácido  pirúvico.  Diferentes   bacterias  dan  distintos  ácidos,  pero  no   los  pueden  utilizar,  no  los  pueden  digerir   los  ácidos  grasos  para  producir  energía  si   no  hay  mitocondrias.     Por  lo  tanto,  estos  ácidos  grasos   producidos  por  bacterias  son  liberados  al   colon  porque  no  los  pueden  digerir.  Pero   estos  ácidos  grasos  sí  pueden  entrar  a   nuestras  células.     Hay  otra  parte  de  bacterias  proteolíticas,   obtienen  energía  de  las  proteínas  no   digeridas  que  llegan  al  colon.  Son  patógenos  que  se  encuentran  sobre  todo  en  el  colon  distal  y  en  el  recto.  Las   sacarolíticas  están  en  el  ciego  y  colon  ascendente.     Que  predominen  unas  u  otras  depende  del  ecosistema  que  tenemos  en  el  colon.  Este  ecosistema  depende  de   lo  que  comamos  y  cuánto  comamos.       La  fibra  insoluble,  cuando  se  encuentra  con  las  bacterias,  tarda  en  fermentar.  Al  no  fermentar,  produce  un   efecto  de  aumento  de  volumen  y  retención  de  agua.  Incrementa  la  masa  fecal  y  produce  la  distensión  de  la   pared  del  intestino.  Normaliza  el  tracto  intestinal  (efecto  mecánico).   La  fibra  soluble,  produce  un  efecto  prebiótico  (influye  en  la  biota  del  intestino).  Favorece  la  proliferación  de   especies  sacarolíticas  y  disminuye  las  proteolíticas.  Las  sacarolíticas  producen  ácidos  grasos  de  cadena  corta:   acético,  propiónico  y  butílico.  A  través  de  ellos  se  relaciona  la  microbiota  con  nuestro  organismo.  La  relación   es  3:1:1  en  ese  orden  de  ácidos  grasos.   Un  medio  ácido  en  el  colon  producido  por  los  ácidos  grasos  perjudica  a  las  especies  proteolíticas,  entre  las   que  se  encuentran  patógenas.   Las  especies  proteolíticas  producen  aminas,  índoles,  compuestos  N-­‐nitrosos,  ácidos  fenólicos,  etc.  Esto  se   relaciona  con  cáncer  de  colon,  porque  estas  sustancias  son  cancerígenas.       Las  bacterias  de  la  población  de  África  es  muy  distinta  de  la  población  de  Europa.  La  razón  de  esto  es  la   diferencia  en  la  dieta.     6       Los  africanos  tenían  más  acético,  propiónico  y  butírico  que  los  europeos.     Cuando  analizamos  los  géneros  con  bacterias  patógenas,  la  población  es  menor  que  en  los  europeos.       Efectos  beneficiosos  de  los  ácidos  grasos  de  cadena  corta   Son  fuente  de  energía  y  además  entran  en  las  células  del  intestino  y  de  todo  el  cuerpo.  Se  absorben  y  pasan  a   sangre.  Todas  las  células  tienen  transportadores  de  estos  ácidos  grasos  de  cadena  corta.     Estos  ácidos,  en  concentraciones  adecuadas,   son  potentes  inhibidores  de  histona  diacetilasa.   Es  un  regulador  de  la  expresión  de  los  genes.   Esta  enzima  acetila  las  histonas  y  bloquea  la   expresión  genética.  Los  ácidos  grasos  favorecen   la  acetilación  de  histonas  y  la  expresión   genética.  Regulan  la  expresión  de  genes   relacionados  con  el  metabolismo  y  la   inmunidad.  Favorecen  la  proliferación  de   células  sanas  del  colon  y  la  apoptosis  de  las   células  cancerígenas.  La  misma  sustancia  que   favorece  una  mucosa  sana  bloquea  y  destruye   por  apoptosis  las  células  tumorales.   Además,  el  intestino  es  la  frontera  entre  el   interior  y  el  exterior.  Esto  es  lo  que  hay  que   defender  de  las  bacterias  que  viven  en  el   intestino.  