Manzanas y su relación con la salud humana (II)

Parte 2 de 2

Enfermedad cardiovascular

Se estima que 1 en 3 adultos, particularmente los mayores a 60 años de edad, tienen uno o más tipos de enfermedad cardiovascular. Estas incluyen las condiciones asociadas a la dieta de hipertensión, enfermedad de arterias coronarias, infarto al miocardio, angina, falla cardiaca y accidente cerebrovascular. Existe considerable interés en alimentos y patrones dietarios que pudieran ser cardioprotectores.

Los reportes tempranos mostraron una asociación inversa entre la ingestión de AP y flavonoides de AP y la mortalidad coronaria. Un grupo de mujeres finesas consumiendo más de 71 g de manzanas al día experimentó una reducción de 43% en la mortalidad coronaria, comparadas con mujeres que no comieron manzanas. En los hombres, la reducción del riesgo fue de 19% en el grupo que consumió más de 54 g al día, comparado con los que no consumieron manzana. Estos hallazgos fueron consistentes con datos previos que mostraban una reducción en la mortalidad coronaria en hombres ancianos holandeses (65-84 años de edad) que consumían manzanas (en promedio 69 g/día) comparados con hombres que consumían poca o ninguna manzana. Colectivamente, estos estudios indican que una ingestión relativamente modesta de manzana está asociada con un riesgo reducido de enfermedad cardiovascular y la mortalidad asociada.

Trabajos recientes en humanos se han movido hacia un mayor énfasis en la examinación de mecanismos y biomarcadores asociados al riesgo cardiovascular, en particular la oxidación y el metabolismo de lípidos. La sobreproducción y/o la sobrexposición a oxidantes en el cuerpo pueden resultar en un desbalance que lleva al daño celular. El daño oxidativo parece ser un factor iniciador en varias enfermedades crónicas, incluyendo la enfermedad cardiovascular, debido a interrupciones en el DNA, proteínas, lípidos y otros componentes celulares por las ROS. Los antioxidantes dietarios son de interés, dado que se agregan al potencial endógeno del cuerpo para eliminar las ROS y los radicales libres de nitrógeno y directamente contrarrestan las reacciones de peroxidación de lípidos.

Efectos antioxidantes

Pruebas de dieta en humanos

Varios estudios de intervención recientes han examinado el efecto del consumo de manzana fresca en los marcadores oxidativos en humanos. Un estudio conducido en Turquía incluyó 15 participantes ancianos (edad promedio 72 años; 8 mujeres y 7 hombres) quienes consumieron manzanas frescas en una dosis diaria de 2 g /Kg de peso corporal por un mes. Se compararon los valores pre-estudio y post-estudio para valorar la actividad antioxidante en los eritrocitos y plasma de los participantes. Se encontró que el consumo de manzana incrementó las enzimas antioxidantes, incluyendo superóxido dismutasa (SOD) y glutatión peroxidasa en eritrocitos, así como el potencial antioxidante general en plasma. El estímulo de estas enzimas sugiere que el consumo regular de manzana podría promover un medio favorable para reducir la oxidación. Aunque la ingesta total diaria de manzana no se reportó en este estudio, se estima que la ingestión promedio no sería mucho mayor a 1 manzana pequeña al día (149 g), basándose en un rango promedio conservador de peso corporal de 60-70 Kg.

Otro estudio que examinó la oxidación en humanos involucró el proporcionar 150 ml de jugo de manzana, preparado de carne homogeneizado de manzana, a 10 adultos jóvenes saludables en Japón, probando su sangre a intervalos regulares, empleando una sonda fluorescente (2,7-diclorofluorescina) como un indicador de la formación de ROS y estrés oxidativo. El jugo de manzana estuvo entre los 8 jugos de fruta fresca que exhibieron un efecto antioxidante dentro de los 30 minutos post-consumo y que fue sostenido por hasta 90 minutos. Aunque este fue un estudio pequeño, la cantidad moderada de jugo de manzana y el prolongado efecto antioxidante son indicadores positivos del potencial de los AP para mitigar la oxidación.

Un estudio cruzado de datos ex vivo examinó el efecto de un bolo de manzana (600 g de manzanas sin pelar homogeneizadas) en un grupo pequeño de hombres jóvenes saludables en Italia. Se proporcionó a los hombres una dieta restrictiva, pobre en antioxidantes por 48 horas, seguida por un desafío de manzana. La ingestión de manzana incrementó la actividad total antioxidante en plasma en un 64% a las 3 y 6 horas post-consumo, comparada con un control de agua, y retorno a la línea base a las 24 horas posteriores a la prueba. La manzana también disminuyó la presencia de ROS generadas por la exposición a peróxido de hidrógeno en linfocitos aislados de cada participante a las 3 y 6 horas después de la comida de prueba a base de manzana. Los investigadores probaron la habilidad de la manzana para proteger contra el daño al DNA en linfocitos cultivados, aislados después de la exposición a la manzana y encontraron un efecto protector significativo a las 3 horas, con una pérdida gradual de protección a las 24 horas post-consumo.

