Isoflavonas de soya y evidencias sobre la protección cardiovascular
Soya isoflavones and evidences on cardiovascular protection
Natalia González Cañete1 y Samuel Durán Agüero2
1Nutricionista MSc. 2Nutricionista PhD. Carrera de Nutrición y Dietética. Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad San Sebastián. Chile.
Dirección para correspondencia
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RESUMEN
Las isoflavonas de soya son un grupo de compuestos bioactivos, no nutritivos, de naturaleza fenólica, no esteroidal, encontrados en la soya y alimentos derivados. Comparten con otros compuestos la capacidad de unión a los receptores estrogénicos de distintas células y tejidos, por lo que pueden actuar como fitoestrógenos. El interés actual sobre ellas deriva del reconocimiento de que poblaciones asiáticas con un alto consumo presentan menor prevalencia de cáncer y enfermedades cardiovasculares, en comparación con poblaciones de países occidentales. Este beneficio cardiovascular no estaría dado sólo mediante modulación de los lípidos plasmáticos, mecanismo ampliamente estudiado. En este artículo se revisa la evidencia publicada acerca de los efectos benéficos de las isoflavonas de soya y las distintas vías de acción que beneficiarían la salud cardiovascular, mecanismos que trascienden los tradicionalmente abordados, como la modulación de los lípidos plasmáticos, y que involucran regulación de funciones a nivel celular y enzimático, en eventos como la inflamación, trombosis y progresión aterosclerótica.
Palabras clave: Isoflavonas de soya. Enfermedad cardiovascular. Fitoestrógenos.
ABSTRACT
Soya isoflavones represent a group of non-nutritive, bioactive compounds, of non-steroidal phenolic nature that are present in soy bean and derived foods. They share with other compounds the capacity of binding to estrogenic receptors from different cells and tissues so that they may act as phytoestrogens. The current interest in these compounds comes from the knowledge that in Asian populations with high levels of their consumption the prevalence of cancer and cardiovascular disease is lower, as compared to the Western countries populations. This cardiovascular benefit would be the result not only of the modulation of plasma lipids, which is a widely studied mechanism. This paper reviews the published evidence about the beneficial effects of soya isoflavones and the different mechanisms of action that would benefit cardiovascular health and that surpass the mechanisms traditionally approached such as the modulation of plasma lipids, and that implicate the regulation of cellular and enzymatic functions in situations such as inflammation, thrombosis, and atherosclerotic progression.
Key words: Soya isoflavones. Cardiovascular disease. Phytoestrogens.
Introducción
La enfermedad cardiovascular (ECV) es la principal causa de muerte en Chile1-3 y en la mayoría de los países industrializados4.
]]> Dentro de este contexto, el papel de la dislipidemia en la ocurrencia de fenómenos como la aterosclerosis, principal nexo conector entre las diferentes patologías consideradas dentro del espectro de ECV, fue enfatizado por numerosos estudios clínicos y experimentales5-10.En las últimas décadas, se ha propuesto que la presencia de isoflavonas de soya en la dieta de las poblaciones asiáticas se relaciona con menor incidencia de distintos tipos de cáncer, (mama, próstata, colon) y enfermedades coronarias11-20. Inclusive, se presentó fuerte evidencia acerca de los efectos protectores de las isoflavonas sobre el cáncer de mama en la pre-menopausia20.
Mujeres asiáticas postmenopáusicas que consumen una dieta alta en soya, y por consiguiente, rica en isoflavonas, presentan menor incidencia de ECV que las occidentales21-24. Gran parte de los estudios en humanos, realizados en el pasado con isoflavonas, se han enfocado principalmente en los beneficios cardiovasculares que éstas tendrían a partir de su capacidad de afectar los niveles plasmáticos de colesterol, en individuos hipercolesterolémicos25-30.
El interés existente sobre las isoflavonas de soya surgió a partir de estudios epidemiológicos de larga data, en los cuales se señaló la menor ocurrencia de ciertas patologías en los países orientales, en comparación a los occidentales17-19,31. Las isoflavonas son un amplio grupo de compuestos bioactivos, no nutritivos, de estructura fenólica, no esteroidal, presentes naturalmente en numerosas especies vegetales, sobre todo en en la familia de las leguminosas, destacando por su alto contenido la soya (Glycine max) y el trébol rojo (Trifolium pratense)32. La única fuente de relevancia alimentaria sería la soya, puesto que el trébol rojo es únicamente de consumo animal.
Debido al aumento continuo de la población mundial, y al incremento en la demanda por fuentes alimentarias proteicas, la producción mundial de soya continúa en crecimiento. A diferencia de otras oleaginosas, la soya es un grano rico en proteínas, del cual puede extraerse cerca de un 76% de harina y un 19% de aceite. El mercado de la harina se destina como fuente proteica para el pienso de los animales. El aceite de soya se valoriza debido a la creciente demanda del biodiesel en la Unión Europea33.