Hay  que  evitar  que  entren  en  nuestro  organismo,  pero  hay  que  ser  tolerantes  con  las  bacterias   comensales.     Esto  se  hace  a  través  de  los  ácidos  grasos  de  cadena  corta.  Inhiben  los  macrófagos  de  la  lámina  propia   intestinal.  Suprimen  la  diferenciación  de  las  células  dendríticas  relacionadas  con  la  activación  de  los  linfocitos.   Favorecen  la  acetilación  del  locus  FoxP3  que  influye  en  los  linfocitos  T  reguladores.  Permiten  tolerar  que  haya   bacterias  en  el  colon.  Cuando  se  desregula,  se  produce  colitis  ulcerosa  o  enfermedad  de  Crohn.  El  intestino   deja  de  ser  tolerante  con  las  bacterias  comensales.     La  activación  de  linfocitos  T  reguladores  es  esencial  para  mantener  la  tolerancia  de  las  bacterias  comensales.   Por  último,  el  colonocito  utiliza  la  energía  de  los  ácidos  grasos  como  fuente  de  energía  para  crecer  y   desarrollarse.  Los  ácidos  grasos  de  cadena  corta  son  imprescindibles  para  que  el  colonocito  esté  sano,  se   reproduzca  y  prolifere.  El  70%  de  su  energía  procede  de  los  ácidos  grasos  de  cadena  corta.       En  las  células  tumorales  producen  la  apoptosis.  La  paradoja  del  butirato  es  que  en  las  células  sanas  es   beneficioso  y  en  las  tumorales  es  desencadenante  del  suicidio  celular.  La  principal  fuente  de  energía  de  las   células  tumorales  es  la  glucolisis.  No  utilizan  apenas  grasa.  El  butirato,  en  una  célula  sana  se  quema,  y  en  la   célula  tumoral  se  acumula  hasta  triplicar  la  concentración  de  butirato  en  un  tumor  que  en  una  célula  sana.   Esto  es  una  potente  acción  que  desencadena  la  apoptosis  celular.       Una  dieta  elevada  en  proteínas  reduce  la  síntesis  de  butirato  y  la  producción  de  tumores.     Los  3  ácidos  grasos  son  ligandos  de  receptores  tipo  G.  Hay  3  receptores:  43,  41  y  109.  Estos  ácidos  grasos   interaccionan  con  estos  receptores  de  las  membranas  de  la  célula  y  producen  señales  intracelulares.  Se   encargan  de  la  homeostasis  intestinal  y  metabólica.  Regulan  la  función  del  intestino  y  del  metabolismo.   Intervienen  en  el  hambre  y  saciedad,  utilización  de  la  energía  para  la  regulación  de  insulina,  utilización  de  los   sustratos  para  producir  energía,  etc.     En  la  regulación  de  la  respuesta  inflamatoria  e  inmunológica,  los  receptores  influyen  reduciendo  la  actividad   de  NF-­‐kb  y  MAPK  que  regulan  las  citoquinas  inflamatorias.     Cuando  hay  inflamación,  hay  una  migración  de  linfocitos  y  neutrófilos.  Todos  ellos  están  regulados  a  través  de   los  receptores  que  regulan  la  secreción  de  moléculas  de  adhesión  como  selectinas,  VCAM  e  ICAM-­‐1.     La  mucosa  intestinal  tiene  que  tener  integridad.  No  debe  haber  espacios  entre  células.  Se  hace  a  través  de  las   proteínas  de  las  uniones  estrechas  que  unen  las  células  entre  sí  para  que  no  pase  nada  entre  las  células.       7       La  mucina  evita  que  se  peguen  las  bacterias  a  la  pared.     Las  células  B  producen  IgA  que  evita  la  acción  de  los  patógenos  sobre  la  barrera.  Además,  hay  neutrófilos,   macrófagos,  células  dendríticas,  etc.     A  través  de  los  ácidos  grasos  de  cadena  corta  se  evita  y  regula  la  respuesta  inflamatoria.         