- La
"hipótesis de Barker" - Funciones que cumple el zinc y alimentos que lo
aportan - Déficit de zinc en el
embarazo - Daños renales e
hipertensión - Un
pequeño desequilibrio temprano = Un gran trastorno
tardío
INFORME ESPECIAL – PRIMERA
PARTE
Investigadores de la Facultad de
Farmacia y Bioquímica (FFyB) de la Universidad de Buenos
Aires estudian en ratas los efectos del déficit de zinc –
Hallaron que aun las carencias moderadas de este micronutriente
durante la gestación inducen hipertensión arterial
en la vida adulta y además alteran la función y la
morfología renal y cardíaca – Para agravar
más el panorama, cuando se restituye el contenido de zinc
en la dieta luego del destete de los animales, no se corrigen
muchas de las alteraciones observadas – Los estudios se encuadran
en la hipótesis de la programación fetal que
postula que, bajo condiciones desfavorables, como las carencias
nutricionales, el organismo en desarrollo realiza significativos
empeños para compensar las deficiencias, pero que tales
esfuerzos se cobran un alto precio en el largo
plazo.
En la primera parte de este informe
especial se presentarán los aspectos generales de los
efectos provocados por las carencias de zinc durante la
gestación y que predisponen en la vida adulta a
desarrollar un conjunto bastante amplio de enfermedades, como la
hipertensión, la obesidad, la diabetes tipo II, entre
otras. En especial, se pondrá énfasis en lo que se
conoce como "hipótesis de Barker" para referir a la
programación fetal y sus consecuencias en la
adultez.
En la segunda parte, se divulgarán
los principales resultados de una línea de
investigación argentina, desarrollada en la Universidad de
Buenos Aires, que muestra que la restricción dietaria de
zinc durante la vida fetal y la lactancia inducen un incremento
de la presión arterial y generan diversas alteraciones de
la función renal y cardíaca en la adultez. Si bien
las investigadoras de la FFyB trabajaron con un modelo animal
(ratas Wistar), los resultados obtenidos pueden ser extrapolados
a las condiciones que se presentan en humanos.
"Varios estudios realizados en humanos y
animales han relacionado los niveles de los micronutrientes
maternos con la programación de alteraciones en el sistema
cardiovascular, el renal, el metabólico, entre otros",
explica la doctora Cristina Arranz, profesora titular de
Fisiología de la Facultad de Farmacia y Bioquímica
de la Universidad de Buenos Aires. Arranz, también
investigadora independiente del CONICET, dirige un equipo que
estudia los efectos de la ingesta inadecuada de zinc durante la
vida fetal en un modelo animal.
"Lo que relaciona a esas patologías
con la deficiencia en el consumo de zinc son múltiples
mecanismos, como los daños generados por el estrés
oxidativo, la apoptosis y la inflamación", detallan Arranz
y sus colaboradoras en un artículo publicado en la revista
internacional Nutrition.
Es lo que, en la literatutra
científica se conoce como programación fetal o
"hipótesis de Barker". Según esta hipótesis,
el insuficiente aporte de nutrientes o de oxígeno durante
la vida intrauterina, limitantes del crecimiento fetal,
podrían inducir adaptaciones que alteran de modo
permanente diferentes sistemas del organismo y que, en el largo
plazo, lo predisponen a desarrollar enfermedades
endócrinas, metabólicas, cardiovasculares y renales
en la vida adulta. (Ver Recuadro 1)
"La ingesta inadecuada de micronutrientes
durante los períodos críticos del crecimiento se ha
convertido en un problema de salud importante en los
países desarrollados y en vías de desarrollo,
particularmente en las embarazadas, los lactantes y los
niños que tienen una dieta desequilibrada", señala
por su parte, la doctora Analía Lorena Tomat, en un
artículo de revisión realizado junto con las
doctoras Cristina Arranz y María Ángeles Costa,
publicado recientemente en la revista Clínica e
Investigación en Arterioesclerosis. Tomat se
doctoró en Bioquímica, bajo la dirección de
Arranz, y es docente en la Cátedra de Fisiología e
investigadora asistente del CONICET.
El concepto de micronutriente incluye,
entre otros, a las vitaminas y los minerales, como el hierro, el
calcio, el selenio, el zinc, por citar solo algunos ejemplos, y
son necesarios en pequeñas cantidades, o trazas, para un
conjunto muy variado de procesos bioquímicos y
metabólicos.