La soya es una de las principales leguminosas producidas a nivel mundial. A partir del año 2000, tanto la producción mundial total como el área plantada se incrementó en 48 y 37% respectivamente. Estados Unidos, Brasil, Argentina y Paraguay son los cuatro mayores productores a nivel mundial. Los Estados Unidos representan un 35% de la producción mundial, y 45% de la exportación total mundial, mientras que Brasil y Argentina juntos, un 46% de la producción mundial33. Los principales destinos de exportación son China y la Unión Europea.
Los compuestos más importantes del grupo de las isoflavonas son la genisteína (5, 7, 4'-trihidroxiisoflavona) y la daidzeína (7, 4' dihidroxiisoflavona). Existe una tercera, pero de escasa relevancia nutricional: la gliciteína (4',7- dihidroxi-6-metoxiisoflavona).
Las isoflavonas de soya presentan una estructura similar a la del principal estrógeno endógeno 17- β estradiol16. Debido a esta similitud estructural, las mismas pueden unirse a los receptores estrogénicos ER α y ER β, presentes en todas las células del organismo1, presentado, sin embargo, mayor afinidad hacia el ER β34. Debido a esta capacidad de unión a los receptores, las isoflavonas se encuentran dentro del grupo de los fito-estrógenos, pudiendo presentar funciones tanto estrogénicas como antiestrogénicas, actuando como agonistas o antagonistas a los ER15.
Metabolismo de las isoflavonas
]]> Las isoflavonas presentes en los alimentos se encuentran inactivas biológicamente, debido que las mismas están en forma glicosilada (unidas a azúcares). Las formas glicosiladas se denominan daidzina, genistina y glicitina. Una vez ingeridas, éstas son hidrolizadas a las formas biológicamente activas, mediante las enzimas β-glucosidasas intestinales y otras enzimas del borde en cepillo, las cuales liberan las formas agliconas de las isoflavonas (daidzeína, genisteína, gliciteína). Aparentemente las formas glicosiladas son pobremente hidrolizadas mediante las enzimas digestivas intestinales, debido a que son más hidrofílicas (polares) que las formas agliconas. Además, presentan un mayor peso molecular, lo que limitaría su absorción39. Las formas agliconas pueden ser absorbidas, o continuar siendo metabolizadas a varios tipos específicos de metabolitos: la daidzeína puede ser metabolizada a equol y O-demetilangolensina, y la genisteína a p-etil fenol35. La biotransformación intestinal incluye dehidroxilación, reducción, y demetilación. Todas son reacciones bacterianas que ocurren presumiblemente en el colon. Luego siguen pasos de glucuronidación (unión al ácido glucurónico y en menor medida al ácido sulfúrico), eventos que toman lugar en el hígado, y según ciertas investigaciones, también pueden ocurrir en la pared intestinal durante la misma absorción. Las isoflavonas llegan al hígado mediante la circulación enterohepática. Esta conjugación es catalizada en el caso de la genisteína por la UDP-glucuroniltransferasa36. La eficiencia de la conjugación de las isoflavonas es alta, por lo que la cantidad de isoflavonas circulantes libres es pequeña15. La mayoría de las isoflavonas absorbidas son excretadas en forma conjugada por la orina, pero un pequeño porcentaje pasa por la circulación enterohepática, reciclándose nuevamente. Además de la orina, pueden eliminarse por la bilis37. Las cantidades excretadas por orina de genisteína y daidzeína son prácticamente iguales (3-4%), sin embargo, se encuentran en distinta proporción a nivel plasmático: por ejemplo, las concentraciones de daidzeína sulfato en el plasma fueron 167% mayores que las de genisteína sulfato. Esto reflejaría diferencias en la excreción urinaria y biliar de ambas38. Aún no se ha determinado uno de los factores más importantes en el metabolismo de las isoflavonas: la concentración a nivel tisular de las formas agliconas y de los conjugados de isoflavonas.La microflora es fundamental para la metabolización y posterior efecto clínico de las isoflavonas39. Se ha resaltado su importancia a partir de algunas observaciones, como por ejemplo posterior a la administración de antibióticos, se suprime su metabolismo40, animales sin microflora colónica no excretan los metabolitos, e inclusive niños consumidores de fórmula derivada de soya, pero sin una microflora completamente formada, no pueden formar cantidades detectables de equol15,41. La forma en como estas isoflavonas se metabolizarían dependerían además de la naturaleza del alimento consumido.
Las tasas máximas de excreción urinaria encontradas luego de una única comida rica en soya, se da entre las 6-12 horas posteriores a la comida, con más del 50% de la excreción en las primeras 12 horas. La recuperación urinaria de daidzeína es mayor que la de genisteína (62 y 22% de las dosis consumidas, respectivamente), lo que refleja aparentemente la mayor biodisponibilidad de la daidzeína, y una mayor excreción fraccional de la genisteína vía biliar42,43. Sin embargo, a pesar de las diferencias en las cantidades observadas a nivel urinario, las cantidades a nivel plasmático son prácticamente similares. El tiempo medio para alcanzar las máximas cantidades a nivel plasmático descritas son de 8,4 y 7,4 horas, para la genisteína y daidzeína, respectivamente42.
