Conocimiento avanzado transformando vidas

Nutrición Bioquimica & Molecular

Aspectos genéticos de la diabetes neonatal

El secuenciado podría ayudar a identificar mutaciones en una porción sustancial de individuos que son candidatos a tener una causa monogénica de su diabetes.La diabetes mellitus (DM) es un grupo heterogéneo de desórdenes caracterizado por hiperglucemia y varios grados de desarreglo metabólico como resultado de la insuficiencia de las células beta o el deterioro en la secreción y/o acción de la insulina. Con frecuencia, la DM es de naturaleza poligénica, siendo los desórdenes más prevalentes la diabetes tipo 1 y la diabetes tipo 2. La diabetes tipo 1A es causada por la destrucción autoinmune de las células beta, la cual es típicamente manifestada por la presencia de auto-anticuerpos dirigidos hacia las células beta en el páncreas. La masa de células beta y la secreción de insulina están marcadamente reducidas para cuando se manifiestan por primera vez los síntomas de diabetes. El curso natural es la destrucción continua de las células beta con la deficiencia absoluta de insulina y la necesidad de insulina exógena en dosis de reposición fisiológica. (más…)


Metabolismo celular en atletas adaptados a las grasas

Los estudios sugieren que las adaptaciones metabólicas que favorecen un incremento persistente en la oxidación de grasas luego de la adaptación a las grasas pueden ser explicadas por varios mecanismos.  Las bajas concentraciones musculares de glicógeno (tanto inducidas por la dieta como por la actividad física) están asociadas con la fatiga durante el ejercicio prolongado submáximo (<85% de la captura pico de oxígeno o VO2 peak por sus siglas en inglés) con una duración mayor a 2 horas. El agotamiento de glicógeno es una función de la concentración inicial (pre-ejercicio) de glicógeno y de su tasa de utilización durante la actividad. Por lo tanto, las estrategias nutricionales para mejorar el desempeño de la resistencia se han enfocado típicamente en formas para incrementar la disponibilidad de carbohidratos (CHO, por sus siglas en inglés) para maximizar el almacenamiento de CHO en el músculo y el hígado en los días y horas previos al igual que mientras se consumen CHO adicionales durante el evento. (más…)


Restricción energética dietaria y riesgo de cáncer

El peso corporal de un individuo depende del balance entre la ingesta energética y el gasto energéticoLa prevalencia de sobrepeso y obesidad, definida como un índice de masa corporal (BMI, por sus siglas en inglés) mayor a 24.9, se ha incrementado a una tasa epidémica en las últimas décadas y un exceso de peso corporal para la altura está asociado con un incremento en el riesgo de varias enfermedades crónicas incluyendo ciertos tipos de cáncer, conocidos como cánceres asociados a la obesidad. (más…)


Microbiota intestinal y obesidad

La microbiota intestinal puede jugar un papel intrigante en el desarrollo de la obesidad y las enfermedades asociadas a esta La obesidad resulta de la acumulación del exceso de tejido adiposo; sin embargo, este no es un desorden único sino un grupo heterogéneo de condiciones con múltiples causas. Las principales causas del aumento en la prevalencia de obesidad incluyen factores conductuales y ambientales, tales como el consumo excesivo de alimentos ricos en energía y un estilo de vida sedentario. Con todo, ahora se reconoce que una serie de predisposiciones fisiológicas y ambientales, poco exploradas, está detrás de los factores de riesgo tradicionales para la obesidad y sus desórdenes metabólicos asociados. En este sentido, la microbiota intestinal ha sido propuesta como un factor ambiental responsable de la ganancia de peso y la alteración del metabolismo energético que acompaña al estado obeso. (más…)