También  regulan  el  metabolismo,  sobre  todo  induciendo  la  actividad  de  PPAR-­‐g  y  PPAR-­‐a  que  favorecen  la   utilización  de  la  grasa  y  reducen  la  síntesis  de  lípidos.  Favorecen  que  se  quemen  los  ácidos  grasos  en  las   mitocondrias  y  reducen  el  almacenamiento  de  grasa  en  los  tejidos.  Un  contenido  elevado  de  ácidos  grasos   producen  una  mejor  utilización  de  la  grasa  como  fuente  de  energía.       Distribución  y  efectos  en  el  organismo  de  los  SCFA   Se  producen  en  el  lumen.  A  través  de  la  vena  porta  y  el  hígado  pasan  a  la  sangre  y  se  dividen  entre  el   organismo.   Solo  el  acetato  rebasa  el  hígado.  El  butirato  se  consume  casi  al  100%  en  la  mucosa  intestinal.  El  propionato   también  desaparece.  Sin  embargo,  en  la  sangre  periférica  encontramos  a  los  3  ácidos  grasos,  aunque  menos   butirato  y  propionato.  Han  pasado  directamente  a  la  circulación  a  través  del  plexo  pélvico  venoso.  Por   difusión  a  través  del  recto  pasan  a  la  sangre.  Para  que  haya  presencia  significativa  de  estos  ácidos  grasos   deben  llegar  al  recto.  Es  importante  que  haya  fibra  poco  fermentable  para  que  llegue  hasta  el  final  del  recto.       Fibra  dietética  en  la  prevención  de  enfermedad  cardiovascular  y  diabetes   Están  relacionadas  estas  enfermedades  por  los  bajos  niveles  de  ingesta  de  fibra.  Aumenta  de  forma   importante  el  riesgo  de  estas   enfermedades.     El  aumento  de  volumen  en  el  intestino   produce  saciedad.  Los  ácidos  grasos  de   cadena  corta  disminuyen  la  grelina,  que  es   la  hormona  que  regula  el  apetito.  Producen   una  saciedad  antes  que  otras  comidas.  Una   dieta  de  10g  de  fibra  al  día  puede  reducir   unos  2kg  de  peso  en  una  persona.     Disminuye  la  grasa  perivisceral  y  aumentan   la  adiponectina  y  leptina.  La  adiponectina   hace  que  con  menos  insulina  se  produzca   mayor  respuesta  insulínica.  La  leptina  es   una  hormona  saciante.  Los  nutrientes  se   metabolizan  mejor  porque  aumenta  la   señal  de  la  insulina.       8       También,  los  PPAR  a  y  g  aumenta,  lo  que  provoca  una  mejor  utilización  de  la  grasa.  Disminuyen  los  ácidos   grasos  libres,  los  triglicéridos  y  el  colesterol  plasmático.  La  mejora  endotelial  vascular  previene  la   ateroesclerosis.     La  fibra  tiene  un  efecto  barrera,  que  se  debe  a  que  se  sitúa  en  el  intestino  y  no  se  digiere  por  los  enzimas  de  la   digestión.  Estorba  a  las  enzimas  y  que  los  productos  lleguen  a  los  receptores.  Cuando  hay  fibra,  la  absorción   es  más  lenta  y  más  prolongada  en  el  tiempo.  Llega  casi  hasta  el  final  del  íleon  la  absorción  de  los  nutrientes.     Esta  absorción  lenta  y  gradual  tiene  que  ver  con  el  índice  glucémico.  Si  medimos  la  glucemia  de  una  persona   en  función  del  tiempo,  al  ingerir  50g  de  hidratos  de  carbono,  una  dieta  baja  en  fibra,  la  glucosa  tiene  un  pico  a   la  media  hora  aproximadamente.  A  la  hora  ha  desaparecido  toda  de  la  sangre.  En  una  dieta  rica  en  fibra,  la   glucemia  hace  una  curva  con  un  pico  más  bajo.  Hay  un  nivel  más  sostenido  de  glucosa  en  el  tiempo.  Baja  el   índice  glucémico  y  disminuye  la  necesidad  de  insulina.     Una  entrada  muy  elevada  de  hidratos  de  carbono  hace  que  fácilmente  se  rebase  la  capacidad  hepática  de   glucógeno,  por  lo  que  se  transforma  en  grasa.     