Un estudio en Estados Unidos involucró el probar a 6 participantes saludables (3 hombres y 3 mujeres) después de que consumieron 5 manzanas (carne y piel, 1037±38 g). La sangre muestreada a las 1, 2, 3 y 6 horas post-consumo fue probada para recuperación de fluorescencia después de fotoblanqueado (FRAP, por sus siglas en inglés) y niveles de ascorbato y urato en plasma. Después del consumo de manzana, la FRAP se incrementó significativamente en 12% a 1 hora y los niveles en plasma de ascorbato y urato también se incrementaron. Interesantemente, un análisis subsecuente de este trabajo mostró que los niveles de urato, pero no lo de ascorbato, estuvieron correlacionados con el incremento en FRAP. Esto llevó a los investigadores a administrar una solución de fructosa a los participantes en el estudio para imitar el contenido en 5 manzanas (64 g de fructosa), observando un incremento en FRAP y un incremento correlacionado en los niveles de urato en plasma, llevándolos a especular que la producción de urato mediada por fructosa podría ser responsable de sus observaciones.

Estudios de alimentación en animales

Un estudio animal reciente indicó que los AP son potencialmente importantes en contrarrestar los prooxidantes dietarios. La grasa dietaria, incluyendo la alta ingestión de ácidos grasos polinsaturados (PUFA, por sus siglas en inglés), está asociada con un incremento en la peroxidación de lípidos que resulta en daño al DNA. Cerdos fueron alimentados con una dieta prooxidante, alta en PUFA (aceite de linaza) con o sin manzanas frescas concurrentes, por 22 días, y luego se probaron varios marcadores de daño oxidativo. La alimentación con manzanas redujo significativamente la concentración del marcador oxidativo malondialdehido (MDA, por sus siglas en inglés) en orina, a niveles más bajos que aquellos en los animales saludables de control. La manzana también redujo el daño al DNA en células sanguíneas mononucleares, un efecto que los investigadores propusieron es mediado por mecanismos antioxidantes.

Las pruebas de alimentación son importantes para lustrar in vivo efectos de los AP y existen datos convincentes de que la ingestión de AP está asociada a una capacidad antioxidante mejorada en plasma y otros tejidos. Sin embargo, no se comprende del todo cuales componentes median los efectos observados. Mientras que se ha argumentado que la baja biodisponibilidad de la mayoría de los flavonoides resulta en concentraciones plasmáticas que están bien por debajo de los niveles requeridos para ejercer efectos antioxidantes, otros atribuyen a la capacidad antioxidante de la fruta, incluyendo los AP, al contenido de flavonoides, particularmente los altos niveles de procianidina. Varios estudios se han intentado para elucidar los componentes antioxidantes específicos en los AP, utilizando ensayos in vitro.

Estudios de oxidación in vitro

Se ha realizado un análisis extenso de los metabolitos fitoquímicos en la manzana. Los investigadores aislaron 43 componentes de un extracto orgánico de manzana y probaron cada uno de ellos para su actividad eliminadora de radicales libres/antioxidante utilizando 5 diferentes métodos in vitro. Todos los compuestos aislados, incluyendo triterpenos nuevos caracterizados, tuvo actividad antioxidante a varios niveles. Los autores proporcionaron un análisis detallado de la asociación entre la estructura del compuesto y el potencial antioxidante asociado, utilizando substancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS, por sus siglas en inglés), autooxidación de linoleato de metilo y eliminación de radicales incluyendo 2,2-difenil-2-pricilhidrazilhidrato, peróxido de hidrógeno y óxido nítrico (NO).

Otros grupos han trabajado para caracterizar los efectos de compuestos individuales presentes en los AP. Fitoquímicos individuales, incluyendo rutina, ácido clorogénico y ácido cafeico, fueron efectivos, con algunas mezclas reconstituidas siendo más efectivas que el original, en términos de capacidad antioxidante y reducción del daño al DNA. Los compuestos más efectivos en todos los parámetros antioxidativos incluyeron quercetina y floretina. En un estudio de seguimiento, los mismos investigadores desarrollaron mezclas reconstituidas, incluyendo 5 compuestos derivados de manzana para determinar la contribución antioxidante relativa de polifenólicos seleccionados. El rango de los compuestos aislados con actividad demostrada fue comparable a los niveles observados en el plasma humano en pruebas de alimentación. Se ha sugerido que la forma aglicona de los flavonoides (sin residuo sacárido unido) puede ser capturado mejor por las células y puede tener mayor reactividad y/o capacidad antioxidante. Esto es importante, porque muchos flavonoides y dihidrochalconas están presentes en alimentos vegetales intactos como glicósidos con residuos de sacárido, pero durante el procesamiento y almacenamiento ocurre hidrólisis, llevando a la forma aglicona. Sin embargo, los autores sugieren que se requiere más estudio para comprender del todo los efectos de la hidrólisis en la capacidad antioxidante de los AP.