Tipo de alimento consumido y presencia de isoflavonas
Los alimentos de soya tradicionalmente consumidos en Occidente, son el tofu, el miso y el tempeh, derivados del consumo de platos tradicionales orientales44. Estos dos últimos son producidos mediante la fermentación de los porotos de soya con granos. Este proceso de fermentación condiciona aparentemente una mayor biodisponibilidad de las isoflavonas en este tipo de productos, debido a que aumenta el contenido de las formas agliconas de las isoflavonas45,46. Muchas de las bacterias usadas para esta fermentación son capaces de hidrolizar los conjugados glucosídicos a los que se encuentran unidas las isoflavonas45.
Los productos de soya de "segunda generación" son aquellos derivados de la soya, mediante proceso de extracción química, como los aislados de proteína de soya y la harina de soya. Estos productos son ingredientes muy frecuentemente usados en alimentos como hamburguesas vegetales, suplementos proteicos, y fórmulas infantiles, y como aditivos no nutritivos para mejorar las características de los alimentos procesados47.
Sin embargo, es importante tomar en cuenta que existe una gran variabilidad en la concentración y composición de isoflavonas en los porotos de soya y alimentos derivados de la soya, en función de la especie de la semilla, factores geográficos y ambientales, y el procesamiento industrial por el cual pasaron las semillas de soya48,49.
Con respecto a la influencia que podría tener el tipo de dieta ingerida sobre la biodisponibilidad de las isoflavonas, según un estudio realizado por Xu y cols, la biodisponibilidad de las isoflavonas (luego del consumo de alimentos derivados de soya), es independiente del tipo de dieta consumida (modestas variaciones en el porcentaje de macronutrientes), por lo que no se afecta según el consumo de otros alimentos durante el día45.
]]> Cantidades de consumo de soya en distintas poblaciones y efectos sobre las concentraciones plasmáticas de isoflavonas
Es importante considerar las cantidades de soya consumidas en los distintos países, ya que esto condiciona un mayor aporte de isoflavonas. Se estima que las cantidades de isoflavonas que se encuentran en alimentos derivados de la soya son de 0,1-1,5 mg/g de soya50. Los efectos fisiológicos positivos se producen a partir de la ingesta de ciertas cantidades de isoflavonas51.
El consumo de proteína de soya per-cápita según datos de las Naciones Unidas, es de menos de 1 gramo/día en la mayoría de los países europeos o norteamericanos, aunque poblaciones como los vegetarianos, inmigrantes asiáticos y niños que consumen fórmula basada en soya consumen una mayor cantidad33. Se reportó que el consumo de soya de los países asiáticos es de 2050 g/día44, pero esto puede variar ampliamente, dependiendo de factores generacionales (consumo de mayor cantidad de alimentos occidentalizados) zona urbana o rural, y otros factores del estilo de vida. Sin embargo, el mayor consumo tradicional de estos alimentos, condiciona un mayor aporte de isoflavonas, y por lo tanto, mayores niveles plasmáticos circulantes de las mismas. No se cuenta con estimaciones de las cantidades ingeridas de fitoestrógenos e isoflavonas en la población chilena.
Los niveles plasmáticos de isoflavonas detectadas con un consumo de aproximadamente 50 mg/día de isoflavonas (cantidades alcanzadas con una dieta tradicional asiática) fueron de 50-800 ng/mL16. En un estudio realizado por Morton y cols.52 se determinaron los niveles plasmáticos de isoflavonas en hombres y mujeres japoneses sanos mayores de 40 años, y se compararon los valores con una población similar del Reino Unido. Los hombres japoneses presentaron significativamente mayores concentraciones circulantes de isoflavonas que los individuos ingleses (493, 282,5 y 99,1 nmol/L vs 33,2, 17,9 y 0,57 nmol/L de genisteína, daidzeína y equol, respectivamente), al igual que las mujeres japonesas (501,9, 246,8 y 57,6 nmol/L vs 27,7, 12,5 y 2,2 nmol/L de genisteína, daidzeína y equol, respectivamente).
Debido a que el consumo de alimentos derivados de la soya es poco frecuente en poblaciones occidentales, resulta interesante conocer qué otras fuentes alimentarias existen para aportar isoflavonas. Según estudios de frecuencia de consumo realizados en poblaciones de mujeres occidentales postmenopáusicas, los principales alimentos que aportaron isoflavonas a la dieta diaria en esa población son los porotos, los guisantes, té, café y nueces44. En cuanto a la cantidad de isoflavonas consumidas, se observó una mediana de 39 μg/día (24-57 μg) de daidzeína, y 70 μg/día (28-120 μg) de genisteína44. Los valores de consumo promedio, tanto en hombres como en mujeres, en una cohorte de hombres y mujeres del Reino Unido, fue menor a 1 mg/día. El principal aportador de isoflavonas en su dieta fue el pan53. El consumo promedio de isoflavonas que se encontró en la cohorte de mujeres postmenopáusicas en el estudio de Framingham fue menor a 0,5 mg/día54.
Los niveles plasmáticos de isoflavonas, determinados mediante Cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC), descritos en esta población fueron de 12,2 ± 4,3 nmol/L de genisteína, y 6,9 ± 3,6 nmol/L de daidzeína54. Debe considerarse, sin embargo, la disponibilidad alimentaria más amplia de productos de soya que se presenta en países como los Estados Unidos (tofu, miso, tempeh). Considerando a la población occidental en general, se considera un consumo de isofalvonas < a 1 mg/día16.