Enfermedad celiaca, inflamación y daño oxidativo

Mucosa inflamada del intestino delgado,  donde se observa la superficie aplanada (Flecha superior) y la presencia de pocas glándulas de Brunner (Flecha inferior)La enfermedad celiaca (CD, por sus siglas en inglés), una condición inflamatoria crónica común y heredable del intestino delgado, causada por la intolerancia permanente al gluten/gliadina (prolamina), está caracterizada por un complejo interjuego entre factores genéticos y ambientales. Las fracciones de prolamina en los granos de cereal (gliadina en trigo y proteínas similares solubles en alcohol en otros cereales, secalina en centeno, hordeína en cebada) son los estímulos ambientales responsables del desarrollo del daño intestinal asociado con CD. (más…)


Micronutrimentos y reparación del DNA

La modulación nutricional de la reparación del DNA es real y de significado biológicoLa evidencia epidemiológica apunta bastante fuerte hacia una asociación entre el consumo de frutas y verduras y la prevención de varios tipos de cáncer, pero todavía existe debate y confusión sobre los mecanismos del efecto protector. Por muchos años, se mantuvo la hipótesis del antioxidante: frutas y verduras invariablemente contienen antioxidantes (vitaminas C y E, carotenoides, flavonoides, etc.): el daño al ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés) por radicales libres puede resultar en mutaciones y eventualmente en cáncer; los antioxidantes eliminan los radicales libres y previenen este daño; por lo tanto, los antioxidantes deben ser responsables de la protección contra el cáncer. (más…)


Impronta metabólica de la obesidad

Investigaciones en epigenética de la impronta metabólica en la obesidad han demostrado las múltiples consecuencias de las alteraciones epigenéticas in utero para la vida posterior de la descendenciaLa prevalencia en incremento de la obesidad tiene grandes implicaciones para la salud de la población humana, pues la obesidad incrementa el riesgo de desarrollar varias enfermedades serias. La incidencia de obesidad se debe no solo a cambios ambientales tales como un incremento en la disponibilidad de alimentos de alta densidad energética y una disminución en la necesidad de actividades físicas, sino que la evidencia en humanos y modelos animales indica que los eventos tempranos de programación juegan un importante papel. La salud y el estado nutricio maternos durante la gestación y la lactancia tiene efectos a largo plazo en los sistemas centrales y periféricos que regulan el balance energético en los hijos. (más…)


Aspectos funcionales de los aminoácidos

Rutas del metabolismo de los aminoácidosBasándose en el crecimiento o en el balance de nitrógeno (síntesis neta de proteína en el cuerpo entero), los aminoácidos (AA) han sido clasificados tradicionalmente como nutricionalmente esenciales (indispensables) o no esenciales (no indispensables) para animales y humanos. Los aminoácidos nutricionalmente esenciales (EAA, por sus siglas en inglés) son aquellos cuyos esqueletos de carbono no son sintetizados por las células animales y, por tanto, deben ser proporcionados por la dieta. La esencialidad dietario de algunos AA (arginina, glicina, prolina y taurina) depende de la especie y la etapa de desarrollo. En contraste, los aminoácidos no esenciales (NEAA, por sus siglas en inglés) son aquellos que son sintetizados de novo en una manera que depende de la especie. (más…)


Fisiología del mantenimiento de peso luego de disminuirlo

El mantenimiento de peso corporal después de haberlo disminuido es complejo, y al igual que otros rasgos humanos depende de factores externos e intrínsecosLa obesidad se ha convertido en una amenaza mundial a la salud pública y a los sistemas de salud pública, pero afortunadamente existe un remedio sencillo: perder peso por una intervención dietaria, incremento en la actividad física o un tratamiento farmacológico y/o quirúrgico. Esto es generalmente exitoso, pero luego sigue un tiempo difícil tratando de mantener el peso a su nivel reducido, lo que parece imposible para la mayoría de las personas. (más…)


