Bases moleculares, bioquímicas y fisiológicas de la fibrosis quística y su respectiva terapia médica nutricional
RESUMEN
La Fibrosis Quística es una enfermedad autosómica recesiva consecuencia de mutaciones en un gen localizado en el cromosoma 7. La prevalencia varía según el origen étnico de la población. Se detecta aproximadamente en uno de cada 3 000 nacidos vivos en la población caucásica de América del Norte y del norte de Europa, en uno de cada 17 000 nacidos vivos afroamericanos.
La mutación más común en el gen de la fibrosis quística (casi 70% de los cromosomas) es una pérdida de tres pares de bases cuyo resultado es la ausencia de fenilalanina en la posición del aminoácido 508 (∆F508) del producto proteínico del gen de la CF, conocido como regulador transmembrana de la fibrosis quística (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR). El gran número (>1 000) de mutaciones relativamente raras (<2%) identificadas en el gen de la fibrosis quística hace impracticable el empleo de tecnologías diagnósticas con DNA para la identificación de heterocigotos en grandes poblaciones, para cuya detección no existen determinaciones fisiológicas. Esta enfermedad se caracteriza por una infección crónica de las vías respiratorias que finalmente conduce a bronquiectasias y bronquiolectasias, insuficiencia pancreática exocrina y disfunción intestinal, funcionamiento anormal de las glándulas sudoríparas y disfunción urogenital.
FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS COMO MEDIADORES LIPÍDICOS
Las dos principales razones por las cuales los ácidos grasos poliinsaturados son importantes en los animales y en humanos, es que estos sintetizan los mediadores lipídicos y la producción de membranas que tienen una óptima estructura y funcionalidad. Los ácidos grasos omega 6 juegan el papel más importante en los mediadores lipídicos. Entre esto se encuentran como se ha venido mencionando los eicosanoides, el fosfoglicerido inositol. El araquidonato es el principal componente de estos ácidos grasos omega 6 involucrado en estos procesos. También EPA (ácido eicosapentanoico) participa en esta formación, la principal función de los ácidos grasos omega 3 es de mediar la estructura de membrana.
BIOSÍNTESIS Y FUNCIÓN DE LOS EICOSANOIDES
Algunos de los más potentes efectos de los ácidos grasos poliinsaturados están relacionados con la conversión enzimática de una serie de metabolitos oxigenados llamados eicosanoides, llamados así porque su estructura está compuesta de una cadena de 20 carbonos. Dentro de los eicosanoides se encuentran las prostaglandinas, tromboxanos y leukotrienos, ácidos grasos hidrogenados y lipoxinas. Las prostaglandinas y los tromboxanos con producidos por la vía de ciclooxigenasa. Bajo estimulación se da la síntesis rápida de los receptores específicos de los eicosanoides activos, esto localmente en el tejido en donde son formados. Los eicosanoides modulan la función de células cardiovasculares, pulmonares, inmunes, reproductivas y secretoras. Ellas son rápidamente convertidas a su forma inactiva por selectivas enzimas catabólicas. Los humanos dependemos de la presencia en la dieta de ácidos grasos n-3 y n-6 de la familia de los poliinsaturados para la adecuada biosíntesis de los eicosanoides. Aquí se encuentran tres precursores directos de ácidos grasos que participan en la formación de los eicosanoides por la acción en la membrana de la ciclooxigenasa o algunos sistemas enzimáticos específicos de la lipoxigenasa. Una serie amplia de prostanoides y leukotrienos con diferentes propiedades biológicas son generados por estos ácidos grasos. El primer paso irreversible en la síntesis de prostaglandinas y leukotrienos es una hidroxiperoxidación y activación de los ácidos grasos por acción de la oxigenación de la prostaglandina H sintasa o de las enzimas de la lipoxigenasa sobre los precursores no esterificados de los PUFAS. Esta reacción se puede observar en cada una de las gráficas de esta investigación y en la que se muestra a continuación.
La estimulación normal de las células por vía fisiológica normal o estimulo patológico, como trombina, ADP (adenosin difosfato) o colágeno, inician la cascada mediada por el calcio. Esta cascada involucra la activación del fosfolípido A2 quien libera ácidos grasos poliinsaturados en la posición 2 de la membrana celular. En el siguiente esquema se mostrara en mayor detalle las vías metabólicas para la síntesis de los eicosanoides a partir del ácido araquidónico como se ha venido mostrando.
Los ácidos grasos de cadena larga (PUFA) de la membrana fosfolipídica son liberados en respuesta a la injuria y a la inflamación. Los ácidos grasos están clasificados de acuerdo al número de dobles enlaces que posean es así: ácido linoléico (3), acido araquidónico (4) y eicosapentanoico (5). De acuerdo al tejido involucrado, estos ácidos grasos entran juntos a la cascada de leukotrienos y prostaglandinas, permitiendo entonces la producción de la hormona eicosanoide. Esta hormona es fabricada para ser usada en tejidos cercanos, se ha designado su efecto paracrino, en contraste con las hormonas endocrinas fabricadas por órganos distantes y transportados en la sangre. Estas hormonas paracrinas están involucradas en múltiples funciones locales. Ellas pueden alterar el tamaño y la permeabilidad de las vesículas sanguíneas, alterar la actividad plaquetaria y contribuir a la coagulación sanguínea; también contribuyen a modificar los procesos inflamatorios. Además de los eicosanoides, una gran variedad de mediadores existen, donde se incluyen las interleukinas, citoquinas, quimoquinas, factores de coagulación, factores de crecimiento, factores de adhesión y otras moléculas que también son influenciadas por el consumo en la dieta de lípidos.