El contenido de isoflavonas de otros alimentos puede encontrarse en la tabla I.
]]> Evidencias sobre la protección cardiovascular
Funciones de las isoflavonas
Conociendo las funciones que los estrógenos despliegan en el mantenimiento de las funciones homeostáticas de varios sistemas, como el sistema cardiovascular, reproductivo, metabólico, esquelético y nervioso, estos compuestos han concentrado la atención de investigadores por su potencial preventivo y terapéutico. Desde hace décadas, se propone que la presencia de isoflavonas de soya en la dieta de las poblaciones asiáticas se relaciona con menor incidencia de distintos tipos de cáncer, (mama, próstata, colon) y enfermedades coronarias15,16. La mayor parte de la atención centrada en los efectos positivos sobre la salud cardiovascular se basan en resultados provenientes de estudios clínicos que demuestran los efectos hipocolesterolémicos en individuos hipercolesterolémicos, consumidores de proteína de soya, en quienes se encontró una reducción significativa en los niveles de colesterol total, colesterol LDL (LDL-c), y triglicéridos. Algunas de estas investigaciones abogaban por la sustitución de la proteína animal por proteína de soya para reducir los niveles de colesterol total y LDL-c. Otros estudios realizados en sujetos sanos moderadamente hipercolesterolémicos refirieron que cantidades tan pequeñas como 20 gramos de proteína de soya/día reducen significativamente los niveles de LDL-c, con una sustitución de proteína animal por proteína de soya25-30,55. Sin embargo, existen otros mecanismos, además de los relacionados con la modulación de los lípidos sanguíneos, que explicarían los efectos cardioprotectores. Uno de estos mecanismos considerados es la capacidad de las isoflavonas de prevenir los eventos trombóticos, mediante la modulación de la actividad plaquetaria. A fin de comprender los efectos de las isoflavonas sobre la salud cardiovascular, se describirá a continuación de forma resumida el proceso hemostático.
Hemostasia y plaquetas
La hemostasia normal es la consecuencia de una sucesión de procesos perfectamente concatenados, que busca el cumplimiento de dos objetivos fundamentales: el mantenimiento de la sangre en estado líquido y libre de coágulos, y la formación inmediata de un tapón hemostático en un sitio de lesión vascular. El proceso patológico opuesto a la hemostasia es la trombosis, caracterizada por la formación de un trombo, secundario a una lesión vascular que no amerita tal respuesta exacerbada, lo que puede llevar a obstrucción de un vaso. Para evitar tales acontecimientos, el endotelio posee propiedades antitrombóticas, entre las que se enumeran funciones antiplaquetarias, anticoagulantes y fibrinolíticas56. Las plaquetas, células provenientes de la médula ósea, son las principales células hemostáticas. Luego de algún tipo de lesión vascular, las plaquetas se agregan y liberan el contenido de sus gránulos. Entre los factores que provocan estos cambios se citan al ADP, colágeno, tromboxano A2 (TxA2) y trombina, el más potente activador plaquetario57. Una de las principales señales desencadenantes de la activación plaquetaria es el aumento del Ca2+ intracelular. El fin último del aumento de Calcio intracelular es promover la respuesta rápida de las plaquetas ante la lesión vascular, mediante la liberación de los ya mencionados agentes contenidos en las granulaciones que favorecen la adhesión plaquetaria. Luego de la adhesión, el paso siguiente del proceso trombótico es la agregación plaquetaria. Este fenómeno es desencadenado por el TxA2, metabolito derivado del ácido araquidónico (AA) de la membrana plasmática (ácido graso que proviene principalmente del consumo de carnes rojas)58,59. El TxA2 sintetizado en plaquetas por la enzima Tromboxano sintetasa mediante la vía de la ciclooxigenasa, actúa de manera autócrina y parácrina, incrementando la activación y el reclutamiento de las plaquetas aledañas, generando agregación en el sitio de lesión vascular. El TxA2, junto con el ADP, estimula también la vasoconstricción. Además del TxA2 existen otros agonistas plaquetarios como epinefrina, trombina (esencial para la formación del trombo), que junto con el ADP, TXA2 y la cascada de la coagulación, forman el tapón hemostático secundario y definitivo. De hecho, la Trombina es una importante sustancia contra la que se dirige el tratamiento antitrombótico60-62. (fig. 1).
El estudio de la función plaquetaria podría ser útil para predecir la aparición de ECV en poblaciones aparentemente sanas, por lo que sería importante incluir a la actividad plaquetaria como un marcador de riesgo cardiovascular63. Es conocida la asociación existente entre alteraciones de la función plaquetaria y riesgo aumentado de eventos cardiovasculares o muerte en individuos que previamente ya presentaron algún tipo de ECV64-67. Sin embargo, no se cuenta con suficientes estudios para establecer la misma asociación en personas sanas68. Estudios que evaluaron la asociación entre la agregación plaquetaria y la incidencia de eventos cardiovasculares en individuos sanos, demostraron que la agregación plaquetaria se incrementaba con la edad, y que éste fenómeno afectaba más frecuentemente a las mujeres69.