Acidosis inducida por la dieta y cáncer

Existe evidencia limitada para sugerir que la acidosis dietaria por si sola es suficiente para incrementar el riesgo de cáncerLa relación entre dieta y cáncer es bien conocida. La ingesta dietaria es claramente el factor epigenético externo o ambiental más grande capaz de regir el desarrollo o el mantenimiento del cáncer. El Instituto Estadounidense para la Investigación en Cáncer (AICR, por sus siglas en inglés) ha publicado numerosos estudios que demuestran asociaciones entre los hábitos dietarios y el riesgo de cáncer. Los hallazgos recomiendan un incremento o consumo regular de verduras, frutas, granos enteros y leguminosas, mientras se desmotiva el consumo excesivo de alimentos y bebidas azucarados o densos en energía, carnes rojas y procesadas, así como alimentos salados procesados. (más…)


Nutriomas y prevención del daño al genoma

El daño al DNA a nivel de la secuencia de bases, el epigenoma y el cromosoma, es la causa fundamental de enfermedades del desarrollo y degenerativasEl daño al ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés) a nivel de la secuencia de bases, el epigenoma y el cromosoma, es la causa fundamental de enfermedades del desarrollo y degenerativas (incluyendo el envejecimiento acelerado) y es prospectivamente predictivo de estas condiciones. Cientos de genes están involucrados en el mantenimiento de la integridad del genoma y existe una gran variación entre individuos con respecto a polimorfismos comunes que impactan la actividad de estas enzimas. (más…)


Genética de sistemas en investigación nutriológica

Las cepas endogámicas de ratón proporcionan un espectro de diversidad para la mayoría de los fenotiposLa variación genética en una población crea un espectro impresionante de diversidad fenotípica, particularmente cuando los cambios en la dieta o el ambiente son impuestos en la población. La biología de sistemas represente un cambio paradigmático en el estudio de la salud y la enfermedad que es distinto, pero complementario, a los enfoques reduccionistas que predominaron en las últimas décadas, cuando genes individuales fueron clonados, secuenciados y caracterizados. La biología de sistemas está anclada en el concepto de que los rasgos o caracteres son propiedades emergentes de interacciones complejas entre genes, proteínas, células y tejidos. Así como Galeno y otros pioneros de la investigación médica trataron de comprender el cuerpo basándose en las interconexiones físicas entre sus componentes, la biología de sistemas construye una visión del organismo a nivel de sistemas ensamblando las interconexiones entre rasgos medidos a múltiples niveles de complejidad y escala, empleando varias herramientas estadísticas y computacionales. (más…)


Posible asociación entre el sentido del gusto y el peso corporal

Micrografia de las papilas gustativas y la sensibilidad a 6-n-propiltiouracilo (PROP) tienen relación con el comportamiento alimentario y la masa corporalLa percepción del sabor, cómo esto puede influir en el comportamiento alimentario y por tanto en la masa corporal, ha sido ampliamente estudiado en un intento por comprender los factores que influyen o llevan a la obesidad. El énfasis en un gran número de estos estudios ha sido la relación entre la percepción del sabor dulce y la masa corporal. La percepción del sabor amargo, particularmente en relación al estatus  del degustador de 6-n-propiltiouracilo (PROP, como se le conoce normalmente) ha sido también ampliamente estudiada en relación a la obesidad. En contraste, poco se conoce sobre las relaciones entre la percepción de los sabores gustosos, tales como el de la sal y el glutamato (umami) y la masa corporal. (más…)


Variaciones genéticas en el metabolismo de los ácidos grasos poliinsaturados

Asociaciones de SNP en los genes FADS con varios PUFA ω-6 y ω-3La era genómica abrió nuevas posibilidades para conocer cómo el fondo genético de una persona podría influenciar en su salud. Cientos de loci genéticos para varios fenotipos han sido identificados en los años recientes, gracias a los estudios de asociación del genoma completo (GWAS, por sus siglas en inglés). Como una herramienta de la epidemiología genética, dichos estudios buscan marcadores genéticos -en la mayoría de los casos, polimorfismos de un nucleótido (SNP, por sus siglas en inglés)- a lo largo de genomas de muchas personas, a fin de encontrar variaciones genéticas asociadas con una enfermedad o fenotipo particular. (más…)


