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¿Qué compuestos de frutas afectan la velocidad de absorción de fructosa?

¿Qué compuestos de frutas afectan la velocidad de absorción de fructosa?


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Los niveles de fructosa en sangre no están regulados por la insulina en el cuerpo humano. Esto significa que el cuerpo absorbe puro fructosa muy rápido, y eleva rápidamente los niveles de fructosa en sangre.

¿Las frutas / vegetación contienen compuestos que ayudan al sistema digestivo a regular la absorción de fructosa? Si es así, ¿Que son?


Ellos si. La respuesta es glucosa.

Empecemos por el principio: comes una pieza de fruta. La fruta contiene muchos tipos diferentes de azúcares, incluida la fructosa y la glucosa. Uno de los efectos inmediatos que tiene la digestión de esta fruta es elevar los niveles en sangre de todos los tipos de azúcar presentes, y también los niveles en sangre de muchos otros tipos de nutrientes. Esto no tiene nada que ver con lo bien que su cuerpo absorbe / no absorbe la fructosa, es simplemente un paso normal en la digestión.

A continuación, los transportadores de GLUT2 en las células productoras de insulina del páncreas importan glucosa. Esto actúa como una señal que le dice a esas células que comiencen a producir insulina. Luego, la insulina se difunde por todo el cuerpo y produce una miríada de efectos, incluida la regulación positiva de la actividad de GLUT4 en todo el cuerpo. Estos transportadores GLUT4 están presentes en las células de muchas partes del cuerpo y son los responsables de absorber la mayor parte de la glucosa de la sangre.

Ahora pasemos a la fructosa. GLUT5 es el principal transportador de fructosa. Al igual que GLUT4, la actividad de GLUT5 también está regulada por la insulina, pero de una manera menos rápida y dramática que con GLUT4. Aunque hay una gran cantidad de trabajo que muestra que GLUT5 no responde rápidamente a la insulina, trabajos recientes han demostrado que, por ejemplo, los niveles altos de insulina conducen a un aumento de la actividad de GLUT5 en el músculo esquelético durante un período de 24 horas.

Entonces, si lo que estás tratando de conseguir es alguna razón por la que comer una manzana es mejor para ti que beber un volumen equivalente del jarabe de maíz puro de Auntie Jemimah, siempre habrá alguna razón como esta en la que tienes el co-metabolismo de varios nutrientes que tienden a aparecer juntos en la comida "natural". Es poco probable que existan sustancias vegetales complejas que sean las principales responsables del beneficio para la salud de la fruta fresca en general.


¿Las frutas / vegetación contienen compuestos que ayudan al sistema digestivo a regular la absorción de fructosa? Si es así, ¿Que son?

Sí, muchos polifenoles (por ejemplo, resveratrol, curcumina, quercetina, antocianinas, floretina, etc.) hacen esto y mucho más. Cada fruta y verdura tiene su composición de polifenoles. También hay otros compuestos beneficiosos de frutas y verduras, pero hablaré solo de los polifenoles en la publicación actual.

La sacarosa es dividida por enzimas digestivas (sacarasa, glucósido hidrolasa) en el intestino delgado en fructosa y glucosa. Estas enzimas son inhibidas por polifenoles.

La glucosa es transportada por SGLT1, mientras que la fructosa es transportada por GLUT5 a los enterocitos en los intestinos. Después de eso, las células transportan estos azúcares con GLUT2 a la sangre. Polypheonls puede inhibir estos transportadores y disminuir su expresión.

La fructosa y la glucosa se transportan al hígado desde la sangre, con GLUT2, y hacen cosas desagradables allí. La fructosa es más peligrosa que la glucosa, porque se transforma sin ninguna regulación. Utiliza las mismas vías que la glucosa y la mayoría de los ácidos grasos se crean a partir de ella, que aumentan el nivel de VLDL, LDL, FFA en sangre y causan resistencia a la insulina. Los subproductos son uratos y radicales libres, que provocan hiperuricemia y estrés oxidativo. La hiperuricemia provoca una disminución de los niveles de NO (al contrarrestar con la eNOS y reaccionar directamente con el NO), lo que provoca un aumento de la presión arterial debido a la vasoconstricción. La hiperuricemia también daña el hígado y el riñón. Los niveles demasiado altos de urato también aumentan la oxidación de LDL, lo que causa aterosclerosis. Los radicales libres agotan los antioxidantes del cuerpo y causan cáncer. Los polifenoles previenen la aterosclerosis, restauran los niveles de NO, restauran los niveles de urato, eliminan los radicales libres, contrarrestan la resistencia a la insulina y previenen el daño hepático y renal. Para que puedan solucionar la mayoría de los problemas que causa la fructosa.

Referencias:

Se han estudiado las interacciones de ácido gálico y ácido tánico con sacarasa de borde en cepillo purificada (EC 3.2.1.48) del intestino de ratón. Estos hallazgos indican que tanto el ácido gálico como el ácido tánico inhiben la actividad de la sacarasa, que depende del pH.

Los efectos de los polifenoles del té sobre la actividad de la sacarasa se muestran en la Tabla .1. Entre los 10 compuestos, los polifenoles esterificados (galatados) (ECg, EGCg, TF2A, TF2B y TF3) fueron potentes inhibidores.

La quercetina redujo el efecto de sacarasa y maltasa en los tratamientos in vivo e in vitro.

En conclusión, la quercetina y sus derivados de glucósidos tienen una actividad inhibidora de la alfa-glucosidasa y una alta actividad antioxidante ligada a la captación de radicales peroxilo. Los beneficios anteriores (actividad antihiperglucemia y antioxidante) de la quercetina y sus derivados glucósidos tomados en conjunto podrían respaldar la evidencia de que las dietas ricas en frutas y verduras están asociadas con una menor incidencia de enfermedades vinculadas a la oxidación como la diabetes.

  • Comparación del potencial antioxidante y las actividades inhibidoras de las alfa-glucosidasas intestinales de rata de quercetina, rutina e isoquercetina - http://ijarnp.org/index.php/ijarnp/article/viewFile/41/41

La floretina (Ph), que se puede obtener de las manzanas, el jugo de manzana y la sidra, es un inhibidor conocido del transportador de glucosa tipo II (GLUT2).

Se demostró que el inhibidor de la ATPasa quercetina, que inhibe la glucólisis tumoral, es un inhibidor del transporte de glucosa como el compuesto químicamente relacionado con la floretina.

  • Inhibición preferencial por quercetina del transporte de glucosa de timocitos estimulado por mitógenos. - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/220448

Los glucósidos de algunas otras clases de flavonoides como naringenin-7-O-glucósido, genistein-7-O-glucósido y cianidin-3,5-O-diglucósido también fueron ineficaces. Por lo tanto, los monoglucósidos de quercetina en la dieta, por ejemplo, Q3G y Q4G, tienen un impacto en los transportadores de nutrientes intestinales como SGLT1 y sistemas relacionados.

Las excursiones excesivas de glucosa posprandial son un factor de riesgo para desarrollar diabetes, asociado con una tolerancia a la glucosa alterada. Una forma de limitar la excursión es inhibir la actividad de las enzimas digestivas para la producción de glucosa y de los transportadores responsables de la absorción de glucosa. Los flavonoles, teaflavinas, ésteres de galato, ácido 5-cafeoilqúnico y proantocianidinas inhiben la actividad de la α-amilasa. Los productos de oxidación de antocianidinas y catequinas, tales como teaflavinas y teasinsensinas, inhiben la maltasa; la sacarasa se inhibe con menos fuerza, pero las antocianidinas parecen algo eficaces. La lactasa es inhibida por las catequinas del té verde. Una vez producida en el intestino por digestión, la glucosa es absorbida por los transportadores SGLT1 y GLUT2, inhibida por flavonoles y glucósidos de flavonol, florizina y catequinas del té verde.

Además, la curcumina suprimió la expresión de glut2 al estimular la actividad del receptor gamma activado por el proliferador de peroxisomas (PPARγ) y la síntesis de novo de glutatión. En conclusión, la hiperglucemia estimuló la activación de las HSC in vitro al aumentar la glucosa intracelular, que fue eliminada por la curcumina al bloquear la translocación de la membrana de GLUT2 y suprimir la expresión de glut2.

Este estudio investigó los efectos de un extracto de baya rico en antocianinas sobre la absorción de glucosa por las células Caco-2 intestinales humanas. La exposición aguda (15 min) al extracto de bayas (0,125%, p / v) disminuyó significativamente la absorción de 3H-D-glucosa dependiente de sodio (absorción total) e independiente de sodio (absorción facilitada). En estudios a más largo plazo, la expresión de ARNm de SGLT1 y ARNm de GLUT2 se redujo significativamente. Se sabe que los polifenoles interactúan directamente con los transportadores de glucosa para regular la tasa de absorción de glucosa. Nuestros datos in vitro apoyan este mecanismo y también sugieren que los flavonoides de las bayas pueden modular la glucemia posprandial al disminuir la expresión del transportador de glucosa.

RES aumentó la expresión de SIRT1, pero disminuyó la expresión de GLUT5 y aldolasa B en aortas de ratas alimentadas con HFr. Estos resultados sugieren que RES contribuye a la restauración de la disfunción vascular inducida por HFr en ratas, al menos en parte, mediante la regulación positiva de SIRT 1 y la regulación negativa de GLUT5 y aldolasa B en la aorta. Además, el RES puede tener una influencia positiva en la vasculatura al restaurar parcialmente la proporción plasmática de arginina: ADMA y los niveles de leptina.


  • Alto consumo de fructosa en la dieta: ¿vida dulce o amarga? - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3158875/

  • Un papel causal del ácido úrico en el síndrome metabólico inducido por fructosa - http://ajprenal.physiology.org/content/290/3/F625

  • Adaptación microbiana intestinal al consumo dietético de fructosa, edulcorantes artificiales y alcoholes de azúcar: implicaciones para las interacciones huésped-microbio que contribuyen a la obesidad - http://www.drperlmutter.com/wp-content/uploads/2014/04/Payne-et-al -2012-Obesity-reviews.pdf

  • Exposición en la vida temprana a fructosa y fenotipo de la descendencia: implicaciones para la homeostasis metabólica a largo plazo - http://dx.doi.org/10.1155/2014/203474

  • Fructosa dietética, absorción de sal e hipertensión en el síndrome metabólico: hacia un nuevo paradigma - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1748-1716.2010.02167.x/abstract?deniedAccessCustomisedMessage=&userIsAuthenticated=false

  • Hacia una hipótesis unificadora del síndrome metabólico - http://pediatrics.aappublications.org/content/129/3/557.short

  • Transporte y enfermedad del ácido úrico - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2877959/

El presente estudio demuestra que el resveratrol es más eficaz que la metformina para mejorar la sensibilidad a la insulina y atenuar el síndrome metabólico y el estrés oxidativo hepático en ratas alimentadas con fructosa.

La suplementación con quercetina mejoró algunos factores de riesgo de enfermedad cardiovascular, pero ejerció efectos ligeramente proinflamatorios.

En conclusión, el JMAF dietético causa resistencia a la insulina vascular y disfunción endotelial al atenuar las expresiones de IRS-1 y eNOS y aumentar la iNOS en ratas. El resveratrol tiene la capacidad de recuperar las perturbaciones inducidas por el JMAF.

El flavonoide principal es la quercetina, que pertenece a la clase llamada flavonoles y se encuentra principalmente en manzanas, té, cebollas, nueces, bayas, coliflor, repollo y muchos otros alimentos. Exhibe una amplia gama de funciones biológicas que incluyen anticancerígeno, antiinflamatorio y antiviral; también inhibe la peroxidación lipídica, la agregación plaquetaria y la permeabilidad capilar. Esta revisión se centra en los principales efectos de la quercetina sobre la obesidad y la diabetes.