Una variedad de sistemas in vitro ha sido utilizada para probar los extractos de AP para la capacidad antioxidante potencial y los resultados de estos estudios han sido variables. Se ha propuesto que la valoración de la actividad total de eliminación de oxidantes podría pasar por alto las inconsistencias observadas en otros ensayos. Se ha sugerido que el uso de actividad total de eliminación de oxidantes sería una prueba efectiva contra 3 ROS fisiológicamente relevantes en condiciones realistas; los experimentos probados para la efectividad de varias frutas en la inhibición de la producción de etileno inducida por ROS, a partir del ácido α-ceto-γ-metiolbutírico. El jugo comercial de manzana en Alemania ha sido probado entre otros jugos de frutas; los resultados mostraron que el jugo de manzana fue un antioxidante bastante efectivo, comparado a otros jugos de frutas contra algunas ROS (radicales peroxilo e hidroxilo), pero menos efectivo contra peroxinitrito. Los autores están entre los pocos que señalan la importancia potencial del pH en la actividad mediada por flavonoides.

Estudios dirigidos a calificar la capacidad antioxidante in vitro de los AP han sido inconsistentes, como lo han sido aquellos de otras frutas y verduras; algunos investigadores califican la capacidad antioxidante como relativamente pobre, mientras que otros reportan buena actividad antioxidante, comparada con otras frutas. Existe también inconsistencia en la correlación entre los resultados in vitro y la actividad antioxidante in vivo, mediada por los AP. La variabilidad podría ser atribuida en parte a los muchos tipos de manzanas y componentes de manzana estudiados, en adición a las variadas condiciones de reacción, incluyendo el pH, concentración, tips de ROS y otras condiciones de estudio. Se ha propuesto que un enfoque integrado, incorporando valores de capacidad antioxidante de varios ensayos diferentes en un modelo estadístico validado, podría proporcionar una valoración más precisa de la capacidad antioxidante relativa de los alimentos. Varios estudios de calificación han sido completados y los pros y contras de los métodos químicos utilizados para valorar la actividad antioxidante in vitro de frutas y verduras han sido debatidas ampliamente en la literatura. Es seguro que aparecerán más investigaciones de los efectos in vivo de los AP así como de otras fuentes de antioxidantes, relativas al estatus antioxidante.

Lípidos y el metabolismo de lípidos

Los lípidos elevados y aberraciones en el metabolismo de lípidos son factores de riesgo bien establecidos para muchos tipos de enfermedad cardiovascular. La investigación en animales permite el análisis detallado del efecto de los AP en los parámetros lípidos más allá de la simple medición de los niveles de lípidos en plasma. Un estudio reciente en hámster evaluó los efectos de la adición diaria de manzanas y jugo de manzana (por prensado de manzanas frescas) a una dieta aterogénica en lípidos, marcadores oxidativos y lesiones aórticas tempranas. Se proporcionó a los hámsteres manzanas para aproximar la ingesta humana de 600 g/día (≈2.5 manzanas grandes) o 500 ml de jugo/día. La ingesta calculada de fenoles fue comparable a la ingestión dietaria en humanos (930 mg en el grupo de manzana y 1100 mg en el grupo de jugo de manzana). Después de 12 semanas, se encontró que tanto la manzana como el jugo de manzana redujeron significativamente el colesterol total (11% y 24%, respectivamente) y bajaron la relación colesterol total: lipoproteínas de alta densidad –HDL, por sus siglas en inglés- (25% y 38%, respectivamente). Ambos productos también redujeron el porcentaje de área superficial aórtica cubierta por células espumosas (área de lesión de raya grasa aórtica) en un 48% en el grupo de manzana y 60& en el grupo de jugo de manzana, comparado con los controles. Se observaron efectos favorables en enzimas antioxidantes en el hígado, incluyendo superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa y marcadores generales de oxidación (TBARS hepáticas), que fueron significativamente reducidos entre 47% y 52%.

También se ha estudiado el potencial de 2 dosis de extracto de polifenol rico en procianidina para atenuar interrupciones en membranas lípidas y metabolismo de lípidos, resultantes de la exposición a productos de oxidación de colesterol dietario. Alimentando con extracto a ratas por 3 semanas, resultó en reducciones significativas, dependientes de la dosis, en varios marcadores de metabolismo de lípidos, incluyendo reducción en lipoperóxidos (medidos por TBARS) en suero e hígado, disminución de la actividad de SOD en leucocitos, menor actividad de Δ6-desaturasa hepática, patrones alterados de excreción fecal y niveles reducidos de productos de colesterol oxidados en suero e hígado. Los niveles plasmáticos de colesterol HDL se incrementaron, mientras que el contenido de triglicéridos (TG) en hígado disminuyó, aunque los niveles plasmáticos de TG fueron algo altos. Los autores concluyeron que el alto contenido de procianidina y los metabolitos en el extracto de manzana podría interferir directamente con la absorción de colesterol, además de modular los lípidos y los procesos asociados a lípidos.