Las  de  bajo  índice  glucémico  se  transforman  en  depósitos  de  glucógeno.     Se  ha  elevado  la  adiponectina,  por  lo  que  disminuye  la  resistencia  en  los  tejidos  a  la  insulina,  con  lo  que   mejora  mucho  la  acción  insulínica.  La  diabetes  tipo  2  es  una  demanda  de  insulina  muy  alta.  No  se  fabrica  tanta   insulina  como  se  necesita  porque  hay  una  gran  resistencia  a  la  insulina.  La  principal  complicación  de  la   diabetes  tipo  2  es  la  enfermedad  cardiovascular.  Tiene  un  problema  de  ateroesclerosis.     Tomar  una  dieta  hiperproteica  baja  en  fibra  es  perjudicial  para  la  salud,  porque  se  favorecen  todos  los   procesos  que  aparecerán  a  largo  plazo.     Consumo  de  fibra  en  España   En  los  años  60,  la  ingesta  de  fibra  era  de  30g/día,  era  la  adecuada.  En  la  actualidad,  el  consumo  de  cereales  ha   caído,  al  igual  que  verduras  y  frutas.  Las  legumbres  han  caído  muy  rápidamente,  tomamos  una  décima  parte   de  lo  que  se  tomaba  en  los  años  60.  Esto  ha  provocado  un  aumento  de  las  enfermedades  degenerativas  en   España.     Los  consumos  de  fibra  son  distintos  en  función   de  las  comunidades  autónomas.  Había  una   correlación  entre  el  consumo  de  fibra  y   mortalidad.  Son  enfermedades  de  tipo  tumoral   y  cardiovascular.  Los  valores  son  positivos,  las   comunidades  que  más  consumen  fibra,  más   enfermedades  tenían.  Pero  también  hay   comunidades  que  consumen  más  energía  que   otras.  Cuando  se  vio  en  relación  de  g/1000kcal,   todos  los  valores  son  negativos.  Si  tomamos   muchas  calorías  y  mucha  fibra,  no  se  soluciona   esto,  necesitamos  una  dieta  rica  en  fibra  y  baja   en  calorías.     Con  la  fibra  soluble  no  sucede  esto  porque   fermenta  rápidamente  y  no  llega  al  final  (cáncer   de  colon  y  recto).  Además,  la  fibra  insoluble  va   asociada  a  compuestos  polifenólicos.     En  un  estudio  se  ha  visto  la  dieta  y  el  consumo  de  fibra  en  relación  con  las  enfermedades  de  la  población   europea.  Hay  una  relación  con  el  cáncer  colorrectal,  de  hígado  y  de  mama.  No  es  significativa  la  ingesta  de   fibra  en  cánceres  de  estómago,  endometrio,  próstata,  riñón  o  vejiga.     Además,  hay  que  ver  qué  fibra  es  más  beneficiosa.  La  que  más  previene  el  cáncer  colorrectal  es  la  fibra  de   cereales,  también  está  correlacionado  con  el  cáncer  de  estómago  e  hígado.  La  fibra  de  frutas  se  relaciona  con   el  cáncer  de  útero.  La  de  verduras  y  hortalizas  con  cáncer  de  mama.     Además,  hay  relación  de  la  fibra  con  la  enfermedad  cardiovascular.  La  única  fibra  que  reduce  el  riesgo  es  la   fibra  de  cereales.  Se  hizo  el  estudio  en  EEUU,  donde  la  ingesta  de  fibra  es  muy  baja.  Es  difícil  encontrar   diferencias  significativas  en  la  ingesta  de  fibra  en  EEUU.       9       Estructura  y  composición  de  los  cereales   Trigo:  Triticum  aestivum  vulgaris   Cuando  comemos  cereales,  nos  comemos  el  endospermo  y  eliminamos  las   cubiertas.  En  el  salvado  es  donde  está  la  fibra  beneficiosa.  Aquí  se  encuentra  la  fibra   insoluble  y  el  almidón  principalmente.  La  harina  blanca  es  casi  todo  almidón,  con   muy  pequeño  contenido  de  fibra  insoluble  (1%).  El  salvado  tiene  casi  un  40%  de  fibra   insoluble.  Esta  es  la  fibra  que  produce  un  efecto  beneficioso.   