  • Efectos beneficiosos de la quercetina sobre la obesidad y la diabetes: http://benthamopen.com/tonutraj/articles/V004/189TONUTRAJ.pdf

Estos resultados indican que el resveratrol mejoró la resistencia a la insulina inducida por FF A mediante la regulación de la fosforilación de mTOR y p70-S6K en las células del músculo esquelético, a través de un mecanismo que involucra sirtuinas.

  • Atenuación de la resistencia a la insulina inducida por FFA del músculo esquelético por el polifenol resveratrol. Aclaración de los mecanismos involucrados - https://dr.library.brocku.ca/handle/10464/2832

Se encontró que el resveratrol, trans-4-hidroxiestilbeno, pterostilbeno, polidatina y mulberrósido A tienen actividades antihiperuricémicas. Las acciones uricosúricas y nefroprotectoras del resveratrol y sus análogos fueron mediadas por la regulación de los transportadores de iones orgánicos renales en ratones hiperuricémicos, lo que respalda sus efectos beneficiosos para la prevención de la hiperuricemia.

Se trataron ratas Wistar macho adultas con una dieta normal o rica en grasas / sacarosa (HFS) con o sin Res durante 13 semanas. El HFS y el tratamiento in vitro con glucosa alta aumentaron la hiperpermeabilidad en la aorta, el corazón, el hígado y el riñón de rata y en células endoteliales aórticas bovinas cultivadas (BAEC), respectivamente, lo que fue atenuado por el tratamiento con Res. La aplicación de Res revirtió los cambios en las expresiones de eNOS y Cav-1 en la aorta y el corazón de ratas alimentadas con HFS y en BAEC incubadas con glucosa alta. Res estimuló la formación de NO inhibida por glucosa alta en BAEC.

En resumen, los 3 extractos de polifenoles de té indujeron pérdida de peso y efectos antiinflamatorios y angiogénicos, aunque el contenido tisular de polifenoles difirió significativamente.

Las grosellas negras y las arándanos rojos, ya sean bayas enteras o néctares, optimizan las respuestas metabólicas posprandiales a la sacarosa. Las respuestas son consistentes con una digestión retardada de sacarosa y la consecuente absorción más lenta de glucosa.

El resveratrol previno la inflamación de la pared arterial inducida por HFS y el consiguiente aumento de la VOP. El resveratrol dietético puede ser prometedor como terapia para mejorar los aumentos de PWV.

Tomados en conjunto, los datos sugieren que los flavonoides dietéticos exhiben tres modos de acción distintos con respecto a la prevención del cáncer, basados ​​en su decoración de hidroxilo y metoxi: (1) inhibidores de la actividad enzimática de CYP1, (2) sustratos de CYP1 y (3) sustratos e inhibidores de Enzimas CYP1.

Estos datos demuestran que el resveratrol inhibe la expresión de CYP1A1 in vitro y que lo hace evitando la unión del AHR a las secuencias promotoras que regulan la transcripción de CYP1A1. Esta actividad puede ser una parte importante de la actividad quimiopreventiva del resveratrol.

Como agente de quimioprevención, se ha demostrado que el resveratrol inhibe la iniciación, promoción y progresión de tumores, así como inhibe el crecimiento de células cancerosas mediante un aumento de la apoptosis y / o bloqueo del ciclo celular. Los procesos inflamatorios están asociados en la patogenia de muchas enfermedades crónicas, incluidas las cardiopatías y el cáncer. Se ha demostrado que el resveratrol reduce la inflamación mediante la inhibición de la producción de prostaglandinas, la actividad de la ciclooxigenasa-2 y la actividad del factor nuclear кB. Además, la actividad estrogénica del resveratrol puede ayudar a prevenir la pérdida ósea posmenopáusica.

Estos hallazgos sugieren que el síndrome metabólico inducido por fructosa es atenuado por la fracción rica en polifenoles de amla.


Actualmente, no estoy seguro de los datos empíricos que rodean la inhibición de GLUT5, pero con respecto a GLUT2, existen algunos datos que señalan a los flavonoides y la floretina como inhibidores potenciales que se encuentran en la dieta. Los siguientes artículos deberían proporcionar algún tipo de punto de partida para profundizar un poco más en el tema.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17699876

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17172639


Cómo influyen las frutas en el azúcar en sangre

Si bien las frutas son una parte importante de cualquier dieta saludable, los diabéticos deben tener cuidado con los tipos y cantidades de frutas que ingieren.

Los carbohidratos son la fuente de energía más importante del cuerpo, y la fruta es una de las formas más saludables de carbohidratos. Todos los alimentos que contienen carbohidratos tienen algún tipo de azúcar, que se convierte en glucosa durante la digestión y se convierte en energía para las células. Como la fruta es una fuente de azúcares naturales, fructosa, comer frutas puede causar fluctuaciones en los niveles de azúcar en sangre, lo que puede ser extremadamente peligroso en los diabéticos, ya que puede requerir insulina adicional. Algunas personas son escépticas de que los diabéticos incorporen frutas en sus dietas, por temor a que el azúcar en la fruta tenga un efecto igualmente dañino que otros tipos de alimentos azucarados.

Si bien los diabéticos deben mantenerse alejados de muchos postres azucarados, considerando las opciones, se recomienda mucho la fruta en la dieta de los diabéticos para obtener nutrientes y aumentar la saciedad. En comparación con cualquier otro tipo de bocadillo que pueda haber comido como alternativa, las frutas se llevan el oro al tener bajos niveles de azúcares malos y calorías, mientras que son ricas en fibra, nutrientes y compuestos flavonoides.


Fondo

Las manzanas son un contribuyente importante a la ingesta de componentes dietéticos relacionados con la prevención de enfermedades cardiovasculares (ECV). Se ha demostrado que las manzanas tienen efectos beneficiosos sobre la función vascular, la presión arterial, los lípidos, la inflamación y la hiperglucemia. Los efectos cardioprotectores de las manzanas y otras frutas se han atribuido principalmente a su alto contenido de polifenoles. Existe evidencia emergente de que la biodisponibilidad y bioeficacia de los polifenoles se ve afectada por la matriz alimentaria en la que se consumen.

Alcance y enfoque

Esta revisión discutirá las diferencias en el consumo de manzana como alimento integral en comparación con el consumo de componentes clave aislados, predominantemente polifenoles y fibra. Se describirá la biodisponibilidad y absorción de los principales polifenoles de manzana, tales como procianidinas, catequina, epicatequina, floridzina, ácido clorogénico y los glicósidos de quercetina. Se discutirán los métodos por los cuales las manzanas pueden mejorar los factores de riesgo de ECV y se presentarán los resultados de estudios clave de intervención humana. La lista de estudios descritos en este artículo es ejemplar y no exhaustiva.

Hallazgos y conclusiones clave

Hay varios factores que influyen en la biodisponibilidad de los polifenoles en un individuo, incluida la composición microbiana del colon, la dosis consumida y la presencia de otros polifenoles y macronutrientes dentro de la matriz alimentaria. Existe evidencia de una relación sinérgica entre la fibra y los flavonoides que se encuentran en una manzana entera, que probablemente esté mediada en parte por la microbiota intestinal. Se justifican más estudios de intervención humana que investiguen los efectos de las manzanas de los factores de riesgo cardiovascular y el papel fundamental de la microbiota intestinal.


¿La fructosa es mala para ti?

Los efectos de la fructosa en la salud humana han sido fuente de mucha controversia. Esto se debe al hecho de que existen diferentes tipos de fructosa en los alimentos, algunos de los cuales son perjudiciales para la salud.

La fructosa es un azúcar natural que está presente en frutas, jugos de frutas, ciertas verduras y miel. En estas formas, los azúcares de fructosa pueden formar parte de una dieta saludable.

Sin embargo, la fructosa también es un componente del jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF), que los fabricantes elaboran a partir de almidón de maíz y se agregan a alimentos no saludables como refrescos y dulces.

Los investigadores están estudiando los vínculos entre los alimentos con alto contenido de fructosa y la obesidad, la diabetes e incluso algunos cánceres. Sin embargo, también hay alguna evidencia que indica que la fructosa no es necesariamente un problema de salud pública cuando una persona la consume con moderación.

En este artículo, cubriremos si la fructosa es mala para la salud, los diferentes tipos de azúcar y la investigación sobre sus efectos en el cuerpo humano.

Share on Pinterest La fructosa es un azúcar natural presente en la fruta y la miel.

La fructosa es el más dulce de los edulcorantes calóricos naturales. La fructosa se encuentra naturalmente en frutas, jugos de frutas, miel e incluso en algunas verduras.

La fructosa pura es mucho más dulce que otros tipos de azúcar. Como resultado, las personas pueden usar menos fructosa que otros azúcares para cocinar para lograr la misma dulzura.

Las fuentes más importantes de fructosa en la dieta incluyen:

  • el azúcar de mesa
  • miel
  • néctar de agave
  • jugos de fruta
  • JMAF, que está presente en dulces, productos horneados, refrescos y otros alimentos procesados.

Los fabricantes crean JMAF agregando ciertas enzimas al almidón de maíz, que es esencialmente glucosa pura. La glucosa es otro tipo de azúcar.Luego usan esta glucosa para crear un jarabe que contiene cantidades variables de fructosa.

La mayoría de las variedades de JMAF contienen 42 o 55 por ciento de fructosa y 45 por ciento de glucosa. Esto significa que el JMAF contiene la misma cantidad de fructosa que la sacarosa o azúcar de mesa.

Los fabricantes elaboran azúcar de mesa a partir de una combinación de fructosa y glucosa.

La miel es otro aditivo alimentario común. La miel contiene una proporción de fructosa a glucosa de 1 a 1.

La fructosa natural de frutas y verduras frescas es buena para la salud de las personas. Las formas procesadas de fructosa, como el JMAF, pueden tener efectos negativos para la salud. Actualmente, los científicos están estudiando cómo se compara este tipo de edulcorante con otras formas de azúcar.

A continuación, analizamos la investigación sobre los posibles riesgos y beneficios de la fructosa en la salud de una persona.

La evidencia contra la fructosa

Algunos investigadores creen que el cuerpo procesa la fructosa de manera diferente a otros tipos de azúcar.

En particular, existe la preocupación de que cuando una persona consume fructosa en exceso, puede estimular al cuerpo a depositar grasa adicional, especialmente en el hígado. Esto puede contribuir a la enfermedad del hígado graso no alcohólico.

Según una revisión de la literatura de 2017, comer cantidades excesivas de fructosa se asocia con:

    que podría provocar resistencia a la insulina
  • un mayor desarrollo de grasa, ya que puede alterar la forma en que el cuerpo descompone las grasas y los carbohidratos
  • un mayor riesgo de obesidad y afecciones relacionadas, como el síndrome metabólico
  • mayor ingesta de alimentos, ya que no hace que las personas se sientan llenas

Un estudio de 2016 analizó los efectos del consumo de bebidas ricas en fructosa en personas de 12 a 16 años en Taiwán. Las personas que bebían más bebidas ricas en fructosa tenían niveles más altos de resistencia a la insulina, que es un marcador de endurecimiento de las arterias, diabetes y enfermedades cardíacas en adultos.

La evidencia de la fructosa

Aunque existe evidencia de que el consumo excesivo de fructosa es malo para la salud, es difícil para los investigadores separar los efectos de la fructosa en la dieta de los de otros azúcares.

Esto se debe a que los alimentos que contienen altos niveles de fructosa agregada generalmente también contienen altos niveles de otros azúcares, como la glucosa. Los científicos realizan muchos estudios de investigación sobre los efectos de la fructosa en ratas alimentadas con combinaciones de azúcares.

Una revisión de la literatura de 2014 establece que la fructosa no tiene efectos específicos en el cuerpo que puedan causar aumento de peso en comparación con el consumo de azúcar de otras fuentes.