Trabajos in vitro con células intestinales humanas cultivadas sugieren que los AP pueden afectar directamente la absorción y metabolismo de lípidos. Células Caco-2/TC7 fueron expuestas a extracto de manzana, incluyendo una concentración polifenólica equivalente al consumo de 3 manzanas al día. Se encontró que la acumulación de colesterol esterificado decreció y la secreción de lipoproteínas conteniendo apo-B (B-48 y B-100) fue reducida. Se encontraron resultados similares en células expuestas a un extracto enriquecido de procianidinas (flavanoles, catequina y epicatequina). Si estos hallazgos son aplicables a la situación in vivo, la alteración en la secreción intestinal de lípidos podría ser responsable del efecto disminuidor de lípidos de los AP observado en algunos estudios, al tiempo de sugerir un posible mecanismo para reducir el riesgo de la enfermedad cardiovascular.

Asma y función pulmonar

La prevalencia de desórdenes pulmonares, particularmente asma, se ha incrementado en las últimas décadas a nivel mundial. Se ha especulado que factores ambientales y de estilo de vida, tales como una menor ingesta de antioxidantes dietarios, están contribuyendo a esta elevación. Se piensa que los pulmones son particularmente susceptibles al daño oxidativo debido a la alta y continua exposición a oxígeno. El estrés oxidativo también activa los mediadores inflamatorios que inducen el asma en modelos experimentales y parece ser importante en la etiología del asma en humanos. Los AP podrían ser protectores debido a su potencial antioxidante y a su contenido de fitoquímicos.

Las investigaciones tempranas describieron una asociación inversa entre el consumo de AP y el asma y la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD, por sus siglas en inglés), incluyendo bronquitis y enfisema, así como un beneficio general a la función ventilatoria en individuos sanos. Los datos recientes apoyan estos hallazgos, particularmente aquellos relativos al asma.

Un nuevo reporte, empleando datos de la rama francesa de la Investigación Prospectiva Europea en Cáncer y Nutrición, proporcionó evidencia de un enlace entre la ingestión de manzana y una reducción en la prevalencia de asma en una muestra de 68,500 mujeres adultas, principalmente maestras, inscritas en un plan nacional de seguro de salud. Un FFQ validado, incluyendo 208 alimentos y ayudas fotográficas fue utilizado para determinar la ingesta dietaria y categorizar los alimentos en cuartiles. El asma diagnosticada, en base a datos autorreportados utilizando cuestionarios validados, estuvo presente en 3.1% de la cohorte. Las mujeres en el cuartil superior de la ingestión de manzana, comparadas al cuartil más bajo, tuvieron una incidencia significativamente menor de asma. La ingesta de manzana por arriba de 31.2 g/día (>15% de una manzana grande) estuvo asociada con una reducción del 10% en el riesgo. Aunque este efecto fue menos robusto después de ajustar para la ingesta de otras frutas y verduras, la asociación permaneció.

Otros reportes han indicado que la ingesta de manzana está asociada con un riesgo reducido de asma y síntomas asociados. Un grupo de investigadores publicó recientemente un análisis de seguimiento de un estudio previo en el cual demostraron un efecto protector del consumo de manzana en el asma. El objetivo del estudio de seguimiento fue determinar si el contenido de flavonoides en las manzanas sería responsable de la mejora observada en los resultados asociados al asma. Más de 1400 participantes adultos en el estudio de caso-control de antioxidantes dietarios y asma en el Reino Unido completaron un FFQ para valoración de la ingesta daría de 3 clases principales de flavonoides, incluyendo flavonoles, flavonas y catequinas. No existió una asociación estadística entre la reducción de asma o la severidad del asma y alguno de los flavonoides examinados, infiriendo que compuestos diferentes a los estudiados serían responsables de la reducción observada en el riesgo de asma. Varios investigadores han propuesto que compuestos desconocidos, más allá de los examinados y caracterizados actualmente en los AP podrían ser responsables de la mejora en la salud y estar asociados a una reducción de riesgo de la enfermedad.

En un estudio separado, se examinó el efecto de los AP en la presencia del diagnóstico y síntomas de asma en niños, en el Reino Unido. Los padres reportaron el consumo de manzana y jugo de manzana, así como datos de salud de más de 2600 niños de edades 5-11 años. Se encontró que el jugo de manzana hecho a partir de concentrado estuvo significativamente asociado, dependiendo de la dosis, con una disminución de los síntomas (el llamado ‘silbido’), pero no con una reducción en la presencia de asma (la dosis de jugo estuvo entre 1 porción/mes hasta 1 porción/día). El consumo de manzana fresca (2-6 piezas/semana) tendió a ser protector pero no fue significativo para una relación dosis-respuesta.