A la deficiencia de micronutrientes se
conoce también como "desnutrición oculta" o "hambre
oculta", como la ha designado la Organización Mundial de
la Salud (OMS), ya que no solo afecta a los desnutridos,
estrictamente hablando, sino a todas aquellas personas que no
consuman una alimentación adecuada en calidad,
independientemente de que sí sea apropiada en cantidad, y
de que su peso corporal sea adecuado o incluso alto. "Un encuesta
realizada por el Ministerio de Salud de la República
Argentina en 2004-2005 para conocer las ingestas alimenticias
encontró que al menos un 52 % de las embarazadas no
tenía un consumo adecuado de zinc, cuando se analizaba la
situación de hogares indigentes y pobres", relata Arranz.
Pero, la situación tampoco era auspiciosa cuando se
observaba la ingesta en segmentos sociales "no pobres", ya que
más de un 40 % de embarazadas de esos sectores no
exhibía un consumo apropiado de zinc. Los alimentos
aportadores de zinc son los pescados y mariscos y las carnes
rojas, principalmente. También, los frutos secos, las
legumbres y los cereales, aunque en este caso el zinc tiene poca
biodisponibilidad, dado que los fitatos también contenidos
en estos alimentos impiden su aprovechamiento; dato de sumo
interés para embarazadas que siguen dietas vegetarianas
(Ver Recuadro 2).
Si bien para los objetivos de este informe
especial, se atenderá específicamente a las
carencias de zinc, los déficits no se reducen a este
micronutriente. De hecho, se registran también ingestas
inapropiadas de proteínas, hierro, calcio, vitaminas,
entre otros nutrientes imprescindibles. Aunque médicos y
nutricionistas insisten en advertir que las embarazadas no deben
realizar dietas de adelgazamiento, sino mantener un consumo
equilibrado que incluya en las proporciones debidas los alimentos
de todos los estamentos de la pirámide alimentaria, tal
recomendación no suele ser tenida en cuenta. De
allí, quizá, el hecho de que un número
significativo de embarazadas de clases medias y medias altas
registren carencias moderadas de micronutrientes.
Un dato para tener en cuenta es el peso al
nacer, un indicador de que muy probablemente ha existido un
ambiente intrauterino desfavorable en algún modo. En la
Argentina, datos de 2008 muestran que al menos un 7 % de
niños nacen con peso menor a los 2, 5 kg, lo que se conoce
como bajo peso al nacer (BPA). Los estudios
epidemiológicos mundiales han señalado que el BPA
se correlaciona fuertemente con la posibilidad de que al
promediar la vida adulta se registren diversas enfermedades,
principalmente cardiovasculares, renales y
metabólicas.
"Decidimos orientar nuestra línea de
investigación a las carencias moderadas de zinc debido a
que en la literatura científica corriente no se
registraban demasiados estudios al respecto. Nuestro objetivo,
además de desentrañar los procesos
bioquímicos que resultan alterados y sus efectos en el
desarrollo y la función de determinados órganos,
como los riñones, es proveer elementos que permitan
reeducar para el consumo de alimentos durante el embarazo y
también contar con estrategias de control", apunta
Arranz.
También, conociendo los efectos
adversos que genera esta situación y, en atención a
que el déficit de zinc constituye una de las carencias
alimentarias de mayor prevalencia en el mundo, podrá
pensarse en la suplementación o el enriquecimiento de
alimentos destinados a las embarazadas que lo
requieran.
Recuadro 1
La
"hipótesis de Barker"
El investigador británico David
Barker instaló una hipótesis –estudiada con
ahínco actualmente en laboratorios de investigación
de todo el mundo– que centra la atención en el impacto
que las condiciones de vida intrauterina ejercen en el desarrollo
de diversas enfermedades en la vida adulta.
Los orígenes de esta
hipótesis pueden situarse en los estudios
epidemiológicos desarrollados en principio en Gran
Bretaña y que fueron luego replicados en diversos
países de Europa, Asia, Australia y Estados
Unidos.
En esta teoría se postula que una
agresión o daño in utero puede generar
la
programación anormal de diversos
sistemas orgánicos. Un indicador de que el feto ha sufrido
algún o algunos "daños" es el bajo peso al nacer.
Así por ejemplo, David Barker al analizar datos
epìdemiológicos de personas nacidas a mediados de
la década de 1940, encontró una relación
inversa entre el peso en el momento del nacimiento y la muerte
por patologías cardíacas en la adultez en
Inglaterra y en Gales, resultados que publicó por primera
vez en 1987 en el British Medical Journal. Debe
recordarse que esas personas habían sido gestadas durante
los períodos de hambruna posteriores a la segunda guerra
mundial.