Función plaquetaria
Una vez descritos de manera breve los diferentes componentes de la activación y agregación plaquetaria, es interesante presentar de qué manera estos mecanismos se conectan con las acciones ejercidas por las isoflavonas relatadas por distintas investigaciones. Por ejemplo, estudios in vitro han demostrado que la daidzeína y genisteína pueden inhibir de forma significativa y dosis dependiente los pasos iniciales de la activación plaquetaria, cuando estas células eran incubadas previamente con las isoflavonas, en comparación con plaquetas control. Lo mismo se observó en estudios como el de Kazunao y cols, quienes registraron una reducción significativa de la agregación plaquetaria in vitro ante concentraciones de genisteína de 30 a 100 pM70. Estudios in vivo, realizados en ratones, en los cuales se había inducido oclusión trombótica de la arteria femoral, demostraron que cuando se inyectaba genisteína a los animales en concentraciones de 10 mg/kg, minutos previos a la administración de una infusión que inducía la oclusión, se prolongaba el tiempo necesario para la formación de un trombo. Tales efectos fueron similares a los producidos por la administración venosa de ácido acetilsalicílico70. Los mecanismos que explicarían tales resultados, se deberían a efectos de las isoflavonas, sobre algunos de los pasos que ocurren durante la formación del tapón hemostático, ya sea la activación, adhesión, o agregación plaquetaria.
Basados en el hecho de que la activación plaquetaria resulta en la liberación de ADP, existe también evidencia de que ciertas isoflavonas ejercerían efectos sobre su liberación. Este hecho fue examinado en plaquetas que fueron activadas por U46619, sustancia sintética que actúa como agonista del receptor de Tromboxano A2 (TP). La secreción de ADP fue significativamente inhibida por equol en un 76%, con una concentración de 10 pM/L. Cuando la activación plaquetaria era inducida por trombina o colágeno, el equol inhibía la liberación de ADP en un 46 y 77% respectivamente. La inhibición inducida por el equol fue similar a la provocada por ácido acetilsalicílico. Este efecto podría ser explicada por el hecho de que el equol es capaz de unirse con mayor afinidad que cualquier otro metabolito a los receptores estrogénicos, y a que puede además unirse a otro tipo de receptores celulares, como al TP, pudiendo por lo tanto desplazar la unión de otro tipo de agonistas a este receptor, de forma dosis-dependiente, y reversible71. El bloqueo de los receptores de TxA2 podría interferir con las señales de transducción mediadas por este receptor71.
También pueden mencionarse efectos sobre las concentraciones de calcio intracelular libre. Estudios como los de Sargeant y cols, en el cual plaquetas de sujetos sanos fueron sometidas a la incubación con genisteína por un tiempo de 2 minutos, demostraron que ante la presencia de ADP, no existía incremento en el Calcio intracelular de estas plaquetas. Podría considerarse por lo tanto que la genisteína posee actividad inhibitoria sobre la liberación de Calcio intracelular72.
]]> El aumento de la fosforilación en los residuos de Tirosina de las proteínas de las plaquetas, está asociado con señales de transducción, y con la consecuente activación plaquetaria. Es posible que exista una asociación entre la fosforilación del sistema de Tirosina Quinasa y las concentraciones citosólicas intracelulares de calcio. Se ha propuesto que los altos niveles de calcio citosólico activan a la Tirosina Quinasa, conduciendo a su fosforilación, resultando en la entrada de calcio, quizás mediante un efecto directo en los canales de calcio de la membrana plasmática73. La fosforilación de la tirosina, por ejemplo, se encuentra aumentada luego de la estimulación por trombina. De entre las distintas isoflavonas, la genisteína es una inhibidora específica de la proteína tirosina quinasa, por lo que podría ejercer un efecto antitrombótico mediante dicha inhibición. Precisamente este resultado surgió en el estudio de Liu Wen y cols, que analizaron los efectos de la genisteína en la agregación plaquetaria y la concentración citosólica de calcio libre en las plaquetas in vitro, resultando en que la genisteína, de manera dosis dependiente (concentraciones de 5 y 20 pM/L) inhibió la agregación en 52 y 73% respectivamente, reduciéndose poderosamente la agregación plaquetaria inducida por trombina. Debemos recordar que la trombina es el principal agregante plaquetario, que permite la formación del tapón hemostático secundario y definitivo. Además, la genisteína inhibió el aumento del calcio citosólico libre en las plaquetas estimuladas por trombina, también de manera dosis dependiente. Por lo tanto, la genisteína es un potente agente antiplaquetario, principalmente debido a la inhibición del influjo de calcio74.Guerrero y cols, considerando que la señalización y activación del receptor de TxA2 se encuentra acompañado de la fosforilación de la Tirosina, investigaron el efecto de la genisteína en la fosforilación de la Tirosina inducida por U46619. A fin de descubrir los efectos de la señalización primaria dependiente del TxA2 en plaquetas estimuladas, pero no bajo condiciones de agregación, emplearon altas concentraciones, tanto del agonista (5 pM) como de genisteína (100 pM). Efectivamente, la estimulación de las plaquetas por U46619 aumentó la fosforilación de la Tirosina. Cuando estas plaquetas fueron preincubadas con genisteína, se evidenció una marcada inhibición de la fosforilación de la Tirosina Quinasa, con niveles que permanecieron similares a los hallados en plaquetas no estimuladas75. Dicha evidencia sugiere que la genisteína, entre otros flavonoides, es capaz de inhibir los eventos de señalización mediados por el TP, ya sea mediante la inhibición de la fosforilación de la proteína Tirosina Quinasa, como por la regulación del aumento del Calcio intracelular72-74,76.