Un reporte intrigante, publicado en 2007, involucró el estudio de la asociación entre la dieta materna (durante el embarazo) y la presencia de asma y síntomas respiratorios en los hijos, al alcanzar los 5 años de edad y más adelante. Un FFQ auto-administrado fue empleado para valorar la dieta materna a las 32 semanas de gestación. Se demostró que en grupos maternos con una ingestión progresivamente mayor de manzana (en el rango de 0-1 piezas/semana, 1-4 piezas por semana y hasta más de 4 piezas/semana) hubo una reducción lineal y significativa en el diagnóstico de asma así como una reducción en los reportes de haber tenido alguna vez el ‘silbido’ o aún asma entre los cerca de 1200 niños de 5 años de edad en el estudio. La asociación persistió aún después de corregir por otros factores, incluyendo la dieta en la niñez y variables de estilo de vida. Entre los varios alimentos estudiados, las manzanas fueron la única fruta individual asociada con la asociación protectora.

Aunque lo datos que relacionan la ingestión de AP a un riesgo reducido de asma son alentadores, existen algunos reportes inconsistentes. Un estudio publicado por un grupo diferente en 2006 no encontró una asociación entre la ingestión de fruta (reportada en un FFQ semicuantitativo) y varios puntos asociados a asma diagnosticado en niños holandeses. Un estudio con caso-control del Reino Unido tampoco mostró un efecto protector de las manzanas en el riesgo de desarrollar arma. En este estudio, 515 adultos con diagnóstico de asma fueron comparados con 515 controles, utilizando valoración dietaria por un diario de alimentos de 6 días y un recordatorio de 24 horas. Aunque las manzanas y los cítricos estuvieron colectivamente asociados con una reducción en el riesgo de asma diagnosticado, el ajuste para cítricos eliminó la significancia del efecto de las manzanas.

Envejecimiento y procesos cognitivos

Existe evidencia creciente de que las variables dietarias pueden estar asociadas con el declive cognitivo en el envejecimiento normal, así como influenciar en el riesgo y curso de enfermedades neurodegenerativas del envejecimiento. Una serie de estudios recientes ha proporcionado nuevos datos sobre el potencial del concentrado de jugo de manzana para modular procesos asociados con el riesgo de la enfermedad de Alzheimer. Este grupo desarrolló un modelo ratón estandarizado de neurodegeneración, en el cual los ratones envejecidos exhiben un deterioro en el desempeño cognitivo y un incremento en los parámetros oxidativos del tejido cerebral cuando son sujetos a una dieta prooxidante (deficiente en vitamina E y folato; alta en hierro). No obstante, cuando estos ratones recibieron concentrado de jugo de manzana, diluido en el agua de beber (0.5%) por 1 mes (equivalente a un consumo humano de 2-3 vasos de 8 onzas de juego de manzana al día), hubo una mejora significativa en el desempeño cognitivo y un estatus prooxidativo reducido, comparado con los controles.

Trabajo adicional del mismo laboratorio, utilizando ratones con estrés oxidativo genéticamente inducido (una línea deficiente en ApoE) mostró que 1 mes de ingestión de jugo de manzana concentrado redujo la acumulación de ROS en el tejido cerebral y atenuó el deterioro cognitivo. El examen posterior demostró que la ingestión de jugo de manzana redujo un incremento compensatorio en la antioxidante endógeno glutatión, sugiriendo que la actividad antioxidante del jugo de manzana es responsable en parte de los efectos protectores observados en animales sujetos a estrés oxidativo dietario y genético, y un potencial efecto neuroprotector de los AP bajo estas condiciones.

Las investigaciones con este modelo han proporcionado importantes pistas de que los mecanismos de neuroprotección pueden extenderse más allá de los efectos antioxidantes. En particular, el concentrado de jugo de manzana previene el declive característico en acetilcolina, asociado con el envejecimiento y el estrés oxidativo. Dado que el agotamiento colinérgico está asociado con un deterioro en la memoria y la reducción en el desempeño cognitivo, y la reducción en acetilcolina en particular está asociada con la enfermedad de Alzheimer, existe importancia potencial en la habilidad del jugo de manzana para mantener los niveles de este neurotransmisor.

El jugo de manzana concentrado puede trabajar por otros mecanismos, incluyendo la habilidad para suprimir la sobrexpresión de presenilina-1, la cual está asociada a la producción de péptido amiloide β, una marca distintiva de la enfermedad de Alzheimer. El jugo de manzana también atenúa la neurotoxicidad del péptido amiloide β in vitro. Se ha propuesto que el contenido de S-adenosilmetionina en el concentrado de jugo de manzana podría ser responsable en parte de estos efectos, dado que se han observado efectos comparables con la S-adenosilmetionina sola.