Los autores también argumentan que, si bien las bebidas endulzadas con azúcar contienen fructosa, también son altas en calorías. Esto puede explicar algunos vínculos entre la fructosa y la obesidad.

Hasta la fecha, la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) dice que actualmente no tiene conocimiento de ninguna evidencia de que los alimentos que contienen JMAF sean menos seguros que otros alimentos que contienen edulcorantes similares, como la sacarosa y la miel.

La FDA enumera el JMAF, el más controvertido de los alimentos que contienen fructosa, como seguro para comer.

Sin embargo, las personas deben limitar la ingesta de todos los azúcares agregados, incluidos el JMAF y la sacarosa.


La fructosa te deja perplejo, y hay algo sospechoso en la solución

La nutrición juega un papel importante en los trastornos metabólicos, cerebrales e incluso psiquiátricos. Los autores de un nuevo artículo han revelado la gran diferencia que puede hacer.

El estudio, realizado por investigadores de la Universidad de California, encontró que el consumo de fructosa afecta los genes que controlan la memoria y el aprendizaje, así como los que se relacionan con nuestro riesgo de diabetes, enfermedad cardiovascular y enfermedad de Alzheimer.

La fructosa es un problema, pero la fruta no.

Así como una mala nutrición puede dañar el cuerpo y el cerebro, una buena nutrición puede curar.

El estudio, publicado en la revista en línea de La lanceta y Celda, encontró un ácido graso omega-3 conocido como ácido docosahexaenoico, o DHA, que parecía revertir los efectos de la fructosa.

Para explorar los efectos de la fructosa (un azúcar natural en la fruta, a menudo refinada y agregada como edulcorante a una variedad de alimentos y bebidas procesados) y el DHA en nuestra salud, los investigadores dividieron las ratas que habían entrenado para escapar de un laberinto en tres grupos. .

El primer grupo recibió agua enriquecida con fructosa, aproximadamente el equivalente a beber un litro de refresco por día, y el segundo grupo bebió el agua con fructosa pero se alimentó con una dieta alta en DHA, mientras que el tercero bebió agua normal y no consumió agua. DHA.

Cuando las ratas volvieron a correr por el laberinto después de seis semanas de dieta, el grupo de fructosa fue el doble de lento para encontrar la salida. Las ratas con DHA y las ratas de control navegaron por el laberinto aproximadamente a la misma velocidad, lo que sugiere que el DHA compensó los efectos de la fructosa.

"La comida es como un compuesto farmacéutico que afecta el cerebro", dijo el coautor Fernando Gómez-Pinilla, profesor de neurocirugía y de biología y fisiología integrativas de UCLA.

El coautor Xia Yang dijo: "El DHA cambia no solo uno o dos genes, parece hacer que todo el patrón genético vuelva a la normalidad, lo cual es notable".

De hecho, no solo la memoria y el aprendizaje se vieron afectados por la nutrición.

Las ratas con alto contenido de fructosa tenían niveles más altos de glucosa en sangre, triglicéridos (un tipo de grasa que se encuentra en la sangre) y niveles de insulina más altos que los otros dos grupos, factores que aumentan significativamente el riesgo de obesidad, diabetes y otras enfermedades.

Los hallazgos son consistentes con otras investigaciones que muestran que la fructosa es dañina para los humanos. De manera similar, el DHA, que se produce naturalmente en pequeñas cantidades en nuestras células cerebrales pero que obtenemos principalmente a través de alimentos ricos en DHA como el salmón salvaje y otros pescados, nueces, linaza y frutas y verduras, es protector.

"Hace años que sabemos que el DHA, que se encuentra especialmente en el pescado azul, protege contra afecciones como la depresión, las enfermedades cardíacas y la enfermedad de Alzheimer", dijo la dietista Melanie McGrice. "Esta investigación sugiere que puede ser el impacto del DHA en nuestros genes lo que nos protege".

Es el efecto sobre la expresión de genes & # x27 lo que McGrice dice que es particularmente interesante.

"La ciencia ahora está demostrando que lo que comemos tiene un impacto importante en nuestro ADN (nutragenetics)", dijo. "Comer ya no se trata solo de kilojulios, sino de la importancia de una buena alimentación para protegernos de los cambios en nuestros genes".

¿Significa esto que podemos tener nuestra fructosa y comerla también, siempre y cuando nos aseguremos de que nuestra dieta sea rica en frutos secos, pescado azul y verduras?

"No es probable que comer alimentos ricos en DHA deshaga el daño causado por otros alimentos, ya que todos los genes son diferentes", dijo.

“Los científicos creen que en el futuro podremos saber quién está en riesgo de contraer ciertas enfermedades y qué alimentos necesitarán o evitar para evitar desarrollar esas enfermedades. Hasta que seamos capaces de aislar estos riesgos, todos podemos beneficiarnos de una dieta rica en alimentos protectores como el pescado ''.

Aunque la fructosa está presente en la fruta, la fibra y otros nutrientes beneficiosos ralentizan la absorción y contrarrestan sus efectos. Si se apega a las dos porciones diarias recomendadas, será dulce.

Los alimentos dulces como postres, pasteles, chocolate y otros productos de confitería, y bebidas endulzadas como refrescos carbonatados, bebidas deportivas, etc., contienen grandes cantidades de fructosa añadida.

¿Qué es una ración de fruta?

Una manzana mediana, plátano, naranja o pera

2 pequeños albaricoques, kiwis o ciruelas

1 taza de fruta en cubitos o enlatada (sin azúcar agregada)

125 ml (½ taza) de jugo de frutas (sin azúcar agregada)

30 g de frutos secos (por ejemplo, 4 mitades de albaricoque seco, 1½ cucharadas de pasas sultanas)

Fruta y fructosa:

Las frutas bajas en fructosa incluyen arándanos, frambuesas, pomelos, melón dulce y kiwi. Las frutas con alto contenido de fructosa incluyen plátanos, mangos, cerezas y uvas.


Nuevo etiquetado de alimentos con "azúcar añadido" en curso

Comer demasiada azúcar agregada con regularidad contribuye no solo al aumento de peso, sino también a una serie de efectos negativos para la salud. Las dietas altas en azúcar agregada están relacionadas con el colesterol alto, los triglicéridos elevados e incluso la presión arterial alta. Por supuesto, el aumento de peso causado por los azúcares agregados aumenta el riesgo de sufrir esas mismas afecciones, lo que lo convierte en un doble golpe.

Por primera vez, la Administración de Drogas y Alimentos revisó las pautas de etiquetado para ayudar a los estadounidenses a controlar su consumo de azúcar agregada. Las nuevas etiquetas indicarán el contenido de azúcar agregado de los alimentos, con el objetivo de facilitarle la elección de alimentos más saludables. Se espera que la mayoría de los fabricantes implementen las nuevas etiquetas antes del 1 de enero de 2020.

Janet Renee es una dietista registrada que se especializa en el desequilibrio hormonal. Ella ayuda a los clientes con problemas como el síndrome de ovario poliquístico y la resistencia a la insulina a equilibrar sus hormonas y perder peso a través de cambios en la dieta. Renee comparte su conocimiento y experiencia a través de contribuciones regulares a publicaciones de salud y bienestar, incluidas Shape, Women’s Health y Vegetarian Times.


Lo primero es lo primero: ¿Qué es el azúcar?

El azúcar viene en muchas formas diferentes, la que la mayoría de la gente piensa sacarosa también conocido como azúcar de caña o de mesa. Elaborada mediante el procesamiento de la caña de azúcar y la remolacha azucarera, la sacarosa consiste en glucosa unida a fructosa en una proporción de 1: 1. Otra forma común y difamada de azúcar es jarabe de maíz con alta fructuosa (JMAF), sintetizado a partir de maíz. El JMAF se vende en dos formas: una tiene 42% de fructosa, la otra tiene 55% de fructosa, con glucosa y agua como los otros componentes primarios. Los fabricantes de alimentos prefieren el JMAF porque es más barato y más fácil de usar que el azúcar de mesa, dos cualidades que explican su presencia en muchos alimentos procesados ​​en la actualidad [1].

Los azúcares como el JMAF se agregan comúnmente a los alimentos durante la producción, lo que aumenta la ingesta de azúcar de los estadounidenses. Muchos productos que no se consideran dulces, como la salsa de tomate o la salsa de tomate, tienen grandes cantidades de azúcar agregada. Los alimentos que consideramos saludables, como la granola y el yogur, también pueden elaborarse con azúcar adicional. Dado que el azúcar agregado significa calorías adicionales y aumento de peso, la FDA busca definir estos azúcares agregados en las etiquetas de los alimentos. Por primera vez, la etiqueta también proporcionará un valor porcentual diario de azúcares añadidos, lo que indica que no deben representar más del 10% del total de calorías por día [2]. La FDA distingue los azúcares agregados de la fructosa y la glucosa presentes en las frutas y algunas verduras, a pesar de sus estructuras químicas idénticas.

Dentro de la categoría de azúcares añadidos, el JMAF en particular ha provocado una gran protesta pública, y muchos grupos afirman que es más peligroso que el azúcar de mesa [3]. A los oponentes les preocupa que el jarabe sea artificial, antinatural y altamente procesado, y también les preocupa que la fructosa en el JMAF pueda ser dañina.

Para examinar los efectos del JMAF y la fructosa, los investigadores han alimentado a los sujetos de investigación con dietas ricas en fructosa, glucosa o JMAF. Dichos estudios han concluido que la fructosa es más dañina que la glucosa, citando resultados fisiológicos negativos en pacientes alimentados con una dieta alta en fructosa. Estos incluyen un aumento de la grasa abdominal, así como un aumento del colesterol y los triglicéridos en sangre [4]. Aunque los resultados son convincentes, muchos de estos estudios incluyen dosis muy altas de fructosa. Un estudio comúnmente citado alimentó a los participantes con un 25% de sus calorías a partir de fructosa. Para una dieta estándar de 2000 calorías, esto significa consumir 125 g de fructosa, o el contenido de fructosa de más de tres de 20 oz. refrescos endulzados con un 55% de JMAF al día [5]. Los estudios con cantidades más realistas de fructosa, o los estudios que comparan directamente la sacarosa con el JMAF, serían mucho más informativos. Sobre la base de la evidencia actual, la mayoría de los metanálisis y las revisiones extraídas de múltiples estudios concluyen que el consumo moderado de fructosa no es perjudicial [6-8].

Dado que se ha culpado al JMAF por el aumento de los niveles de obesidad en EE. UU., Muchas empresas se han apresurado a reemplazar el JMAF con “azúcar de caña pura” natural [9]. Sin embargo, si miramos más de cerca, los argumentos en contra del JMAF comienzan a desmoronarse. La forma más dulce de JMAF, con un 55% de fructosa, tiene solo un 5% más de fructosa que el azúcar de caña. El JMAF que contiene un 42% de fructosa se utiliza con mucha más frecuencia y contiene incluso menos fructosa que el azúcar de caña [1]. El problema no es el JMAF, sino demasiado consumo total de azúcar. El azúcar de caña natural no es una alternativa saludable al JMAF. A pesar de sus diferentes orígenes, estos dos azúcares tienen propiedades fundamentalmente similares y ambos tienen efectos negativos en nuestra salud cuando se consumen en exceso.


Metabolismo de la fructosa y enfermedad metabólica.

1 División de Endocrinología y Metabolismo e Instituto de Fisiología Molecular de Duke, Centro Médico de la Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, EE. UU.

2 Programa de Epidemiología Nutricional, Jean Mayer Centro de Investigación sobre el Envejecimiento en Nutrición Humana del Departamento de Agricultura de EE. UU., Universidad de Tufts, Boston, Massachusetts, EE. UU.