Efectos antioxidantes de las isoflavonas de soya
Además de los efectos antiplaquetarios, también deben describirse los efectos antioxidantes que presentan las isoflavonas. Los antioxidantes ejercerían protección frente a la oxidación de los lípidos plasmáticos y de la pared arterial, lo que podría atenuar el desarrollo de la aterosclerosis. Varios estudios sugieren que las Especies Reactivas de Oxígeno (ROS) se encuentran involucradas en el curso del envejecimiento, cáncer y enfermedades cardiovasculares77. La generación de radicales libres y el H2O2 se encuentra directamente relacionada con la activación plaquetaria78-80. Las isoflavonas integrarían este proceso inhibitorio debido a sus acciones antioxidantes. La reducida incidencia de cáncer observada en las poblaciones asiáticas tradicionalmente consumidoras de productos de soya, ha sido ligada con el potencial antioxidante de las isoflavonas, en particular con la genisteína y la daidzeína. Sin embargo, las isoflavonas naturalmente contenidas en los alimentos presentarían escasa actividad de barrido de radicales, aunque mediante varias de sus funciones biológicas podrían relacionarse indirectamente con esta actividad81. Una posible explicación para sus efectos radicaría en la formación de metabolitos más activos, derivados del metabolismo enzimático e intestinal82. En un estudio aislaron a partir de miso de porotos de soya la forma más oxigenada e hidroxilada de las isoflavonas, el ácido vanílico (6-hidroxidaidzeína) y el ácido siríngico (8-hidroxigliciteína), que exhibieron actividad de barrido, presentando una actividad antioxidante similar al α-tocoferol83. La formación de metabolitos durante el proceso de fermentación por lo tanto presentaría un rol antioxidante importante cuando estos alimentos son ingeridos84. También se podría mencionar que la actividad antioxidante sería secundaria a la sobreregulación de enzimas antioxidantes, disminuyendo por lo tanto las concentraciones intracelulares de ROS. Esto fue lo señalado en el estudio de Kampkotter y cols.81, que evidenció una significativa acción inductora de la daidzeína sobre la actividad de la catalasa, concluyendo que las isoflavonas poseen escasa actividad antioxidante por sí solas. En el estudio llevado a cabo por los mismos investigadores se examinó el potencial antioxidante de la daidzeína sobre líneas celulares hepáticas Huh-7 y HepG2 que recibieron un tratamiento previo con esta isoflavona. La daidzeína no presentó actividad de barrido de radicales, sin embargo, incrementó de forma significativa la transcripción génica y la actividad de la catalasa85. Considerando la amplia evidencia existente acerca del rol antioxidante desempeñado por las isoflavonas84 y su capacidad de neutralizar los radicales, la evidencia de que especies reactivas de oxígeno están implicadas en la estimulación de la actividad plaquetaria, sugiere que las isoflavonas podrían tener un efecto sobre la agregación, no sólo mediante los mecanismos antiplaquetarios descritos previamente sino a través una actividad antioxidante no específica, y no sólo mediante mecanismos convencionales como donadores de hidrógeno.
Competencia y reducción del número de receptores de Tromboxano A2
El rol de las plaquetas en la formación de trombos oclusivos intracoronarios se explicaría mediante los siguientes fenómenos en pacientes clínicamente inestables: aumentada síntesis de TxA2, intensificada sensibilidad de las plaquetas al TxA2 y epinefrina, número aumentado de los TP plaquetarios, acrecentándose los sitios de unión para los posibles desencadenantes de la secreción, adhesión y agregación plaquetaria86.
En un estudio realizado por Navarro-Núñez y cols, en el cual se analizó la capacidad de unión de ciertos flavonoides (entre ellos la genisteína) al TP, en presencia del [(3)H]-SQ29585, antagonista del TP. Se comprobó que la genisteína, a una concentración de 250 pM, efectivamente compitió por los sitios de unión del TP87. Los mismos investigadores evaluaron el rol de la genisteína con segmentos de subendotelio aórtico de conejos, para lo cual incubaron sangre de voluntarios sanos con genisteína a 200 pM, y luego la sometieron a ensayos de perfusión sanguínea. Mientras que la perfusión de sangre que no fue tratada con genisteína resultó en la formación de un trombo plaquetario con una superficie subendotelial cubierta en un 25%, en las muestras que habían sido tratadas con genisteína el porcentaje de superficie cubierta fue significativamente reducida. También determinaron el porcentaje de superficie subendotelial cubierta por trombos de una altura superior a 5 pm, resultando en un 77% de cobertura por trombos en el caso de la sangre control, mientras que la sangre tratada con genisteína presentaba una reducción significativa del 33%. Los efectos mencionados serían aún más relevantes que los evidenciados por otras sustancias capaces de actuar sobre el TP, como el ácido acetilsalicílico, ya que el mismo no actúa sobre la función de adhesión plaquetaria, mientras que la genisteína sí lo haría. El antagonismo realizado por la genisteína podría contrarrestar los efectos de cualquier mínima cantidad de TxA2, siendo sus efectos superiores en este sentido a los del ácido acetilsalicílico87.