El  contenido  en  vitaminas  del  salvado  es  muy  elevado,  como  B1,  B2,  niacina,  B6,   fólico  y  E.  Acoplada  a  la  fibra  hay  otros   nutrientes  con  efecto  beneficioso.     El  contenido  en  minerales  del  salvado  es   mucho  más  alto.     Es  conveniente  tomar  cereales  enteros,   no  harina  blanca.   La  fibra  insoluble  del  salvado  tiene  alta   cantidad  de  arabinosilanos  y  celulosa.   También  tiene  bajo  contenido  de  b-­‐ glucanos,  oligosacáridos  y  fructanos.   También  hay  sustancias  polifenólicas:   lignina,  lignanos,  proantocianidinas  y   ácidos  fenólicos.       Compuestos  polifenólicos  de  la  harina  de  trigo  integral   Estos  polifenoles  son  muchos,  pero  los  agrupamos  en  3  grupos  que  se  repiten  prácticamente  en  todos  los   vegetales  que  contienen  polifenoles,  sobre  todo  en  las  semillas,  sean  de  legumbres  o  cereales.     En  los  ácidos  fenólicos  se  encuentra  el  ácido  ferúlico,  que  es  potente  antioxidante  y  antiinflamatorio.  Los   derivados  del  alcohol  coniferílico  forman  la  lignina  y  lignanos.   Los  polímeros  de  flavonoides  son  las  proantocianidinas.     El  alcohol  conferilico  se  polimeriza  de  forma  amorfa  para  formar  la  lignina.  Los  lignanos  son  dímeros  de  ácido   hidroxicinanimo…  Tienen  poder  citoestrogénico.  Los  lignanos  por  acción  de  la  flora  bacteriana  se  transforman   en  enterodiol  y  enterolactona,  con  poder  estrogénico.     Posibles  beneficios  para  la  salud  de  los  lignanos   -­‐  Precursores  de  fitoestrógenos  (enterodiol  y  enterolactona)   -­‐  Compiten  con  receptores  de  estradiol  y  otros  estrógenos   -­‐  Compiten  con  las  globulinas  transportadoras  de  esteroides  (SBP)   -­‐  Compiten  con  algunos  enzimas  (aromatasa,  5a-­‐reductasa,  7a-­‐hidroxilasa)   -­‐  Antioxidantes   -­‐  Podrían  reducir  la  aparición  de  algunos  tipos  de  cáncer  (colon,  mama  y  próstata)     Compuestos  polifenólicos  del  salvado  del  trigo   Las  proantocianidinas  tienen  múltiples  funciones.  En  el  colon,  se  transforman  en  ácidos  como  el  3,4-­‐ dihidroxifenil  actico.  Son  antioxidantes,  antiinflamatorios  e  inhibidores  de  la  histona  acetilasa,  igual  que  el   butirato.  Modifican  la  expresión  de  algunos  genes  relacionados  con  el  metabolismo.     Se  ha  hecho  un  estudio  con  las  proantocianidinas.  Los  conejos  con  alteración  lipídica  tienen  un  hígado   alterado.  Si  a  estos  se  administran  proantocianidinas,  se  mejora  el  hígado.  Modifican  la  expresión  de  algunos   enzimas  relacionados  con  el  metabolismo  de  las  grasas.  La  lipasa  hepática  degrada  la  grasa  del  hígado  para   producir  energía.  Se  reduce  en  los  hiperlipidémicos  y  cuando  se  dan  proantocianidinas  se  recuperan  sus   niveles.  Estas  proantocianidinas  son  reguladores  del  metabolismo  de  los  lípidos.  Reducen  el  colesterol  total  y   los  triglicéridos.         10       Recomendaciones  de  ingesta  de  fibra  dietética   Se  deben  consumir  entre  30  y  35g/día  para  los  adultos.  Los  niños  no  deben  tomar  una  dieta  rica  en  fibra   porque  tienen  un  estómago  pequeño.  Los  polifenoles  tienen  también  perjuicios,  se  pegan  a  los  minerales  y   reducen  su  absorción.  Disminuyen  la  disponibilidad  de  Ca  y  Fe.  Se  recomienda  0,5g  de  fibra/kg  de  peso  y  día.           11   ...

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