Envíe la correspondencia a: Mark A. Herman, 300 N. Duke Street, Carmichael Building, Duke University, Durham, North Carolina 27705, EE. UU. Teléfono: 919.479.2378 Correo electrónico: [email protected]

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Publicado el 1 de febrero de 2018 - Más información

Cada vez más se considera que el aumento del consumo de azúcar contribuye a las epidemias mundiales de obesidad y diabetes y sus riesgos cardiometabólicos asociados. Como resultado de sus propiedades metabólicas únicas, el componente fructosa del azúcar puede ser particularmente dañino. Las dietas ricas en fructosa pueden producir rápidamente todas las características clave del síndrome metabólico. Aquí revisamos la biología del metabolismo de la fructosa, así como los posibles mecanismos por los cuales el consumo excesivo de fructosa puede contribuir a la enfermedad cardiometabólica.

La glucosa es la forma predominante de azúcar circulante en los animales, mientras que la sacarosa, el disacárido compuesto por porciones iguales de glucosa y fructosa, es el azúcar circulante predominante en las plantas. Como las plantas forman la base de la cadena alimentaria, los herbívoros y omnívoros están altamente adaptados para usar sacarosa para necesidades energéticas y biosintéticas. Debido a que la fructosa no circula a niveles altos en los animales, la fructosa ingerida puede estar en una posición única para transmitir señales relacionadas con el consumo de azúcar. Por lo tanto, comprender los mecanismos por los cuales se detecta la fructosa puede ser importante para comprender la fisiología adaptativa del metabolismo de la sacarosa, así como las posibles consecuencias fisiopatológicas del consumo excesivo de azúcar.

El azúcar en forma de sacarosa o jarabe de maíz con alto contenido de fructosa, ambos compuestos por cantidades casi iguales de glucosa y fructosa, se agrega a numerosos productos alimenticios manufacturados. Las bebidas azucaradas (SSB) son una fuente importante de azúcar agregada en las dietas de todo el mundo e incluyen refrescos, bebidas con sabor a frutas y bebidas deportivas. En promedio, las bebidas azucaradas aportan aproximadamente el 7% de las calorías diarias (1) y casi el 50% de los azúcares añadidos en la dieta (2). Aunque las tendencias en el consumo de SSB han disminuido en los últimos años, casi el 66% de los jóvenes estadounidenses todavía consumen al menos una SSB por día (3). Otros contribuyentes importantes a la ingesta de azúcar agregada incluyen los dulces y los postres, que contribuyen aproximadamente del 4% al 9% de la ingesta diaria de energía según la edad (2, 4).

Sigue siendo controvertido si el aumento del consumo de azúcar es un factor importante en las epidemias de obesidad, diabetes tipo 2 y enfermedad del hígado graso no alcohólico (5 - 7). Si bien las relaciones entre algunas medidas de exposición al azúcar en la dieta y los factores de riesgo cardiometabólico son inconsistentes, un mayor consumo de SSB se asocia consistentemente con índices de mayor riesgo cardiometabólico (5). Varios grandes metanálisis asocian un mayor consumo de SSB con un mayor peso corporal, y es probable que gran parte de este aumento de peso, aunque no todo, se deba a un mayor consumo total de energía (5, 8). Los SSB pueden aumentar el riesgo cardiometabólico al aumentar la adiposidad visceral, que representa gran parte del aumento de peso. Un estudio prospectivo reciente mostró que los consumidores diarios de SSB tuvieron un aumento del 29% mayor en el volumen de tejido adiposo visceral durante 6 años en comparación con los no consumidores (9). Una asociación causal está respaldada por la evidencia de que la ingesta de 1 litro de SSB al día durante 6 meses aumentó la grasa visceral y hepática, pero no se observaron aumentos en aquellos que consumieron leche semiskim isocalórica, refrescos dietéticos no calóricos o agua (10). Si bien el aumento de la adiposidad visceral es un factor de riesgo cardiometabólico importante, las SSB pueden aumentar el riesgo independientemente de la adiposidad. Por ejemplo, el consumo diario de SSB se asocia con un perfil metabólico poco saludable en todos los estratos de IMC y con un mayor riesgo de diabetes tipo 2 independientemente de la obesidad (11, 12).

La hipertrigliceridemia es un factor de riesgo cardiovascular importante y es otro mecanismo por el cual las SSB podrían aumentar el riesgo cardiovascular. Pocos estudios transversales grandes han examinado el riesgo de dislipidemia con la ingesta de SSB, y estos estudios muestran que la prevalencia de dislipidemia aumenta con una mayor ingesta de SSB (13, 14). Un estudio prospectivo informó que consumir más de 1 refresco por día aumentaba las probabilidades de desarrollar hipertrigliceridemia en un 25% durante 4 años en comparación con consumir menos de 1 refresco por día (15). Además, dos estudios de cohorte prospectivos recientes mostraron que el consumo diario de SSB se asoció con aproximadamente un 25% más de riesgo de desarrollar enfermedad coronaria tanto en hombres como en mujeres en comparación con los no consumidores (13, 16).

El consumo de SSB también se asocia con la hipertensión, otro factor de riesgo cardiovascular importante. Un metaanálisis reciente encontró un modesto aumento del 12% en el riesgo de hipertensión entre los consumidores más altos de SSB en comparación con los más bajos (17). Por lo tanto, la ingesta de SSB puede contribuir a la hipertensión, pero puede desempeñar un papel menor en este factor de riesgo en comparación con otros factores de riesgo cardiometabólico.

Sobre la base de estudios de sobrealimentación a corto plazo realizados predominantemente en animales, el componente de fructosa de las bebidas azucaradas y el azúcar añadido parece ser particularmente dañino. Alimentar a los animales con grandes cantidades de fructosa puede producir rápidamente múltiples características del síndrome metabólico, que incluyen obesidad, dislipidemia, hígado graso, hipertensión, resistencia a la insulina y diabetes (18, 19). Algunos, pero no todos, los estudios de intervención dietética a corto plazo en humanos también demuestran que la sobrealimentación con fructosa, pero no con glucosa, puede aumentar la adiposidad visceral, la hipertrigliceridemia posprandial y la resistencia a la insulina, y los efectos sobre rasgos específicos pueden verse afectados por el género (20, 21). ). Una preocupación con estos estudios es que la cantidad de fructosa consumida a menudo excede la que se encuentra comúnmente en las dietas ad libitum. El consumo promedio de fructosa en las poblaciones de EE. UU. Representa aproximadamente el 9% de la ingesta total de energía, mientras que los consumidores en el percentil 95 promedian aproximadamente el 15% de la energía total de la fructosa (22). Por el contrario, muchos estudios de intervención son de corta duración (menos de 4 semanas) e incluyen ingestas dietéticas cercanas al 25% de la ingesta energética total de fructosa (23, 24).

Se carece de grandes estudios de intervención dietética controlados y aleatorizados que evalúen los efectos de los azúcares agregados sobre los factores de riesgo cardiometabólicos durante períodos prolongados. Es probable que la complejidad, el costo, el cumplimiento y los posibles problemas éticos prohíban la realización de dichos estudios. Sin embargo, algunos estudios de intervención a corto plazo, incluso aquellos dentro del rango de consumo de fructosa "normal", muestran que la fructosa puede alterar rápidamente los puntos finales fisiológicos intermedios como los lípidos circulantes y la sensibilidad a la insulina en los seres humanos (25). Varias revisiones recientes discuten exhaustivamente los efectos fisiológicos de la fructosa o el azúcar añadidos sobre los criterios de valoración patofisiológicos en sujetos humanos (26, 27).

La comprensión de los mecanismos por los cuales la fructosa monosacárido aislada podría contribuir al desarrollo de enfermedades metabólicas puede proporcionar conocimientos fundamentales sobre los mecanismos patogénicos que se pueden utilizar para desarrollar nuevas estrategias de diagnóstico, prevención y terapéuticas. Aquí revisaremos la bioquímica y la genética molecular del metabolismo de la fructosa, así como los posibles mecanismos por los cuales el consumo excesivo de fructosa contribuye a la enfermedad cardiometabólica. Esperamos que las lecciones aprendidas de una mejor comprensión del metabolismo de la fructosa y el riesgo cardiometabólico inducido por la fructosa también puedan aplicarse a otras formas de enfermedades metabólicas inducidas por la dieta y genéticamente inducidas.

La fructosa ingerida se absorbe predominantemente de forma pasiva desde la luz intestinal a través del transportador de hexosa SLC2A5, también conocido como GLUT5, que tiene una alta afinidad por la fructosa (Kmetro = 6 mM). GLUT5 se expresa en gran medida en la membrana luminal de los enterocitos y también se expresa basolateralmente (28). Supresión de Glut5 en ratones reduce la absorción de fructosa en un 75% y provoca la dilatación del ciego y el colon, así como la acumulación de gas (29). Estas características sugieren malabsorción de fructosa, frecuentemente citada como causa de síntomas gastrointestinales en humanos (30, 31). La capacidad del intestino para absorber fructosa es saturable (32), y la capacidad de un adulto sano para absorber fructosa libre varía desde menos de 5 g hasta más de 50 g (33). La fructosa no absorbida puede imponer una carga osmótica en el intestino delgado distal y el colon, lo que puede contribuir a los síntomas gastrointestinales (32). Además, la fructosa puede servir como sustrato para la fermentación bacteriana, lo que lleva a la formación de gases y otros metabolitos bacterianos, que pueden afectar la motilidad intestinal y causar varios síntomas como dolor abdominal e hinchazón (34).

Intestinal GLUT5 Los niveles de ARNm y las tasas de transporte de fructosa son muy bajos en el período prenatal y aumentan rápidamente con el destete independientemente de la dieta, pero pueden inducirse aún más después del destete a dietas que contienen fructosa (35). Datos recientes mostraron que la alimentación con alto contenido de fructosa induce la proteína que interactúa con la tiorredoxina intestinal (TXNIP), que se une y regula el transporte de fructosa intestinal mediado por GLUT5 (36). De acuerdo con esto, recientemente demostramos que la proteína de unión a elementos que responde a los carbohidratos (ChREBP), un factor de transcripción que responde a los nutrientes de carbohidratos intracelulares y un regulador transcripcional conocido de TXNIP (37), también regula la expresión intestinal de GLUT5 y es necesaria para la fructosa sistémica. tolerancia (38). En el futuro, será interesante determinar si la variabilidad en la expresión o función de GLUT5 o sus factores reguladores contribuye a la variabilidad en la absorción de fructosa en humanos.

Las concentraciones de fructosa en el plasma periférico son típicamente de aproximadamente 0,04 mM, pueden aumentar de forma aguda 10 veces después del consumo de fructosa y volver a los niveles en ayunas en 2 horas (39 - 41). Este rápido aclaramiento está mediado en gran parte por una extracción eficaz por parte del hígado. Mientras que el hígado extrae solo del 15% al ​​30% de una carga de glucosa oral, es capaz de extraer el 70% de una carga de fructosa oral (42, 43). Después de la ingestión de fructosa, la fructosa plasmática puede alcanzar concentraciones milimolares bajas en la vena porta acompañadas de niveles de circulación periférica de aproximadamente 0,2 mM, lo que indica que las concentraciones de fructosa periférica rara vez superan el rango micromolar alto (44).

El transportador de glucosa SLC2A2, también conocido como GLUT2, tiene menor afinidad por la fructosa (Kmetro = 11 mM) que GLUT5 (45). GLUT2 es un contribuyente menor al transporte intestinal de fructosa (45), mientras que probablemente es un contribuyente importante a la captación de fructosa hepática, ya que GLUT5 no se expresa de forma robusta en el hígado (46, 47). SLC2A8, también conocido como GLUT8, también puede contribuir al transporte de fructosa hepatocelular (48). La fructosa es un sustrato pobre para la glucoquinasa hexoquinasa hepática (GCK). En cambio, la cetohexokinasa (KHK, también conocida como fructoquinasa) fosforila rápidamente la fructosa para generar fructosa-1-fosfato (F1P). La alta actividad e insensibilidad de KHK al estado energético celular explica la capacidad del hígado para extraer fructosa de manera eficiente. La F1P se metaboliza a fosfato de dihidroxiacetona (DHAP) y 3-fosfato de gliceraldehído (G3P), que ingresan a los grupos de metabolitos glicolíticos / gluconeogénicos (Figura 1).