Un grupo de investigación en Italia estudió los efectos de 10 semanas de consumo de manzana fresca en ratas envejecidas. Encontraron que el consumo de manzana redujo el comportamiento ansioso en las ratas sometidas a pruebas de laberinto elevado y restauró la función sináptica (potenciación a largo plazo) al nivel de los animales más jóvenes. Adicionalmente, el consumo de manzana estuvo asociado con una reducción en la elevación de SOD en el hipocampo de las ratas viejas, sugiriendo que las manzanas proporcionan protección antioxidante que mitiga la elevación compensatoria predicha de las enzimas asociadas al envejecimiento. Estos datos apoyan el potencial de la actividad antioxidante para mejorar los marcadores asociados a cambios conductuales asociados con el proceso de envejecimiento.

Diabetes

La incidencia de diabetes, principalmente la diabetes mellitus tipo 2 (T2DM, por sus siglas en inglés) se ha incrementado dramáticamente y es sujeto de estudios intensivos alrededor del mundo. Nuevos datos han sugerido una posible relación entre el consumo de AP y una reducción en el riesgo de diabetes. En una prueba de gran tamaño, el Estudio de la Salud de las Mujeres, FFQs semicuantitativos fueron analizados para determinar si la ingestión de flavonoides dietarios estaba asociada con el riesgo de diabetes y marcadores asociados de resistencia a la insulina e inflamación. Las manzanas fueron identificadas como el único alimento rico en flavonoides que podría ser protector. Hubo un 27% y 28% menor riesgo de T2DM asociado con el consumo de 2-6 manzanas/semana o 1 manzana/día, respectivamente, comparado con el no consumo de manzana. El cuartil superior de ingestión fue >47 g de manzana/día, lo cual se aproxima a un tercio de una manzana de tamaño mediano. Los marcadores inflamatorios y la resistencia a la insulina no fueron afectados por algún componente dietario.

Los autores de este estudio también investigaron una asociación entre la ingestión total de flavonol y flavonas, así como un número limitado de subtipos de estos flavonoides (5 en total) y una reducción en el riesgo. El efecto protector de los AP no estuvo asociado con alguno de estos, llevando a los autores a especular que otros compuestos no reconocidos, incluyendo catequinas, podrían ser responsables de la asociación. Mecanísticamente, es factible que las catequinas u otros componentes polifenólicos en los AP puedan estar inversamente relacionados con el riesgo de T2DM, posiblemente por preservación de la función de células β pancreáticas vía una reducción en el daño tisular inducido por estrés oxidativo. También se ha propuesto que las dihidrochalconas, particularmente la floretina-2’-0-glucósido presente en cantidades relativamente altas en los AP, inhiban los transportadores de glucosa dependientes de sodio en el lumen intestinal, potencialmente reduciendo la respuesta postprandial a la glucosa. Se desconoce si esto es importante bajo condiciones fisiológicas, pero es un mecanismo interesante por el cual los AP podrían estar asociados al control de glucosa en la diabetes.

Pérdida de peso

Las guías actuales recomiendan el consumo diario de alimentos que son una buena fuente de fibra dietaria y bajos en densidad de energía para promover al mantenimiento de un peso saludable o la pérdida de peso. En base a esta premisa, se condujo un estudio en Brasil con 49 mujeres con sobrepeso y niveles elevados de colesterol en sangre para determinar el efecto de la ingestión de fruta en los lípidos sanguíneos y el peso corporal. Las mujeres fueron aleatorizadas a 1 de 3 grupos de dieta por 10 semanas, incluyendo el consumo diario de 300 g de manzana (1.5 manzanas grandes), el consumo diario de una cantidad similar de pera o 60 g de galletas de avena. Los 3 grupos fueron igualados para el consumo adicional de fibra dietaria proporcionada por cada uno de los tratamientos. Cada grupo fue informado sobre los lineamientos de una dieta hipoenergética moderada, diseñada para reducir el peso corporal a una tasa de 1 Kg/mes (déficit de 250 Kcal/día). Los resultados del estudio fueron presentados en 2 reportes, el más reciente en el año 2008. La adición de manzanas como parte de una ingestión energética promedio de 2401±389 Kcal resultó en una pérdida de peso significativa de 1.32 Kg después de 10 semanas. Los autores propusieron que la pérdida de peso fue debida en parte al significativo decremento en la densidad energética de la dieta, debido a la adición de manzanas, comparada con las galletas de avena, a pesar del contenido comparable de fibra en ambas.

Las fortalezas de este estudio dietario incluyeron el uso de frutas enteras, más que extractos, en adición de un nivel de energía fácilmente alcanzable de régimen de pérdida de peso, y el involucramiento de un nutriólogo (registered dietitian, en inglés) para implementar la dieta. Sin embargo, el estudio tuvo varias limitaciones incluyendo una alta tasa de agotamiento (29%), resultando en tamaños de muestra desiguales entre los grupos (50% menos en el grupo de galleta de avena que en los grupos de manzana o pera) y una ligera, pero significativa diferencia en la edad entre los grupos de estudio (41.6 años versus 46.2 años en manzana versus galleta, respectivamente). Como tal, sería inexacto declarar concluyentemente que las manzanas por sí solas inducen la pérdida de peso en base a este estudio; no obstante, es plausible que la baja densidad de energía y el contenido de fibra de las manzanas las hacen efectivas en las dietas de reducción de peso. Por tanto, las manzanas pueden ser potencialmente importantes en los desórdenes asociados al peso.