La fosforilación de las kinasas reguladas por señales extracelulares (ERK) y de las isoformas de las MAP kinasas, han sido previamente implicadas en las señales celulares secundarias a la unión del TP con el TxA288.
Las plaquetas humanas poseen varios tipos de MAP kinasas, incluyendo a las ERK-1, ERK-2, p38-MAP, MEK 1 y MEP 2 kinasas. Los ERK son fosforilados y activados por agonistas como trombina, colágeno y los análogos del TxA2. El estudio de Guerrero y cols, mencionado anteriormente75 confirma que la genisteína inhibe de manera eficiente la fosforilación de los ERK 1 y 2, inducida por la estimulación de las plaquetas con trombina o ü4ó619. Se presenta evidencia por lo tanto de que la genisteína altera los eventos de señalización subsecuentes a la unión del receptor con el TxA2, probablemente asociado a la interferencia con la interacción entre el TxA2 y su receptor.
El estudio de Garrido y cols.89 presentó datos relevantes acerca del papel de las isoflavonas sobre los receptores de TxA2. En un grupo de mujeres postmenopáusicas sanas que habían recibido suplementación de isoflavonas en dosis de 100 mg diarios durante 12 semanas, se evidenció una reducción significativa de la densidad de los TP, en comparación a mujeres que sólo habían recibido placebo. Como se mencionó anteriormente, una aumentada densidad o número de los TPen las plaquetas se relaciona con varios eventos cardiovasculares. Alterar los TP constituiría una meta indispensable para intervenciones terapéuticas, por lo que el efecto in vivo producido por las isoflavonas sobre el TP podría ser un mecanismo novedoso para la prevención de las enfermedades cardiovasculares.
]]> Un importante aspecto a tener en cuenta al analizar los resultados de estudios tanto in vitro como in vivo es que no siempre se considera que la respuesta a la suplementación con isoflavonas puede variar de acuerdo al genotipo de receptores involucrados en su acción, como los ERβ y la capacidad de síntesis de equol. Las concentraciones plasmáticas de equol y sus efectos clínicos varían ampliamente de manera individual, incluso cuando las cantidades de isoflavonas administradas se encuentran controladas. Esto ocurre porque el equol es un producto derivado de la biotransformación de la daidzeína por ciertas bacterias de la microflora intestinal40. El mismo no es sintetizado por todos los individuos en respuesta al consumo de isoflavonas90. Se estima que cerca del 20-35% de la población occidental consumidora de alimentos derivados de la soya o suplementos posee esta capacidad de síntesis91, en contraste con la capacidad de síntesis del 50-55% de los adultos asiáticos52,92,93. El equol es la forma que presenta mayor actividad estrogénica94, debido a la mayor afinidad de unión a los receptores estrogénicos95 y en condiciones fisiológicas, las concentraciones a nivel plasmático dependerían por lo tanto de esta capacidad biotransformadora. Varios estudios experimentales realizados denotan la enorme importancia del equol, señalando que las mejores respuestas clínicas observadas se dan en aquellos individuos productores del mismo36,90. Otros estudios van más allá, mencionando que independientemente de la formación o no de equol, lo importante es el genotipo de los receptores estrogénicos de tipo , ya que la presencia de ciertos subgrupos de polimorfismos de este receptor predisponen a un mayor beneficio con la suplementación de isoflavonas96.
Conclusiones
Las isoflavonas de la soya han capturado gran atención debido a sus potenciales beneficios en la salud, sobre la prevención de enfermedades crónicas como las enfermedades cardiovasculares, el cáncer y otras.
La activación plaquetaria es un paso crítico en la patogénesis de la trombosis, evento que puede conducir a aterosclerosis o infarto cerebral o miocárdico fatal o no fatal. La prevención de tales patologías yace en el uso de agentes antiplaquetarios. El enlace entre un alto consumo de frutas, vegetales y alimentos derivados de soya y el riesgo reducido de sufrir enfermedades cardiovasculares y trombosis97 se basaría en los efectos que las mencionadas isoflavonas tendrían sobre la función plaquetaria. En este aspecto, la genisteína y la daidzeína han demostrado poseer funciones como las de inhibir la adhesión y agregación plaquetaria mediante efectos sobre las concentraciones de calcio intracelular libre, inhibición de la fosforilación de la Tirosina Quinasa, desregulación de pasos de la señalización celular secundarios a la unión del TP con el TxA2, sobreregulación de enzimas antioxidantes como catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa, y superóxido dismutasa97 con la consecuente disminución de ROS, aumento en la producción de óxido nítrico, efectos inhibitorios sobre la actividad secretoria de los gránulos plaquetarios, reducción en la formación de trombina, competencia de unión por los TP, y la capacidad de disminuir la densidad de los TP. Estas observaciones de investigaciones tanto in vitro como in vivo apoyarían la noción de que las isoflavonas resultarían beneficiosas para la salud cardiovascular.