Bioquímica de la fructosa. Al entrar en los hepatocitos, la fructosa es fosforilada por KHK a F1P. La F1P se escinde en DHAP y gliceraldehído por ALDOB. El gliceraldehído es fosforilado por triosa-quinasa (TKFC, también conocida como dihidroxiacetona quinasa 2 o DAK) para formar el intermedio glucolítico gliceraldehído 3-fosfato (GA3P). Tanto la DHAP como la GA3P derivadas de la fructosa entran en el grupo de metabolitos glucolíticos / gluconeogénicos a nivel de triosa-fosfato, y estos metabolitos tienen numerosos destinos metabólicos. F1P también regula alostéricamente enzimas metabólicas (líneas roja y verde) para regular la disposición del sustrato derivado de fructosa y otros productos metabólicos como el ácido úrico. AMPD3, adenosina desaminasa GA, gliceraldehído IMP, inosina monofosfato MTTP, proteína de transferencia de triglicéridos microsomales PYGL, glucógeno fosforilasa L GYS2, glucógeno sintasa 2 PKLR, piruvato quinasa, hígado y glóbulos rojos PEP, fosfoenolpiruvato TAG, triglicerol TAG.

El estado metabólico celular y el estado energético regulan estrechamente el paso de la fosfofructoquinasa (PFK) en la glucólisis, lo que limita el flujo glucolítico hepático (49). Por el contrario, los metabolitos derivados de la fructosa entran en la reserva de triosa-fosfato distal a la PFK y, por lo tanto, evitan esta restricción. Como la fructólisis hepática no está restringida, las cargas de fructosa pueden dar lugar a expansiones grandes y rápidas en las reservas de hexosa y triosa-fosfato, lo que puede proporcionar un mayor sustrato para todas las vías metabólicas del carbono central, incluida la glucólisis, la glucogénesis, la gluconeogénesis, la lipogénesis y la fosforilación oxidativa.

La disposición del carbono derivado de la fructosa entre las principales vías metabólicas depende del estado nutricional y endocrino general del animal, así como del estado de los puntos de control reguladores clave en el metabolismo intermedio. Por ejemplo, en animales hambrientos, los niveles bajos de fructosa-2,6-bifosfato inhiben la actividad de PFK y la glucólisis y activan la fructosa-1,6-bifosfatasa y la producción de glucosa (50). Por lo tanto, en un animal hambriento, los triosa-fosfatos derivados de la fructosa se encaminan preferentemente a través de la ruta gluconeogénica (51, 52). El destino de la fructosa ingerida también puede depender de los nutrientes ingeridos. Por ejemplo, la infusión de concentraciones fisiológicas de fructosa a ratas y seres humanos alimentados aumenta los niveles séricos de glucosa y lactato sin afectar la acumulación de glucógeno hepático (53, 54). Sin embargo, cuando se infunde fructosa con glucosa, que estimula la secreción de insulina, se produce una marcada acumulación de glucógeno (55). El consumo crónico de fructosa puede afectar los programas de expresión de genes metabólicos que afectan aún más la disposición de fructosa. Estos mecanismos se describirán con mayor detalle a continuación.

Aunque el hígado metaboliza la mayor parte de la fructosa ingerida, el propio intestino puede metabolizar hasta el 30% de la carga de fructosa oral (56, 57). Todas las enzimas fructolíticas están altamente expresadas en el intestino delgado y notablemente en el yeyuno, donde se observan los niveles más altos de GLUT5 (58). De manera similar a GLUT5, la expresión intestinal de enzimas fructolíticas y gluconeogénicas, incluida la glucosa-6-fosfatasa (G6PC), aumenta con la alimentación con fructosa (59) y depende de la actividad de GLUT5 y KHK (60). Sin embargo, la mayor parte de la fructosa prandial no se metaboliza en el intestino, sino que pasa a través de la vena porta al hígado (61, 62).

Además de proporcionar sustrato para los procesos metabólicos, el metabolismo de la fructosa hepática genera metabolitos específicos que también realizan funciones de señalización (Figura 2). Es importante destacar que F1P, el metabolito específico de fructosa producido por KHK, ejerce un fuerte control regulador positivo sobre GCK al promover su liberación de la proteína reguladora inhibidora de GCK (GCKR). GCKR secuestra GCK en un estado inactivo en el núcleo (63 - 65). Cantidades "catalíticas" de fructosa, en parte a través de la activación de GCK, pueden promover la captación y fosforilación de glucosa hepática, lo que lleva a una rápida acumulación de glucógeno (66). La F1P también puede mejorar la síntesis de glucógeno al inhibir alostéricamente la glucógeno fosforilasa (67, 68). Por último, la F1P también activa alostéricamente la piruvato quinasa, el paso terminal de la glucólisis, lo que contribuye a aumentar los niveles de lactato circulante después de la ingestión de fructosa (69). En el hígado de roedor, los niveles hepáticos de F1P aumentan 10 veces hasta aproximadamente 1 mM dentro de los 10 minutos posteriores a la ingestión de fructosa y permanecen elevados durante varias horas (70). Las concentraciones de F1P de solo aproximadamente 200 μM son suficientes para aliviar el efecto inhibidor de GCKR sobre GCK (71). Por tanto, es probable que la ingestión de fructosa tenga efectos rápidos, sólidos y sostenidos sobre la captación de glucosa hepática y el metabolismo intermedio.

Programas de expresión génica inducida por fructosa. El metabolismo de la fructosa activa factores de transcripción que incluyen ChREBP y SREBP1c y su coactivador PGC1β para regular de manera coordinada la expresión génica de las enzimas metabólicas que contribuyen a la fructólisis, glucólisis, lipogénesis y producción de glucosa. Estas vías metabólicas contribuyen a la esteatosis, el empaquetamiento y secreción de VLDL, así como la producción de glucosa y la generación de intermediarios lipídicos que pueden afectar la sensibilidad a la insulina hepática y otros procesos biológicos. ACACA, acetil-CoA carboxilasa α FASN, ácido graso sintasa GPAT, glicerol-3-fosfato aciltransferasas AGPAT, acilglicerol-3-fosfato aciltransferasa DGAT, diacilglicerol aciltransferasa DAG, diacilglicerol.

Si bien la eficiencia y la rapidez con la que el hígado puede extraer y fosforilar la fructosa ingerida son probablemente importantes por su papel en la integración del metabolismo de los combustibles nutricionales y sistémicos, este metabolismo robusto también puede tener consecuencias perjudiciales. Por ejemplo, la disminución del fosfato libre intracelular debido a la rápida fosforilación de la fructosa hepática puede aumentar la producción de ácido úrico a través de la activación de AMP desaminasa, lo que conduce al catabolismo de AMP a ácido úrico (72, 73). La alimentación con fructosa también puede estimular la síntesis de purinas, contribuyendo a la producción de ácido úrico (74). El aumento de los niveles de ácido úrico circulante aumenta el riesgo de gota, una condición caracterizada por una inflamación dolorosa debido al depósito de cristales de ácido úrico en las articulaciones. De hecho, un creciente cuerpo de evidencia implica que la ingesta de azúcar es un factor de riesgo para la gota (75). Además, los niveles elevados de ácido úrico en suero y la gota se asocian con otros factores de riesgo cardiometabólico en diversas poblaciones (76 - 78). Un volumen sustancial de trabajo sugiere que el aumento de los niveles de ácido úrico puede regular de forma independiente aspectos importantes del metabolismo y contribuir al riesgo cardiometabólico (79 - 83). Sin embargo, los estudios de aleatorización mendeliana no apoyan firmemente un papel causal del ácido úrico circulante en la mediación de la enfermedad cardiometabólica (84). La asociación entre los niveles de ácido úrico y el riesgo cardiometabólico puede ser indirecta y puede reflejar la activación de distintos procesos regulados por la fructosa que contribuyen tanto a la producción de ácido úrico como al riesgo cardiometabólico.

El hígado se encuentra en una encrucijada metabólica y es crucial para medir el consumo de nutrientes e integrar el estado de los nutrientes periféricos para regular el almacenamiento sistémico de combustible frente al aprovisionamiento. Si bien las hormonas como la insulina y el glucagón ayudan a informar al hígado sobre el estado de combustible sistémico, el hígado también está bien configurado para integrar señales derivadas directamente de sustratos de combustible. En este sentido, las propiedades de señalización de la F1P derivada de la fructosa, y en particular su regulación de la actividad de la GCK, pueden funcionar como un mecanismo evolucionado que permite al hígado utilizar el metabolismo de la fructosa para "detectar" el azúcar (es decir, sacarosa o jarabe de maíz con alto contenido de fructosa). consumo. La activación fisiológica robusta de la GCK hepática ocurre solo cuando se consumen azúcares que contienen fructosa. Esta activación mejora la captación y el almacenamiento netos de glucosa hepática como glucógeno y lípido. Curiosamente, a niveles suprafisiológicos / patológicos, la glucosa misma puede disociar la GCK de la GCKR y puede contribuir al aumento de la actividad de la GCK hepática descrita en diabéticos obesos y en modelos genéticos de obesidad y diabetes (85, 86). Por lo tanto, en el contexto de una diabetes no controlada, el hígado puede percibir de manera aberrante la hiperglucemia como un estado de aumento del consumo de azúcar. La comprensión de los efectos metabólicos de la "detección de azúcar" hepática puede ser una consecuencia para comprender la fisiopatología de la diabetes y la hiperglucemia.

KHK existe como dos isoformas empalmadas alternativamente producidas por exclusión mutua de los exones adyacentes 3C y 3A dentro del KHK gen (87, 88). La isoforma "A" se expresa de forma ubicua pero tiene baja actividad debido a una afinidad relativamente baja por su sustrato (Kmetro = 8 mM) (89). La expresión de la isoforma "C" se restringe principalmente a los tejidos metabólicos, incluidos el hígado, el riñón y el intestino, y esta isoforma tiene una afinidad mucho mayor por la fructosa (Kmetro = 0,8 mM) (89, 90). Los ratones deficientes en ambas isoformas estaban completamente protegidos de la enfermedad metabólica inducida por fructosa a pesar de que los niveles de fructosa en sangre y orina aumentaron notablemente (91). Por tanto, la fructosa sanguínea elevada en sí misma no es perjudicial, sino que el metabolismo de la fructosa es esencial para la enfermedad metabólica inducida por fructosa. Las mutaciones de pérdida de función en KHK causan el trastorno humano benigno esencial fructosuria, que se caracteriza por un metabolismo hepático deficiente de la fructosa que conduce a niveles altos de fructosa en sangre y orina después del consumo de sacarosa o fructosa (92). De acuerdo con las observaciones en ratones, no se han documentado efectos adversos para la salud en personas con esta afección. En conjunto, estos resultados sugieren que la inhibición de KHK puede ser una estrategia terapéutica segura para prevenir la enfermedad metabólica inducida por fructosa.

En contraste con la deleción global de KHK, la deleción selectiva de la isoforma A exacerba los efectos metabólicos adversos de la alimentación con fructosa (91). Estos resultados sugieren dos hipótesis importantes: (a) el metabolismo de la fructosa fuera de los tejidos que expresan la isoforma C no es despreciable y contribuye al aclaramiento de la fructosa en todo el cuerpo, y (b) el metabolismo de la fructosa dentro de los tejidos que expresan KHK-C es fundamental para la fructosa -enfermedad metabólica inducida. Esto está respaldado por datos recientes que muestran que la eliminación selectiva de KHK en el hígado de ratón protege contra la esteatosis inducida por fructosa (93). Los datos recientes también indican que el empalme alterado entre las isoformas KHK-A y KHK-C puede contribuir al desarrollo de distintas enfermedades como el carcinoma hepatocelular y la insuficiencia cardíaca (94, 95).