"La programación fetal alude a
daños sufridos, justamente, durante la vida fetal, es
decir que se refiere a acontecimientos que no están
relacionados con la herencia genética. Al sufrir estos
daños o privaciones, el organismo en desarrollo se va
adaptando para lograr el objetivo de supervivencia intrauterina.
Pero estos esfuerzos le resultan de utilidad exclusivamente para
ese logro: adaptación a una vida fetal no del todo
favorable. No obstante, tales mecanismos adaptativos pueden
alterar las respuestas fisiológicas en la vida adulta, y
en consecuencia, predisponer al desarrollo de enfermedades",
explica Cristina Arranz.
Durante las dos últimas
décadas, los resultados de estudios
epidemiológicos, clínicos y experimentales permiten
sostener que la programación fetal está relacionada
con el desarrollo de enfermedad coronaria, hipertensión
arterial, diabetes tipo II, enfermedad metabólica y
obesidad.
Recuadro 2
Funciones que
cumple el zinc y alimentos que lo aportan
El zinc es indispensable para garantizar el
funcionamiento normal de más de 300 enzimas
catalíticas, estructurales y de regulación.
También, resulta fundamental en el mantenimiento de la
estructura de las proteínas, el crecimiento, la
maduración sexual, la fertilidad, la respuesta inmune, la
cicatrización de heridas, el sentido del gusto y del
apetito, entre otras muchas funciones.
La deficiencia grave de zinc -que por
fortuna no es muy frecuente– es responsable del retraso en el
crecimiento y en la maduración sexual. La deficiencia
moderada -que sí es muy prevalente en el mundo– afecta
principalmente a los niños menores y las mujeres durante
el embarazo y la lactancia. Esta carencia es debida,
mayoritariamente, al consumo bajo de proteínas de origen
animal.
Los mariscos, la carne de vaca y otras
carnes rojas, como el cerdo y el cordero, son las mayores fuentes
de zinc. También, en segundo orden, son aportadores las
carnes de pescados y aves, los huevos y los lácteos. Dado
que estos alimentos tienen escasa cantidad de compuestos
inhibidores de la absorción de zinc, e incluso más,
contienen algunos aminoácidos, como la cisteína y
la metionina, que mejoran notablemente la absorción del
metal, se dice que poseen alta biodisponibilidad.
En cambio, los frutos secos, como las
almendras y las nueces; las legumbres, como los porotos alubia,
la soja, las habas, las lentejas; los cereales sin refinar y las
semillas, principalmente la de zapallo, si bien son fuentes de
origen vegetal relativamente abundantes en zinc, este
micronutriente es mucho menos biodisponible puesto que el
ácido fítico contenido en los vegetales inhibe su
absorción.
Requerimientos diarios de zincEn
bebés, niños y adolescentesDesde el nacimiento
hasta los 6 meses, 4.0 mg.
De los 7 meses a los 3 años, 5.0
mg.
De los 4 a los 6 años, 6.5 mg.De los
7 a los 10 años, 7.0 mg .
De los 11 a los 14 años, 9.0
mg.
En adultos
Varones adultos, 9.5 mgMujeres adultas, 7.0
mg.Mujeres embarazadas, 7.0 mg.Mujeres en etapa de lactancia, 9.5
a 13 mg.
INFORME ESPECIAL – SEGUNDA
PARTE
Déficit de
zinc en el embarazo
SU CARENCIA GENERA HIPERTENSIÓN,
DAÑOS RENALES Y CARDÍACOS
Según la Organización
Mundial de la Salud (OMS) más de 900 millones de personas
sufren hipertensión, especialmente en el mundo
desarrollado. Unas 8.000.000 mueren cada año por causas
vinculadas a esta enfermedad, lo que equivale a unas 20.000
muertes diarias. De allí la importancia de prevenir todas
las causas que conducen al desarrollo de este mal, considerado
una ´epidemia global´ del siglo XXI. Se habla
aquí de la desnutrición oculta o del ´hambre
oculta´, que afecta a embarazadas que aun teniendo acceso a
nutrientes suficientes en cantidad y adecuados en calidad, no los
consumen por ss estilos de vida, imposiciones estéticas o
por desconocimiento.