FACTOR DE ACTIVACIÓN PLAQUETARÍA COMO MEDIADOR LIPIDICO NO RELACIONADO CON EL ÁCIDO ARAQUIDONICO
El factor de activación plaquetaria es una importante molécula de señalización de naturaleza lipídica. Este factor estar formado un lípido de carácter éter que la célula sintetiza «de novo» remodelando la membrana unido a un precursor. Este factor se encuentra en una variedad de organismos donde funciona como mediador de muchas actividades. En los mamíferos, este factor es un potente inductor de la agregación plaquetaria, también estimula la quimiotaxis y la degranulación de los neutrofilos, facilitando así la liberación de LTB4 y acido 5-hidroxieicosatetranoico. Este factor está involucrado en muchos aspectos de las reacciones alérgicas; por ejemplo, este estimula la liberación de histamina liberando y potenciando la secreción de IgE, IgA y el factor de necrosis tumoral. Las células endoteliales son un importante blanco para el factor donde causa un cambio negativo en el potencial de membrana por la activación de los canales de Ca2+ dependientes de K+. Al mismo tiempo actúa como un potenciador de la permeabilidad vascular y participando en la adhesión de neutrofilos y plaquetas a las células endoteliales.
Este factor ejerce su efecto por la unión al receptor específico en la membrana. La mayor consecuencia de su función está en unirse a la proteína G y al receptor con la consecuente formación de IP3 (inositol trifosfato) estimulando un grupo de proteínas MAP kinasas. El factor de activación plaquetaria acetilhidrolasa termina su acción señalizando el lípido.
ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES
ALIMENTOS FUENTE DE ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES
OMEGA 6
- Aceite de maíz (57% 18:2 omega 6)
- Aceite de alazor (73% 18:2 omega 6)
OMEGA 6 Y OMEGA 3
- Aceite de canola (8% A 12% 18:3 omega 3; 22% 18:2 omega 6)
- Aceite de soya (7% 18:3 omega 3; 51% 18:2 omega 6)
OMEGA 3
- Aceite de hígado de bacalao (9% a 12% 20:5 omega 3; 9% hasta 12% 22:6 omega 3)
- Aceite de salmón (9% 20:5 omega 3; 11% 22:6 omega 3)
Fuentes de ácidos grasos Omega 3
RECOMENDACIONES DIARIAS DE ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES
Todavía no se cuenta con una recomendación ponderada establecida para evitar la deficiencia de ácidos grasos esenciales. Un humano normal requiere cerca de 1% de su valor calórico total de ácidos grasos omega 6, usualmente entre 2 y 4 gramos por día. Una persona bien alimentada consume una cantidad mucho mayor, esto alrededor de 5% a 10% del valor calórico total. Una deficiencia de ácidos grasos esenciales es muy difícil de encontrar por las condiciones de la dieta diaria.
Una dieta típica occidental contiene muy pocos ácidos grasos omega 3. La evidencia muestra que entre 0.3 y 0.4g de ácidos grasos omega 3 deben ser consumidos diariamente. Algunos expertos recomiendan tener una ingesta alta de ácidos grasos omega 3 cerca de 2 a 4g por día. El consumo elevado puede brindar un mejor balance entre los ácidos grasos omega 6 y omega 3; donde los ácidos grasos omega 3 deberían suministrar el 10% del consumo total de grasa poliinsaturada.
FISIOPATOLOGIA DE LA FIBROSIS QUÍSTICA
La fibrosis quística es un trastorno monogenético que se presenta como una enfermedad multiorgánica. Esta enfermedad se caracteriza por una infección crónica de las vías respiratorias que finalmente conduce a bronquiectasias y bronquiolectasias, insuficiencia pancreática exocrina y disfunción intestinal, funcionamiento anormal de las glándulas sudoríparas y disfunción urogenital.
CONSIDERACIONES GENÉTICAS
La Fibrosis Quística es una enfermedad autosómica recesiva consecuencia de mutaciones en un gen localizado en el cromosoma 7. La prevalencia varía según el origen étnico de la población. Se detecta aproximadamente en uno de cada 3 000 nacidos vivos en la población caucásica de América del Norte y del norte de Europa, en uno de cada 17 000 nacidos vivos afroamericanos. La mutación más común en el gen de la fibrosis quística (casi 70% de los cromosomas) es una pérdida de tres pares de bases cuyo resultado es la ausencia de fenilalanina en la posición del aminoácido 508 (∆F508) del producto proteínico del gen de la CF, conocido como regulador transmembrana de la fibrosis quística (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR). El gran número (>1 000) de mutaciones relativamente raras (<2%) identificadas en el gen de la fibrosis quística hace impracticable el empleo de tecnologías diagnósticas con DNA para la identificación de heterocigotos en grandes poblaciones, para cuya detección no existen determinaciones fisiológicas.