La intolerancia hereditaria a la fructosa (IHF) es una enfermedad autosómica recesiva rara causada por una deficiencia de aldolasa B (ALDOB), que se expresa en gran medida en el hígado, los riñones y el intestino delgado (96). Las personas con HFI desarrollan dolor abdominal, vómitos, diarrea, hipoglucemia sintomática, hiperuricemia y, potencialmente, insuficiencia hepática y muerte después de la ingestión de alimentos que contienen fructosa, sacarosa o sorbitol (97). Los mecanismos precisos por los cuales la deficiencia de ALDOB causa síntomas no están del todo claros. Un Aldob-El modelo de ratón deficiente imita la condición de HFI humana (98). Estos ratones no prosperan y mueren cuando se exponen a dietas ricas en fructosa. Curiosamente, incluso con una dieta sin fructosa, Aldob-los ratones deficientes desarrollan esteatosis (98), posiblemente debido a un metabolismo deficiente de la fructosa sintetizada endógenamente (99).

Si bien la gran mayoría de la fructosa metabolizada se deriva de fuentes dietéticas de azúcar, los animales, incluidos los humanos, son capaces de sintetizar la fructosa de forma endógena. La vía del sorbitol (poliol), que está activa en una amplia gama de tejidos, es responsable de la formación de fructosa endógena a partir de la glucosa (100, 101). En esta vía, la glucosa se reduce primero a sorbitol por la aldosa reductasa (102). Luego, el sorbitol se oxida a fructosa por la sorbitol deshidrogenasa (103). Fisiológicamente, la fructosa sintetizada endógenamente es la principal fuente de energía para los espermatozoides y puede ser importante para la fertilidad (104 - 106). La placenta también puede sintetizar sorbitol que el feto en desarrollo puede utilizar para sintetizar fructosa, lo que sugiere un papel más amplio de la fructosa endógena en la biología reproductiva y del desarrollo (107).

La actividad de la vía del sorbitol aumenta durante la hiperglucemia diabética (108). La síntesis de fructosa endógena y los metabolitos de poliol se consideran actores clave en el desarrollo de complicaciones microvasculares diabéticas (109). Curiosamente, las concentraciones de fructosa en el semen aumentan en la diabetes tipo 1 y en la obesidad, en la que se asocia con parámetros espermáticos alterados (105, 110). Solo recientemente se ha abordado si la síntesis de fructosa endógena podría ocurrir a tasas suficientes para contribuir a otros aspectos del riesgo cardiometabólico inducido por la fructosa. La glucosa induce de forma dependiente de la dosis la aldolasa reductasa en los tejidos humanos y la exposición crónica a una dieta alta en glucosa induce la activación de la vía de los poliol en ratones (99, 111). Este puede ser un mecanismo por el cual la hiperglucemia severa puede exacerbar los riesgos cardiometabólicos. Además, Lanaspa et al.informan que la producción de fructosa endógena y la activación de KHK dentro del riñón contribuyen al desarrollo de la nefropatía diabética (112). Aunque la sorbitol deshidrogenasa se expresa en niveles elevados en el hígado humano (113), será necesario investigar más a fondo si esta vía es suficientemente activa en los seres humanos para desempeñar un papel metabólico adverso.

Como se señaló anteriormente, el consumo excesivo de fructosa puede tener efectos significativos sobre el metabolismo de los lípidos, contribuyendo tanto a la esteatosis como a un aumento de los niveles de triglicéridos circulantes en forma de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). La acumulación de lípidos hepáticos es el resultado de una combinación de aumento de la lipogénesis de novo hepática (DNL), esterificación de ácidos grasos preformados derivados de la dieta o de los depósitos adiposos, disminución de la secreción de VLDL y disminución de la oxidación de ácidos grasos hepáticos. La activación del programa lipogénico se observa inmediatamente después de una sola carga de fructosa y contribuye al aumento de la secreción de triglicéridos VLDL (114, 115). La fructosa también suprime de forma aguda la oxidación de los ácidos grasos hepáticos (116). Por lo tanto, la fructosa contribuye a la producción de triglicéridos hepáticos proporcionando sustrato para la síntesis de ácidos grasos y triglicéridos y activando sistemas de señalización para mejorar la producción de lípidos (Figura 2).

El hígado es el sitio principal de DNL, ​​el proceso por el cual los ácidos grasos se sintetizan a partir de precursores dietéticos, predominantemente carbohidratos (117). Debido a las diferencias en el metabolismo hepático de la glucosa y la fructosa, hay disponible una fracción mayor de fructosa derivada de la dieta que los metabolitos de la glucosa para su conversión en grasa en el hígado a través de DNL en animales y humanos (20, 118 - 120). Además, los metabolitos de fructosa que entran en la reserva de triosa-fosfato están en equilibrio con el 3-fosfato de glicerol, que se utiliza para sintetizar el esqueleto de glicerol en los triglicéridos. Además, el metabolito malonil-CoA generado a través de DNL limita la oxidación de los ácidos grasos al inhibir la carnitina palmitoiltransferasa 1A (CPT1A), la enzima necesaria para la translocación de los ácidos grasos en las mitocondrias (121). La inhibición de CPT1A aumenta aún más la disponibilidad de ácidos grasos para la producción de triglicéridos. Los triglicéridos pueden incorporarse en gotitas de lípidos, lo que conduce a la esteatosis, o pueden incorporarse a VLDL y secretarse desde el hígado.

Además de proporcionar sustrato para la lipogénesis, el consumo crónico de fructosa aumenta la regulación transcripcional de DNL activando factores de transcripción clave, incluida la proteína de unión a elementos reguladores de esterol 1c (SREBP1c) y la proteína de unión a elementos sensibles a carbohidratos (ChREBP) (122). SREBP1c promueve la síntesis de lípidos y está regulado a nivel transcripcional y postraduccional por nutrientes y hormonas. La insulina es un importante activador hormonal de la SREBP1c hepática (123, 124). Aunque la alimentación aguda con fructosa no estimula directamente la secreción de insulina, la ingestión crónica de fructosa puede provocar hiperinsulinemia, que puede aumentar la expresión y activación hepática de SREBP1c (125, 126). La fructosa también puede activar SREBP1c independientemente de la insulina, ya que SREBP1c responde a la alimentación con alto contenido de fructosa en ratones con inactivación del receptor de insulina específico del hígado (LIRKO) (125). El consumo de fructosa también puede promover el estrés del RE, que puede inducir la escisión proteolítica de SREBP1c y el programa lipogénico (127, 128). El estrés del RE inducido por fructosa también puede mejorar la lipogénesis mediante la activación del factor de transcripción x proteína de unión a caja 1 independientemente de otros factores de transcripción lipogénicos (129).

ChREBP acopla los metabolitos de los carbohidratos a la síntesis de lípidos al inducir las enzimas necesarias para el DNL (130). ChREBP también puede suprimir la oxidación de ácidos grasos regulando a la baja enzimas como CPT1A, en parte antagonizando el receptor α activado por proliferador de peroxisomas (PPARα), un regulador transcripcional clave del programa de genes de oxidación de ácidos grasos (131, 132). ChREBP se expresa en gran medida en tejidos metabólicos clave, incluidos el hígado, el tejido adiposo, el intestino delgado, los islotes pancreáticos y el riñón, donde regula el metabolismo de los carbohidratos de manera independiente de la insulina (37, 125, 130). La observación de que los ratones deficientes en ChREBP son intolerantes a las dietas que contienen fructosa pero no a las dietas que contienen dextrosa sugiere un papel específico de ChREBP en la regulación del metabolismo de la fructosa (37, 133). Además, la actividad de ChREBP fue notablemente mayor en ratas alimentadas con alto contenido de fructosa en comparación con las dietas isocalóricas con alto contenido de glucosa (126). Recientemente demostramos que la ingestión de fructosa, pero no glucosa, induce de manera aguda y robusta la expresión hepática de la potente isoforma ChREBP-β junto con sus dianas lipogénicas, fructolíticas y glucolíticas (133, 134). El mecanismo por el cual los metabolitos del azúcar activan la ChREBP sigue siendo controvertido, pero implica la activación alostérica por glucosa-6-fosfato, así como la modulación por otros metabolitos de carbohidratos y modificaciones postraduccionales (135-137). La eliminación de ChREBP utilizando oligonucleótidos antisentido (ASO) en ratas alimentadas con fructosa redujo los niveles de triglicéridos circulantes y confirmó un papel de ChREBP en la dislipidemia mediada por fructosa, aunque la esteatosis no se vio afectada (138). De acuerdo con esto, GWAS ha identificado múltiples SNP comunes dentro del ChREBP locus asociado con un aumento de los triglicéridos séricos y niveles bajos de colesterol HDL (139, 140).

El efecto selectivo de la caída de ChREBP sobre los triglicéridos circulantes pero no la esteatosis en el experimento descrito anteriormente destaca el hecho de que la acumulación de grasa en las gotas de lípidos y la secreción de VLDL son procesos distintos. ChREBP regula de forma potente el DNL, ​​y el DNL inducido por fructosa se correlaciona fuertemente con la hipertrigliceridemia inducida por fructosa (141). Sin embargo, en sujetos humanos esteatóticos, los ácidos grasos derivados de DNL contribuyen con una fracción menor de ácidos grasos a VLDL (142), y la conexión mecánica entre la secreción de DNL y VLDL sigue siendo incierta. Además, la ChREBP puede tener efectos para aumentar los triglicéridos circulantes independientemente del aumento de la secreción de VLDL. ChREBP puede transactivar la expresión de la apolipoproteína APOC3 así como de la angiopoyetina 8 (ANGPTL8), las cuales pueden inhibir la lipoproteína lipasa y limitar el aclaramiento de VLDL (refs. 143, 144 y Figura 3). Por lo tanto, es posible que la alimentación con alto contenido de fructosa pueda aumentar las VLDL circulantes al mejorar la producción y secreción de VLDL y al reducir el aclaramiento de VLDL, pero los mecanismos precisos aún no se han determinado.

Consecuencias del consumo excesivo de fructosa. El metabolismo de la fructosa en los tejidos metabólicos clave, incluidos el intestino delgado, el hígado y el riñón, puede contribuir a diversos factores de riesgo cardiometabólicos que incluyen esteatosis, aumento de la producción de glucosa, hipertrigliceridemia, aumento de la adiposidad e hipertensión. La fructosa proporciona sustrato para los procesos metabólicos que contribuyen al riesgo cardiometabólico y activa los sistemas de señalización celular y hormonal que regulan estos procesos metabólicos y patológicos. LPL, lipoproteína lipasa.

El coactivador 1β de PPARγ (PGC1β) es un coactivador transcripcional que aumenta la actividad de múltiples factores de transcripción clave, como PPARγ, PPARα, receptores relacionados con estrógenos (ERR) y receptor X hepático (LXR) (145, 146). PGC1β también puede unirse a SREBP1 y ChREBP y mejorar su actividad transcripcional (147, 148). Los ASO dirigidos a PGC1β impidieron la expresión de SREBP1c y la lipogénesis, lo que a su vez disminuyó la acumulación de lípidos en hígados de rata alimentados con fructosa. Los ASO dirigidos a PGC1β también evitaron aumentos en la adiposidad, la glucemia y la insulina y los triglicéridos plasmáticos en ratas alimentadas con fructosa. Por lo tanto, PGC1β está en una posición única para regular coordinadamente las actividades de ChREBP y SREBP1c en el contexto de la alimentación con alto contenido de fructosa.