Por Amalia Beatriz
Dellamea*
Centro de Divulgación
Científica
Facultad de Farmacia y
Bioquímica
Universidad de Buenos
Aires
La restricción de zinc en la
dieta durante la vida fetal y la lactancia, incluso aunque sea
moderada, provoca daños cardíacos, induce un
aumento de la presión arterial y altera la función
renal en la vida adulta, como lo muestran datos experimentales de
estudios realizados en ratas por investigadoras de la Universidad
de Buenos Aires (UBA) y del Consejo Nacional de Investigaciones
Científicas y Técnicas (CONICET) de la
República Argentina.
"En trabajos anteriores de la línea
ya habíamos encontrado que la carencia moderada de zinc
durante el crecimiento intrauterino y posnatal constituye un
modelo de programación fetal que predispone a desarrollar
enfermedades cardiovasculares y renales en la adultez", explica
Cristina Arranz, que dirige el equipo de investigación de
la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA, y es
profesora titular de Fisiología e investigadora
independiente del CONICET.
La hipótesis de "programación
fetal", instalada en la comunidad científica por el
investigador británico David Barker en la década de
1980, postula que una agresión o daño in
utero, como ocurre en casos de deprivación
nutricional, puede generar la programación anormal de
diversos sistemas orgánicos.
Esta hipótesis sugiere que "una
lesión en la vida fetal, que conduce a un crecimiento
intrauterino restringido, no solo resulta en un bajo peso al
nacer sino que también pone en marcha respuestas
adaptativas que pueden llevar a la pérdida de unidades
estructurales (nefronas, cardiomiocitos, células
pancreáticas beta, células del músculo
esquelético) a expensas de mantener el desarrollo de otros
órganos, como el cerebro", señalan las doctoras
Cristina Arranz, María Ángeles Costa y
Analía Lorena Tomat, en un artículo recientemente
publicado en Clínica e Investigación en
Arterioesclerosis. Costa es profesora adjunta de
Fisiología e investigadora adjunta del CONICET, y Tomat
docente de esa cátedra e investigadora asistente del
CONICET.
En la UBA trabajaron con ratas Wistar que
fueron apareadas con machos de la misma especie. Las hembras
fueron alimentadas con una dieta baja en zinc durante la
preñez y el período de lactancia, para emular la
situación de carencia moderada. Las dietas consumidas por
las madres y las crías contenían todos los
nutrientes necesarios -excepto el zinc—para satisfacer las
necesidades propias de los períodos de preñez,
lactancia y crecimiento.
En investigaciones anteriores, publicadas
en 2011, habían hallado alteraciones morfológicas
del tejido cardiovascular, además de un peso
cardíaco menor. "Es factible que los cambios observados se
deban a que la deficiencia de zinc altere los procesos de
hiperplasia e hipertrofia cardíaca que ocurren durante el
desarrollo y la posterior maduración del corazón",
explican las expertas en un artículo de la Revista
Argentina de Cardiología.
Los animales sometidos a deficiencia de
zinc también exhiben una menor actividad antioxidante en
el tejido cardíaco, resultado coincidente con numerosas
investigaciones que indican que este micronutriente protege a las
células del daño oxidativo a través de sus
efectos sobre el glutatión, el principal antioxidante
intracelular.
Adicionalmente, en la arteria aorta
torácica observaron una remodelación deficiente y
una significativa disminución de la actividad
antioxidante. "Esto incapacitaría a los vasos de
conducción para responder adecuadamente ante los cambios
en el flujo sanguíneo y en las fuerzas de rozamiento",
explica, por su parte Tomat.
Daños
renales e hipertensión
"Encontramos, claramente, que la
restricción dietaria de zinc durante la vida fetal y la
lactancia también induce el incremento de la
presión arterial y altera la función renal en la
adultez", relata Cristina Arranz. Entre las alteraciones halladas
pueden citarse "una disminución en la filtración
glomerular asociada con una reducción en el número
de nefronas y de la superficie de filtración glomerular,
un incremento del estrés oxidativo renal,
activación de los procesos apoptóticos y
fibróticos, proteinuria y disminución en la
actividad del sistema del óxido nítrico (NO)
renal", como detallan las expertas de la UBA en el
artículo de Clínica e Investigación en
Arterioesclerosis.
Las nefronas son las unidades estructurales
de los riñones; a través de ellas pasan el agua,
las sales y los productos de desecho de la sangre. La mayor parte
del agua y las sales se reabsorben, mientras que el resto se
excreta como orina. La filtración glomerular es, entonces,
un proceso crucial para el organismo que se realiza en los
riñones para depurar la sangre a medida que esta fluye a
través de los capilares glomerulares.
Por su parte, el sistema de óxido
nítrico (ON) renal ejerce funciones vasodilatadoras.