Salud ósea

La pérdida de masa ósea está asociada con la osteoporosis y es vista por algunos como una epidemia global. Se cuentan por millones las personas de 50 años de edad y mayores con osteoporosis, con muchos millones más en riesgo. Cada año, esto se refleja en millones de fracturas asociadas a la osteoporosis. Las frutas y verduras proporcionan nutrimentos que se piensa están asociados con la mejora en la salud ósea (vitamina C, potasio, magnesio y vitamina K, entre otros) además de producir metabolitos alcalinos que podrían mejorar la salud ósea al reducir la excreción de calcio. El consumo de frutas y verduras está asociado con una mejora en la densidad mineral de los huesos así como en otros marcadores óseos en los estudios epidemiológicos. Solamente algunos pocos estudios han examinado a los AP, pero las observaciones preliminares sugieren que éstos pueden tener un impacto positivo en los marcadores asociados a la salud ósea.

En un estudio cruzado, 15 participantes mujeres saludables de 19-50 años de edad (media 24.6 años) consumieron una comida de prueba de 500 Kcal en 3 diferentes ocasiones, consistentes en manzanas frescas peladas, puré de manzana enlatado sin endulzar o un dulce. Las comidas de prueba fueron ajustadas para proporcionar macronutrimentos comparables. La comida de manzana fresca pelada incluyó 311 g de manzana sin pelar más una bebida de proteína y 53 g de dulce; la comida de prueba con puré de manzana incluyó 877.5 g de puré de manzana enlatado sin endulzar y una bebida de proteína, mientras que la comida de control incluyó solo el dulce (108 g) y la bebida de proteína. Un análisis de las muestras urinarias recolectadas post-consumo a las 1.5, 3 y 4.5 horas demostró que las comidas con manzana fresca y procesada disminuyeron la excreción neta de ácido a las 3 horas y atenuaron la pérdida de calcio en un grado similar, comparadas con la comida control.

Otro estudio sobre AP fue conducido en ratas ovarioctomizadas sujetas a inflamación como un modelo fisiológico del estado postmenopáusico en humanos. Se ha demostrado que el declive de estrógeno asociado con la menopausia está asociado a un incremento en la producción de mediadores inflamatorios dentro del microambiente óseo. A las ratas de proporción floridzina, un flavonoide aislado de la madera del manzano en este estudio, pero también presente en las manzanas, particularmente en la cáscara. La cantidad de floridzina que las ratas consumieron representó unas 6 manzanas/día, dependiendo de la variedad. Luego de 80 días de tratamiento, se encontró que el consumo de floridzina mejoró la densidad mineral del hueso femoral y los marcadores de rotación de hueso. Un resultado indirecto de la inflamación (esplenomegalia) fue también reducido en el grupo que recibió la floridzina. Este estudio se enfocó en una única concentración de un compuesto aislado; una expansión del trabajo en este modelo, empleando un amplio rango de concentraciones y varios fitoquímicos sería de interés.

Protección gastrointestinal del daño por medicamentos y drogas

Pocos estudios han evaluado el potencial de los AP para prevenir o reducir el daño a la mucosa gástrica por medicamentos y drogas. En una investigación combinada, utilizando modelos celulares y animales para imitar el daño por medicamentos antinflamatorios no esteroideos, células epiteliales gástricas cultivadas (MKN-28 de un adenocarcinoma tubular gástrico humano) fueron expuestas a estrés oxidativo vía exposición por 2-3 horas a xantina oxidasa, y las ratas vivas fueron sujetas a indometacina, cada una de ellas con o sin tratamiento con extractos ticos en compuestos fenólicos de manzana liofilizada (carne de la fruta solamente). La manzana protegió a las células del daño oxidativo, particularmente el extracto que fue más alto en ácido clorogénico (10-4 mmol/l). La fracción más alta en catequina también protegió a las células del daño oxidativo en una manera dependiente de la dosis con un máximo efecto protector a las 3 horas. El efecto protector estuvo asociado con un incremento correspondiente en actividad antioxidante y una reducción en la peroxidación de lípidos por medición de MDA. En las ratas vivas, beber el extracto de manzana en agua por 10 días o 1 hora previa al daño inducido por la indometacina evitó el daño macroscópico y parcialmente el daño microscópico en un 40%-45%.