Metilación del ADN en el desarrollo de la resistencia a la insulina

Cambios en los perfiles de metilación del DNA pueden ocurrir durante el envejecimiento y en los estados patológicos, como el cáncer y las enfermedades metabólicasAunque el código genético es idéntico en esencialmente todas las células de un organismo (excepto por los linfocitos), cada tipo individual de célula posee su propio patrón de expresión génica. El fenotipo específico para cada tejido en un estado fisiológico es establecido por la metilación de ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés). La metilación de la posición 5′ de citosina, la cual es la más abundante de las modificaciones de base en el genoma de las células eucariotas, es una modificación epigenética mayor. En los ejemplos más comunes, la metilación del DNA suprime la expresión génica al modular el acceso de la maquinaria de transcripción a la cromatina o reclutando proteínas ligadoras de metilo. A su vez, estas proteínas reclutan proteínas remodeladoras de cromatina que pueden modificar histonas, formando así una cromatina compacta e inactiva. (más…)


Ácido linoleico conjugado y esteatosis hepática

 La incidencia de obesidad está asociada con la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD)La obesidad es un desorden nutricional metabólico crónico que se ha incrementado a una tasa alarmante en los últimos 20 años. La incidencia de obesidad está asociada con muchas complicaciones a la salud tales como hipertensión, hiperlipidemia, enfermedad cardiovascular, diabetes tipo 2 y un rango de anormalidades de lípidos, siendo la más común la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD, por sus siglas en inglés). (más…)


Sistemas energéticos en el músculo esquelético y ejercicio intenso

El tejido muscular puede variar su tasa metabólica en un grado mayor que cualquier otro tejido, dependiendo de las demandas a que es sometidoLa contracción muscular y por lo tanto todo el ejercicio es dependiente de la degradación de trifosfato de adenosina (ATP, por sus siglas en inglés) y la liberación concomitante de energía libre. Esta liberación de energía libre está acoplada a los requerimientos energéticos de trabajo celular, del cual la contracción muscular es solo un ejemplo. (más…)


Abastecimiento de folato perinatal

El folato juega un papel fundamental en procesos intracelulares que resultan en el crecimiento celularLa importancia del abastecimiento fisiológico de folato es bien reconocida en la salud humana; los papeles cruciales del folato en el metabolismo de un carbono para la síntesis fisiológica de ácido desoxirribonucleico (DNA, por sus siglas en inglés) y la división celular, así como en la conversión de homocisteína (Hcy, por sus siglas en inglés) a metionina, y subsecuentemente a S-adenosilmetionina (SAM), han sido demostrados convincentemente. (más…)


Mecanismos de los alimentos que contribuyen a prevenir la diabetes

Los alimentos que mejoran la sensibilidad a la insulina (fibras, ácidos grasos monoinsaturados, la vitamina D) actúan en forma paralela a la metforminaLa prevención de la diabetes mellitus tipo 2 (T2DM, por sus siglas en inglés) es ciertamente más efectiva que tratar sus manifestaciones y complicaciones. Un prerrequisito para la identificación e implementación de estrategias de intervención nutricional exitosas es un profundo entendimiento de la patogénesis de la enfermedad. Esta no es una tarea simple, dada la complejidad de la fisiología de la homeostasia de la glucosa y la naturaleza multifactorial del síndrome metabólico. (más…)


Vitamina A y función cerebral

El ácido retinoico puede ser producido en los cuerpos celulares funcionales de una región cerebral para el transporte axonal a otras regiones remotas en donde pueden dirigir la neuromodulaciónLa vitamina A es un micronutrimento liposoluble que es convertido en ácido retinoico en o cerca del sitio de actividad en el cuerpo para utilizarse como regulador transcripcional. Estudios en micromatrices (microarrays) han encontrado que la señalización retinoide afecta un gran número de genes en diferentes tejidos y de acuerdo a algunos estimados, el 15% de los genes humanos codificadores de proteínas conocidos, por lo que representa un fuerte candidato para neuromodulación. La deficiencia de vitamina A (VAD, por sus siglas en inglés) es globalmente una de las formas más comunes de desnutrición en las poblaciones humanas, con desórdenes oculares, inmunosupresión y deterioro del crecimiento descritos comúnmente, y aunque se han hecho considerables esfuerzos políticos para eliminar VAD en los últimos 50 años, permanece como un problema en buena parte del mundo en vías de desarrollo. (más…)