El aumento del consumo de azúcar y fructosa está implicado tanto en la esteatosis simple como en la progresión hacia formas más avanzadas de enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA), incluida la esteatohepatitis no alcohólica, la fibrosis y el carcinoma hepatocelular (149). Los pasos importantes en la síntesis de DNL y VLDL ocurren en la membrana del RE, y la lipogénesis inducida por fructosa puede provocar estrés en el RE y la respuesta al estrés del RE (150). Además, los elementos de señalización en la respuesta al estrés del RE pueden contribuir a la patogénesis y progresión de la EHNA (151). El trabajo reciente de Zhang et al. sugiere que la ChREBP puede proteger al hígado contra el estrés del ER inducido por la fructosa y la inflamación hepática (152). Sin embargo, hemos observado recientemente que los ratones knockout de ChREBP específicos del hígado no desarrollan estrés ER o inflamación hepática cuando se les desafía con dietas ricas en fructosa (38). Los mecanismos por los cuales la fructosa puede contribuir a la progresión de NAFLD requerirán más investigación.

La fructosa no estimula directamente la secreción de insulina de las células β pancreáticas (153, 154). Sin embargo, la alimentación con alto contenido de fructosa induce fácilmente la hiperinsulinemia en modelos animales. Además, la hiperinsulinemia es más pronunciada en modelos de roedores con alto contenido de fructosa en comparación con la alimentación con alto contenido de dextrosa a pesar de aumentos similares en el peso corporal y la adiposidad (155, 156). De manera similar, la alimentación con fructosa hipercalórica aumenta la insulina circulante en sujetos humanos (157). La hiperinsulinemia inducida por fructosa, a menudo considerada un sustituto de la resistencia a la insulina, podría ser el resultado de la resistencia a la insulina en alguna combinación de hígado, músculo y / o tejido adiposo.

Los mecanismos por los cuales la alimentación con alto contenido de fructosa causa hiperinsulinemia y resistencia a la insulina siguen siendo inciertos. La esteatosis inducida por fructosa puede contribuir a la resistencia a la insulina hepática a través del aumento de la acumulación de diacilglicerol hepático, la activación de PKC y el deterioro de la activación de Akt2 mediada por insulina (158 - 160). Sin embargo, sigue siendo controvertido si la esteatosis por sí misma puede causar resistencia a la insulina hepática (131, 161). Además del papel de ChREBP en la dislipidemia inducida por fructosa, Erion et al. demostraron que la eliminación de ChREBP mejoró la sensibilidad a la insulina periférica en ratas alimentadas con alto contenido de fructosa (138). No se sabe si la mejora en la sensibilidad a la insulina periférica se relacionó directamente con la mejora en los niveles de lípidos circulantes o con la adiposidad. Recientemente demostramos que mientras que la ChREBP hepática es esencial para la regulación positiva mediada por fructosa de las enzimas fructolíticas, glucolíticas y lipogénicas, la ChREBP también media la regulación positiva de G6PC, la enzima terminal en la producción de glucosa (133). Demostramos que un aumento de la actividad de G6PC mediado por ChREBP inducido por fructosa es un determinante importante de la producción de glucosa endógena. Además, la fructosa activó ChREBP e indujo G6PC en ausencia de FOXO1a, lo que indica que la activación impulsada por el sustrato de ChREBP y G6PC para mejorar la producción de glucosa domina sobre los efectos supresores de la insulina (133). Este eje de señalización ChREBP / G6PC también se conserva en humanos. Estos resultados son consistentes con estudios de intervención dietética en humanos que indican que la sustitución eucalórica o la adición hipercalórica de fructosa pueden tener efectos más significativos sobre la resistencia a la insulina hepática que la resistencia a la insulina periférica (157). Sin embargo, como la hiperinsulinemia en sí misma puede inducir resistencia a la insulina periférica (162, 163), especulamos que la hiperinsulinemia crónica que compensa la producción de glucosa inducida por la fructosa puede conducir posteriormente a una resistencia a la insulina periférica. Esta hipótesis queda por probar experimentalmente.

El aumento del consumo de SSB y el consumo excesivo de fructosa se asocian consistentemente con un aumento de la adiposidad, que puede atribuirse a un aumento de la ingesta calórica, así como a los efectos sobre el equilibrio energético y la distribución de nutrientes que son independientes de la ingesta calórica. La fructosa se encuentra entre los azúcares más dulces, y la dulzura generalmente mejora la palatabilidad de los alimentos. Esto probablemente contribuya a la adición de azúcares que contienen fructosa como sacarosa y jarabe de maíz con alto contenido de fructosa al suministro de alimentos. La palatabilidad mejorada puede aumentar el comportamiento de alimentación y, por lo tanto, alentar a comer en exceso (164). Además, la fructosa y la sacarosa pueden mejorar la palatabilidad e inducir comportamientos similares a la adicción, como atracones y dependencia, en parte estimulando las vías dopaminérgicas (165-168). A diferencia del valor hedónico de la fructosa, también se ha estudiado si la fructosa afecta los sistemas de señalización adicionales para regular el apetito y la conducta alimentaria. Por ejemplo, la alimentación con alto contenido de fructosa puede inducir resistencia a la leptina, lo que a su vez puede conducir a un aumento de la ingesta de alimentos y a la obesidad (169, 170). Además, la fructosa en la dieta disminuye las excursiones de leptina en comparación con la glucosa dietética isocalórica, y la fructosa es menos potente que la glucosa para suprimir la hormona orexigénica grelina (171). En seres humanos, la ingestión de fructosa versus glucosa tiene efectos diferenciales sobre el flujo sanguíneo hipotalámico y la reactividad de la corteza cerebral a las señales alimentarias, lo que sugiere la posibilidad de que la fructosa y la glucosa tengan efectos distintos sobre la función cerebral que pueden afectar la conducta alimentaria (172, 173). Los mecanismos por los cuales la fructosa y la glucosa regulan de manera diferencial el apetito y la conducta alimentaria quedan por determinar.

Los estudios prospectivos en los que se agrega un exceso de fructosa a las dietas habituales a menudo documentan reducciones espontáneas en otras formas de consumo de azúcar, lo que sugiere fuertes mecanismos de retroalimentación que regulan específicamente el consumo de azúcar (141). Tales mecanismos compensatorios pueden contribuir a las dificultades para evaluar con precisión el consumo de azúcar en la dieta tanto en estudios observacionales como intervencionistas. FGF21 es una hormona derivada del hígado que regula la homeostasis de la energía, la glucosa y los lípidos y también puede participar en un mecanismo de retroalimentación que regula la selección de macronutrientes (refs. 174-178 y Figura 3). El aumento de FGF21 circulante se asocia con factores de riesgo cardiometabólicos que incluyen obesidad, EHGNA, diabetes tipo 2 y resistencia a la insulina (179 - 181). FGF21 es un objetivo transcripcional de ChREBP (182), y la ingestión de fructosa induce de forma aguda y robusta el FGF21 circulante, mientras que la respuesta a la ingestión de glucosa es menos sustancial y se retrasa (175). El FGF21 circulante inducido por fructosa puede proteger al hígado de la enfermedad metabólica inducida por fructosa (183). Curiosamente, los datos de modelos animales sugieren que el FGF21 circulante inducido por azúcar puede indicar al cerebro que suprima el consumo adicional de azúcar (184, 185). GWAS también admite un papel para FGF21 en la preferencia de macronutrientes, ya que las variantes en el FGF21 locus asociado con un mayor consumo de carbohidratos en la dieta en relación con la grasa de la dieta en las poblaciones humanas (186, 187). Sin embargo, las variantes asociadas con un mayor consumo de carbohidratos también se asocian con un aumento de los niveles circulantes de FGF21, lo cual es inconsistente con el modelo de retroalimentación negativa. Se requerirá más investigación para comprender el papel de FGF21 en el contexto de un mayor consumo de azúcar y fructosa.

Los mecanismos por los que la fructosa contribuye al desarrollo de la hipertensión están menos caracterizados que sus efectos sobre la homeostasis de la glucosa y los lípidos. La alimentación con alto contenido de fructosa en roedores puede aumentar la absorción intestinal de sal en parte a través de la inducción de un intercambiador de aniones intestinal, Slc26a6 (188). Además, esta inducción y la hipertensión asociada se previenen en ratones knockout para GLUT5 (188). Sin embargo, estos resultados se confunden por el hecho de que los ratones knockout para GLUT5 sufren una malabsorción generalizada y se enferman cuando se les desafía con fructosa. Johnson y sus colegas han planteado la hipótesis de que la hiperuricemia inducida por fructosa puede afectar la función renal y contribuir a la hipertensión (189). Sin embargo, como se discutió anteriormente, los datos genéticos no apoyan firmemente un papel importante para la hiperuricemia en la enfermedad cardiometabólica. Dado que la fructosa se metaboliza de forma vigorosa en el riñón, también pueden ser importantes los cambios mediados por la fructosa en el manejo de la sal renal. Sin embargo, esto aún no se ha estudiado rigurosamente y es un área propicia para una mayor investigación.

La combinación de datos mecanicistas que apoyan el papel de la ingesta excesiva de fructosa y datos epidemiológicos que apoyan el papel de las SSB en el desarrollo de enfermedades cardiometabólicas respalda las recomendaciones dietéticas recientes para limitar el consumo de azúcar publicadas por varias agencias de salud pública, incluida la Asociación Estadounidense del Corazón, la Salud Mundial Organización y el Comité Asesor de Guías Alimentarias (2, 190, 191). Los umbrales seguros para el consumo de azúcar y las recomendaciones concretas de objetivos para reducir el riesgo cardiometabólico siguen en disputa. Además, la implementación de programas efectivos para modificar los hábitos alimentarios sigue siendo un desafío. Sin embargo, los informes iniciales indican que los “impuestos sobre el azúcar” pueden ser eficaces para reducir el consumo de bebidas azucaradas (192, 193). El tiempo dirá si estos enfoques pueden mejorar los resultados de salud. Con suerte, al mejorar nuestra comprensión de los mecanismos subyacentes por los cuales el azúcar y la fructosa pueden causar enfermedades, podremos aportar enfoques informados e integrales para enfrentar nuestras epidemias metabólicas actuales.

Este trabajo está respaldado por la Asociación Americana del Corazón 16CSA28590003 (para MAH y NMM), NIH R01DK100425 (para MAH), NIH 5T32HL069772-15 (para DEH) y el acuerdo 58-1950-4-003 del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU. NMM).


Dr. Rich Joseph sobre por qué las frutas y verduras no son iguales

A todos nos han dicho que comamos nuestras frutas y verduras. Pero existen diferencias significativas en cómo estos dos grupos de alimentos afectan nuestra salud metabólica.

Rich Joseph, MD

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Este artículo se publicó originalmente en el blog VIM, el sitio del Dr. Joseph que cubre la salud metabólica y el estado físico. Se vuelve a publicar aquí con permiso.

Mis pacientes a menudo comparten con entusiasmo que están consumiendo muchas frutas y verduras. “Ahora como manzanas, plátanos y sandías todos los días”, compartió recientemente un paciente. "Pero todavía parece que no puedo perder este peso", agregó, perplejo.

El adagio "come tus frutas y verduras" sale de la lengua por reflejo. En nuestro léxico, las frutas y verduras van juntas como cuchillo y tenedor, crema y azúcar, sal y pimienta. Quizás nuestros padres nos suplicaron que comiéramos nuestras frutas y verduras en la mesa. En la escuela primaria, aprendimos los beneficios para la salud de las frutas y verduras. Esto fue reforzado por campañas de salud pública, que comenzaron a principios de la década de 1990 con el programa & # 82205 Un día para una mejor salud & # 8221, que luego se transformó en la iniciativa Fruits & amp Veggies: More Matter. Las pautas dietéticas 2020-2025 del USDA sugieren que un adulto que consume 2,000 calorías por día debe comer dos tazas y media de verduras y dos tazas de fruta al día. El icono MiPlato representa esto visualmente con la mitad de un plato lleno de frutas y verduras.