Evidencia preliminar in vitro indica que compuestos de los AP podrían ser protectores contra la úlcera gástrica. Los extractos de carotenoides de la cáscara de manzana fueron efectivos contra Helicobacter pylori en un medio in vitro. Otro estudio in vitro con AP demostró que puede haber otros efectos benéficos para la salud gastrointestinal por un mecanismo alterno de reducción del riesgo de mutagénesis en el cáncer gástrico; se demostró que extractos de pulpa de manzana liberan NO de la saliva humana bajo condiciones acídicas, provocando que los autores propusiera un posible papel gastroprotector de los AP en la mediación y eliminación de óxidos de nitrógeno. El efecto fue mediado por fenólicos de la manzana, particularmente el ácido clorogénico y la (+)-catequina (5 µmol/l).

En resumen, los estudios revisados no prueban causa y efecto, por lo que se requieren estudios adicionales. Sin embargo, existen datos convincentes que sugieren una asociación entre los AP y una reducción en el riesgo de importantes enfermedades, indicando múltiples mecanismos plausibles por los cuales los AP podrían ser protectores en humanos. Muchos estudios recientes demuestran un efecto benéfico de los AP en procesos críticos dentro de la etiología de la enfermedad a nivel metabólico y celular. Los datos actuales sugieren que los AP podrían estar asociados a un menor riesgo de varias formas de cáncer, enfermedad cardiovascular y asma. Los AP pueden también tener efectos benéficos en resultados asociados a la enfermedad de Alzheimer, el declive cognitivo del envejecimiento normal, la diabetes, el manejo del peso corporal, la salud ósea y la protección gastrointestinal al daño por medicamentos.

Los mecanismos antioxidantes descritos en muchos estudios tienen importantes implicaciones para el efecto protector de los AP, no solamente en cáncer sino también en enfermedad cardiovascular, enfermedad de Alzheimer, asma y potencialmente en diabetes. No obstante, existen datos provocativos que sugieren que los mecanismos más allá de los efectos antioxidantes son importantes, incluyendo la supresión de mediadores neurotóxicos en la enfermedad de Alzheimer. Los procesos asociados con el envejecimiento y amplificados en las enfermedades neurodegenerativas del envejecimiento son complejas y no se comprenden del todo; los datos disponibles muestran potencial preliminar pero intrigante de los AP para modular algunos de estos procesos en modelos animales.

Las observaciones de que el consumo de AP podría estar asociado con una reducción en el riesgo de cáncer han llevado a un campo ampliado de trabajo en animales e in vitro con modelos celulares que imitan las fases en la iniciación, promoción y progresión del cáncer. Varios estudios demuestran que los AP reducen la proliferación celular, alteran los marcadores de ciclo celular, incrementan los mecanismos apoptósicos y modulan las rutas de transducción de señal. Aunque se requieren trabajos adicionales para extrapolar estos hallazgos al medio clínico, es prometedor que existan múltiples mecanismos plausibles por los cuales la ingestión de AP podría reducir el riesgo de cáncer en humanos.

La evidencia que relaciona los AP a la salud pulmonar se ha orientado hacia un menor riesgo de asma. Muchos investigadores han tenido el cuidado de controlar las variables confundidoras conocidas por afectar la salud pulmonar, pero es factible que factores dietarios y de estilo de vida desconocidos tengan efectos importantes. Existe claramente la necesidad de pruebas clínicas controladas que empleen AP para examinar a profundidad la asociación potencial entre AP y asma.

Observaciones preliminares muestran el potencial de una asociación entre la ingestión de AP y una posible reducción en el riesgo de osteoporosis y diabetes, pero el trabajo sobre los mecanismos potenciales debe ser expandido. Dado el incremento en la incidencia de estas dos condiciones, es importante considerar estudios adicionales sobre el efecto de los AP en la osteoporosis y la diabetes.

La investigación en curso proporciona más datos detallados sobre los componentes específicos y/o combinaciones de componentes en los AP que podrían ser protectores. Aunque existe una tendencia hacia estudiar los extractos ricos en polifenoles, o constituyentes aislados, en pocos estudios clínicos desde el año 2004, varios investigadores hacen notar que los AP nativos y los extractos son con frecuencia más efectivos que los componentes individuales o mezclas sintéticas de compuestos. Existen varios miles de fitoquímicos presentes en los alimentos enteros y hay todavía una caracterización limitada de la biodisponibilidad y metabolismo de estos compuestos en los AP. Aún menos se conoce sobre las interacciones complejas entre los constituyentes aislados, pero se especula que interacciones sinérgicas y el balance de nutrimentos en los AP nativos son difíciles de duplicar experimentalmente.

En conclusión, los datos relativos a los AP y la reducción en el riesgo de enfermedad son provocativos y variados. Los perfiles combinados de fitoquímicos y de nutrimentos en los AP sugieren su potencial para ser poderosos en la prevención de varias condiciones crónicas en humanos. Los trabajos en proceso continúan delineando múltiples mecanismos por los cuales los AP podrían ser protectores y sugieren grandes promesas para el futuro.