Sin embargo, la capacidad de ejercer los mencionados efectos dependería de la capacidad de síntesis de los metabolitos intestinales, y no sólo de las isoflavonas en sí. Esto se presentaría como una limitación, considerando la variabilidad existente en cuanto a los niveles enzimáticos propicios para generar las bioconversiones necesarias para transformar estos compuestos en biológicamente activos. Mientras que los roedores, por ejemplo, son productores del equol en un 70 a 90% de los casos, en humanos se evidencia que sólo el 30% de la población es capaz de metabolizar daidzeína a equol35. Permanecería poco claro entonces si la efectividad de las isoflavonas sobre la actividad plaquetaria dependería de la habilidad individual de metabolizarlas. Además, como en la mayoría de los estudios in vitro, debería tomarse en cuenta que muchos de los efectos positivos señalados han sido demostrados mediante el uso de concentraciones muy elevadas, que en la realidad serían poco probables de alcanzar con el consumo de alimentos. Afortunadamente, investigaciones realizadas en seres humanos, en las cuales se alcanzarían concentraciones plasmáticas menores, de todas maneras reflejan un efecto protector, debido a la modulación no sólo de la actividad plaquetaria, sino también mediante la reducción en la liberación de marcadores inflamatorios.
A pesar de estas evidencias, debe realizarse un análisis crítico a los resultados presentados, y acotarse que en los estudios realizados, existen aspectos metodológicos que deben ser mejorados o considerados. Por ejemplo, en algunos de estas investigaciones, que buscaron demostrar efectos positivos sobre la densidad mineral ósea, el cáncer o la salud cardiovascular, puede apreciarse escasa cantidad de sujetos participantes40,98,99, en ciertos casos no presentándose el cálculo del tamaño muestral99-101, un amplio rango de edad de las personas participantes en los estudios (18-70 años)99, a veces con tasas altas de abandono del estudio102, no diferenciándose por ejemplo estados como la pre y la postmenopausia103, lo que podría finalmente afectar la interpretación de los resultados, aunque a su vez existen estudios que mencionan que no existe diferencia en el metabolismo de las mismas según el estado de la mujer104. Además, no se considera en general al sexo como una variable determinante sobre el metabolismo de estos compuestos, siendo que según la evidencia disponible existen diferencias en los efectos clínicos encontrados según esta variable (excreción de las isoflavonas, y por lo tanto, distinto metabolismo de las mismas)99,105. Por otro lado, teniendo en cuenta la distinta capacidad productora de equol según sexo43, escasas investigaciones han correlacionado las cantidades de isoflavonas consumidas junto con las concentraciones plasmáticas o urinarias de equol y otros metabolitos, consecuente al consumo106-109, inclusive, no siendo determinadas en ciertos estudios observacionales110.
Además, muchos de los estudios realizados surgen de poblaciones asiáticas, estadounidenses o europeas111-117, con escasas investigaciones en población latinoamericana71,118-120. En los grupos estudiados, se aprecia una exposición de consumo distinta de isoflavonas: en poblaciones asiáticas el consumo se inicia desde la infancia, y por periodos prolongados13,121-124, mientras que en personas occidentales, este consumo generalmente se realiza por periodos cortos de intervención, y en la edad adulta125. Asimismo, es distinta la biodisponibilidad de la fuente alimentaria (productos fermentados vs alimentos no fermentados), y por lo tanto, los efectos aparentes11. Un aspecto sumamente importante que a veces es soslayado, es la importancia que la matriz alimentaria tiene sobre la biodisponibilidad de las isoflavonas126,127, utilizándose en muchos de los estudios componentes purificados, no presentes en una matriz alimentaria de consumo habitual, sino como suplementos128-130. Tampoco existe un consenso acerca de las cantidades de isoflavonas que los suplementos deben tener, ni un método oficial para el control de calidad de las isoflavonas contenidas en los mismos131. Cuando en los estudios sí se emplean alimentos, es difícil la interpretación de los resultados debido a las distintas fuentes y tipo de fitoestrógenos empleados103. Por otro lado, en algunos de estos estudios se utilizan cantidades bajas de isoflavonas, que no permitirían apreciar efectos clínicamente detectables, debido a las bajas cantidades plasmáticas alcanzadas en los sujetos de estudio132.
Finalmente, la genética es una variable no siempre considerada como de importancia al analizar los posibles efectos de estos biocompuestos40, como por ejemplo, el genotipo de los receptores estrogénicos de tipo β102. La consideración de las variables mencionadas en los estudios a futuro podrían ayudar a una mayor compresión de los mecanismos subyacentes al consumo de isoflavonas de soya, y a los efectos que las mismas presentan sobre la salud en general.
]]> Agradecimientos
Agradecemos al Dr. Luis Valladares Boasi por las correcciones sugeridas.
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Correspondence: Recibido: 3-X-2010.
Aceptado: 4-X-2010.