Sistema central de insulina y balance energético

Modelo molecular del receptor de la insulinaAunque las isletas pancreáticas fueron descritas por primera vez por Langerhans en 1869, pasaron décadas para que su función fuera identificada, cuando Minkowski y von Mering reportaran que la remoción del páncreas causaba un fenotipo diabético. Numerosos investigadores encontraron subsecuentemente que los extractos pancreáticos crudos producían reducciones moderadas en glicosuria, y en la década de los 1920s se aisló insulina de las isletas pancreáticas y se administró en el primer tratamiento clínico exitoso de diabetes tipo 1. Poco después, la insulina purificada de fuentes animales se volvió comercialmente disponible para el tratamiento de la diabetes. (más…)


Relevancia de la fermentación de proteínas para la salud intestinal

Los efectos de la exposición a largo plazo de la mucosa colónica a los compuestos luminales producto de fermentación de proteínas son poco clarosLa degradación anaeróbica de proteína no digerida o endógena en el colon por la microbiota residente, un proceso también llamado putrefacción, es generalmente considerado como perjudicial para la salud del anfitrión. La fermentación de proteínas resulta en la producción de un amplio rango de metabolitos que están en contacto directo con la mucosa colónica y pueden interactuar directamente con las células de la mucosa. La fermentación de proteínas ha sido implicada principalmente en la etiología del cáncer colorrectal (CRC, por sus siglas en inglés), pero también en la colitis ulcerativa (UC, por sus siglas en inglés) y en procesos fisiológicos como el envejecimiento. Actualmente, el impacto de la fermentación de proteínas en la salud intestinal se ha vuelto particularmente relevante en virtud de la amplia aplicación de dietas altas en proteína para la pérdida de peso y el mantenimiento del peso corporal. (más…)


Interacción entre los genomas de alimentos, microbios intestinales y humanos

La microbiota en el cuerpo humano adulto comprende una biomasa superior a los 100 mil millardos de bacterias esparcidas en más de 400 especiesAlimentos y bebidas son la materia física que administramos a nuestro cuerpo, además del aire inhalado, drogas y medicamentos. La nutrición representa así uno de los impactos ambientales más fuertes a largo plazo sobre la salud humana.  La investigación nutriológica contemporánea se enfoca en la promoción de la salud, previniendo o retrasando el surgimiento de la enfermedad, optimizando el desempeño y valorando los beneficios y riesgos. Estas direcciones requieren de estrategias completas, debido a que los componentes alimentarios interactúan con nuestro cuerpo, no solamente a nivel de sistema, sino también a niveles de órganos, células y moléculas, y a que la mejora nutricional de un aspecto de la salud debe estar acompañado por la conservación de la salud en todos los demás aspectos. (más…)


Las dos caras del estrés oxidativo

Las concentraciones bajas a moderadas de oxidantes, como los producidos durante el ejercicio, afectan benéficamente el desarrollo de resistencia, el envejecimiento y el síndrome metabólicoEl término ‘estrés oxidativo’ (o ‘estrés oxidante’, como también se le conoce) es utilizado frecuentemente, pero rara vez es definido. En 1991, Helmut Sies lo describió como un “desbalance entre oxidantes y antioxidantes a favor de los oxidantes, llevando potencialmente a un daño”. El estrés oxidativo, por tanto, se refiere a Fun serio desbalance entre la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés) y las defensas antioxidantes. Un antioxidante ha sido definido como “alguna substancia que retrasa, previene o remueve el daño oxidativo a una molécula objetivo (target o blanco)”. (más…)