Desempeña, así, una importante función en la
regulación sanguínea. Dado que relaja la
musculatura lisa de los vasos sanguíneos, produce
vasodilatación arterial y, en consecuencia, una
reducción de la resistencia vascular y de la
presión arterial. También el ON protege al
endotelio de los daños causados por el estrés
oxidativo y la inflamación.
Un pequeño
desequilibrio temprano = Un gran trastorno
tardío
En otra etapa de los estudios las
investigadoras restituyeron un contenido apropiado de zinc en la
dieta luego del destete de los animales, pero parece que entonces
ya es tarde. "La restitución no logró corregir
muchas de las anomalías registradas, por ejemplo los
valores de la presión arterial, la velocidad de la
filtración glomerular y la actividad del sistema ON;
tampoco se revirtieron alteraciones morfológicas que
había sufrido el riñón", dice Arranz, a lo
que agrega: "Esto indica claramente que la deficiencia de este
micronutriente, mediante las alteraciones que produce, genera
hipertensión". Debe recordarse que la hipertensión
arterial se ha considerado el trastorno de salud más
extendido en el mundo; además se la sindica como un factor
de riesgo mayor para diversas enfermedades cardíacas y
vasculares.
"Los hallazgos son interesantes ya que
abonan la hipótesis planteada por diversos estudios,
según la cual un aporte inadecuado de zinc durante el
crecimiento prenatal y posnatal constituye un factor de riego
cardiovascular y renal en la vida adulta, y se aúnan a los
recientes trabajos que agregan nuevos factores
etiopatogénicos a la hipertensión arterial",
escribió, por su parte, el doctor Manuel Rodríguez,
del Instituto de Fisiopatología Cardiovascular, de la
Facultad de Medicina de la UBA.
El trabajo de las investigadoras de
Farmacia y Bioquímica -según valoró
Rodríguez– constituye un toque de alerta que demuestra
que desequilibrios nutricionales no claramente evidentes,
presentes durante el embarazo, la lactancia y el crecimiento,
pueden provocar programación fetal y neonatal de la
hipertensión, que dejan marcas quizá irreversibles
que afectarían profundamente la salud del individuo e su
adultez y son de difícil solución. De allí
que este experto haya titulado su editorial: Un pequeño
desequilibrio temprano = Un gran trastorno
tardío.
Ficha técnica
Equipo de
investigación
– Cristina Arranz,
profesora titular de Fisiología de la Facultad de Farmacia
y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires (UBA) e
investigadora independiente del Consejo Nacional de
Investigaciones Científicas y Técnicas
(CONICET).
– María de los Ángeles
Costa, profesora adjunta de Fisiología de la
Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA e
investigadora adjunta del CONICET.
– Analía Lorena
Tomat, jefa de trabajos prácticos de
Fisiología de la Facultad de Farmacia y Bioquímica
de la UBA e investigadora asistente del CONICET.
– Natalia Gobetto, becaria
doctoral de la UBA.
– Lorena Juriol, becaria
doctoral del CONICET.
En diversas etapas de la línea,
colaboraron investigadores de las cátedras de
Nutrición Experimental, Toxicología y
Bioquímica Clínica de la Facultad de Farmacia y
Bioquímica de la UBA y de la Facultad de Ingeniería
de la Pontificia Universidad Católica
Argentina.
Premios obtenidos
Premio Colobraro 2006 al mejor trabajo en
Nutrición, otorgado por la Academia Nacional de Farmacia y
Bioquímica.
Premio "Prof. Dr. Eduardo Braun
Menéndez" 2010 al mejor trabajo de investigación
básica en hipertensión arterial.XXXVI Congreso
Argentino de Cardiología, de la Sociedad Argentina de
Cardiología.
Fuentes de apoyo
Los trabajos fueron realizados con los
aportes de la Universidad de Buenos Aires (UBACYT: B008 y B0026 y
subsidio 200201001003), el CONICET (PIP 112-200801-01121) y la
Agencia de Promoción Científica y
Tecnológica (PICT: 12126).
Amalia B. Dellamea es comunicadora social,
especializada en Periodismo y en Divulgación
Científica y Tecnológica, área profesional
en la que ejerce ininterrumpidamente desde hace 25 años.
Es Magister en Educación Social y Animación
Sociocultural con orientación en Educación para la
Salud.
Tel. celular móvil:
15-67391775
Autor:
Amalia Beatriz Dellamea *
Centro de Divulgación
Científica
Facultad de Farmacia y
Bioquímica
Universidad de Buenos Aires