Este consejo tiene buenas intenciones dado que los adultos estadounidenses promedian una ración exigua de fruta y una ración y media de verduras al día. Las frutas y verduras están repletas de nutrientes que promueven la salud y combaten enfermedades. Un gran metanálisis de 26 estudios, que involucró a un total de más de 1.8 millones de participantes, informa que comer un promedio de cinco porciones de frutas y verduras por día se asocia con un 13% menos de riesgo de muerte que comer solo dos porciones por día. .Una mayor ingesta de frutas y verduras confiere beneficios para la salud, reduce el riesgo de enfermedades y probablemente aumenta la longevidad. “Comer más frutas y verduras” es quizás la máxima más segura en un panorama dietético que ha sido confundido por la controversia, dividido en facciones y plagado de minas terrestres.

Pero las frutas y las verduras no son lo mismo. Agruparlos es una estrategia burda de mensajes de salud pública.

Las frutas y verduras son botánicamente distintas. Una fruta se desarrolla a partir de la flor de una planta, mientras que las otras partes de la planta se clasifican como vegetales. Las frutas (incluidos los tomates, los aguacates y los pepinos) contienen semillas, mientras que las verduras pueden constar de raíces, tallos y hojas.

Cualquiera que haya comido un trozo de piña y una cabeza de brócoli sabe que las frutas y las verduras tienen un sabor diferente. Las frutas generalmente tienen un sabor dulce o agrio y se pueden usar en postres, bocadillos o jugos. Las verduras tienen un sabor más suave o sabroso y generalmente se comen como parte de una guarnición o plato principal.

Claro, las frutas y verduras son ricas en vitaminas, minerales y antioxidantes y bajas en sodio y grasas. Pero las verduras generalmente son más densas en nutrientes en vitaminas y minerales clave como potasio, vitamina C y antioxidantes. Dado su sabor dulce, las frutas tienden a tener una mayor cantidad de azúcar y calorías en comparación con la mayoría de las variedades de verduras. Una taza de esa piña tiene 82 calorías y 16 gramos de azúcar en comparación con 31 calorías y 2 gramos de azúcar por taza de brócoli.

Debido a las diferencias en la bioquímica nutricional, las frutas y verduras se metabolizan de manera diferente. En comparación con la mayoría de las verduras, en particular las variedades de hoja verde, la fruta está llena de fructosa, un azúcar simple que es metabolizado casi exclusivamente por el hígado, donde promueve la síntesis y el almacenamiento de grasas. Por el contrario, su contraparte relacionada pero distinta, la glucosa, eleva nuestros niveles de azúcar en sangre y, con la ayuda de la insulina, ingresa a todas las células de nuestro cuerpo para proporcionar energía.

En nuestra historia evolutiva, lo dulce era un sabor raro que se encuentra en una colmena o en una fruta de temporada. Los frutos más dulces de la naturaleza eran notoriamente difíciles de acceder para nuestros antepasados. Las frutas tropicales como el mango, la papaya, la piña y el plátano crecen en lo alto de los árboles. Por lo general, están envueltos en pieles duras o conchas que son difíciles de romper. El trabajo físico de procurar y abrir la fruta fue una vez la única forma de obtener la necta recompensa en el interior. Hoy en día, las porciones masivas de fruta fresca perfectamente cortada y criada selectivamente se alinean en los estantes de su supermercado local.

Los científicos postulan que nuestra capacidad para convertir la fructosa de la fruta en grasa confería una ventaja evolutiva, una fuente de energía de respaldo, para sobrevivir a períodos de hambruna. Sin embargo, cada vez está más claro que nuestros cuerpos no están adaptados para manejar las cargas excesivas de azúcar y fructosa en particular. Aunque a menudo distinguimos estos azúcares "naturales" en la fruta de los azúcares agregados en los alimentos procesados, nuestros cuerpos no distinguen entre una molécula de fructosa, glucosa, sacarosa o cualquier otra molécula de azúcar que consumas.

Aunque de ninguna manera es la fuerza impulsora, el consumo excesivo de frutas no ayuda a frenar la pandemia de obesidad y enfermedades metabólicas. Por supuesto, la fruta es una alternativa más saludable a los postres y la comida chatarra, pero comer fruta todo el día dificulta la pérdida de peso. Después de todo, un plátano tiene la misma cantidad de carbohidratos que dos rebanadas de pan. Y la fruta, cuando se come sola, provoca una montaña rusa de azúcar en la sangre que desencadena los antojos de alimentos que rápidamente aumentarán el nivel de azúcar en la sangre nuevamente, algo dulce, como más fruta. El exceso de fructosa puede aumentar nuestro apetito al aumentar la grelina, la hormona estimulante del hambre, y reducir la leptina, la hormona que indica la saciedad. Y la fructosa activa preferentemente los centros de recompensa en el cerebro, que son la base de esos implacables antojos dulces.

Las cargas elevadas de fructosa provocan inflamación celular y estimulan el almacenamiento de energía en forma de grasa. La acumulación de grasa, o esteatosis, en el hígado puede provocar esteatohepatitis no alcohólica, que a menudo es la primera manifestación de desregulación metabólica. El llamado síndrome metabólico, que comienza con la resistencia a la insulina, es la causa principal de las principales causas de muerte en la sociedad moderna: las enfermedades cardiovasculares, muchos cánceres y la enfermedad de Alzheimer. Esta disfunción en nuestro metabolismo generalmente se remonta a los alimentos que comemos.

Para ser claros, el paquete nutricional total en el que reside el azúcar es lo más importante. La fructosa refinada y agregada, particularmente en forma de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa, aumenta el riesgo de diabetes y enfermedades cardíacas. Beber azúcar, en forma de bebidas endulzadas con azúcar y jugo de frutas, es el mayor infractor para la salud porque la concentración y la velocidad de absorción de fructosa probablemente impulsen la resistencia a la insulina y la dislipidemia. La fruta entera es definitivamente el infractor menos dañino. La fibra de una manzana entera regulará la digestión, aumentará la sensación de saciedad y ralentizará la degradación y absorción del azúcar en el torrente sanguíneo. Y dado el alto contenido de agua y fibra que desalienta el consumo excesivo de fruta entera, tiene sentido que algunos estudios encuentren una asociación entre el consumo de fruta y la pérdida de peso.

Pero una nutrición adecuada requiere matices, no frases breves y eslóganes. La mayoría de los estudios de nutrición en los que basamos nuestras recomendaciones dietéticas son observacionales, basados ​​en datos epidemiológicos que, por definición, no pueden probar que comer más frutas y verduras reduce el riesgo de muerte. Y la mayoría de estos estudios agrupan el consumo de frutas y verduras, a pesar de estas importantes diferencias. Esa manzana entera antes mencionada ha sido criada selectivamente para que sea mucho más grande, dulce y brillante que sus ancestros salvajes. Exagerar con la fruta puede contribuir sustancialmente a las 150 libras de azúcar que los estadounidenses consumen en promedio cada año.

Dado el exceso de azúcar en nuestro entorno alimentario actual, familiarizo a mis pacientes con el índice glucémico, una métrica numérica que describe la rapidez con la que los alimentos se descomponen en azúcares simples en su cuerpo. Los alimentos ricos en carbohidratos complejos como los cereales integrales y ricos en fibra tienen un índice glucémico bajo. Por el contrario, los alimentos ricos en carbohidratos simples (es decir, azúcar) y bajos en fibra tienen un índice glucémico alto. Las bayas y las frutas cítricas que son más agrias que dulces tienen menos contenido de azúcar y un índice glucémico más bajo en comparación con las frutas tropicales como los plátanos, mangos y piña. Optar por alimentos de bajo índice glucémico mantiene estables nuestros niveles de energía y minimiza los grandes bolos de fructosa, las fluctuaciones del azúcar en sangre que inducen antojos y la producción excesiva de insulina.

En mi patrón dietético, las frutas son un aditivo de las verduras. No es un reemplazo para ellos. Como postre, como frutas, y definitivamente junto con algunas proteínas y grasas saludables para mitigar el efecto de la carga de azúcar. Si insistimos en agrupar frutas y verduras, un mensaje de salud pública más adecuado sería "Coma sus frutas de bajo índice glucémico y verduras de hoja verde". Claro, un poco más complejo. Pero también lo es tu biología.


La fructosa altera cientos de genes cerebrales, lo que puede provocar una amplia gama de enfermedades.

El jarabe contiene fructosa, que altera los genes del cerebro relacionados con muchas enfermedades, informan los científicos de UCLA Life.

Una variedad de enfermedades, desde la diabetes hasta las enfermedades cardiovasculares y desde la enfermedad de Alzheimer hasta el trastorno por déficit de atención con hiperactividad, están relacionadas con cambios en los genes del cerebro. Un nuevo estudio realizado por científicos de la vida de UCLA ha descubierto que cientos de esos genes pueden resultar dañados por la fructosa, un azúcar común en la dieta occidental, de una manera que podría conducir a esas enfermedades.

Sin embargo, los investigadores también descubrieron buenas noticias: un ácido graso omega-3 conocido como ácido docosahexaenoico, o DHA, parece revertir los cambios dañinos producidos por la fructosa.

"El DHA cambia no sólo uno o dos genes, parece que todo el patrón genético vuelve a la normalidad, lo cual es notable", dijo Xia Yang, autor principal del estudio y profesor asistente de biología y fisiología integrativas de UCLA. "Y podemos ver por qué tiene un efecto tan poderoso".

El DHA se encuentra naturalmente en las membranas de nuestras células cerebrales, pero no en una cantidad lo suficientemente grande como para ayudar a combatir enfermedades.

"El cerebro y el cuerpo carecen de la maquinaria para producir DHA que debe obtenerse a través de nuestra dieta", dijo Fernando Gómez-Pinilla, profesor de neurocirugía y de biología y fisiología integrativas de UCLA, y coautor principal del artículo.

El DHA fortalece las sinapsis en el cerebro y mejora el aprendizaje y la memoria. Es abundante en el salmón salvaje (pero no en el salmón de piscifactoría) y, en menor medida, en otros pescados y aceite de pescado, así como en nueces, linaza y frutas y verduras, dijo Gómez-Pinilla, quien también es miembro de Centro de Investigación de Lesiones Cerebrales de UCLA.

Los estadounidenses obtienen la mayor parte de su fructosa en alimentos endulzados con jarabe de maíz con alto contenido de fructosa, un edulcorante líquido económico hecho de almidón de maíz y de bebidas endulzadas, jarabes, miel y postres. El Departamento de Agricultura estima que los estadounidenses consumieron un promedio de alrededor de 27 libras de jarabe de maíz con alto contenido de fructosa en 2014. La fructosa también se encuentra en la mayoría de los alimentos para bebés y en la fruta, aunque la fibra de la fruta ralentiza sustancialmente la absorción del azúcar por el cuerpo. y la fruta contiene otros componentes saludables que protegen el cerebro y el cuerpo, dijo Yang.

Para probar los efectos de la fructosa y el DHA, los investigadores entrenaron ratas para escapar de un laberinto y luego dividieron aleatoriamente a los animales en tres grupos. Durante las siguientes seis semanas, un grupo de ratas bebió agua con una cantidad de fructosa que sería aproximadamente equivalente a que una persona bebiera un litro de refresco por día. El segundo grupo recibió agua con fructosa y una dieta rica en DHA. El tercero recibió agua sin fructosa y sin DHA.

Después de las seis semanas, las ratas volvieron a pasar por el laberinto. Los animales a los que se les había dado solo fructosa navegaban por el laberinto aproximadamente la mitad de rápido que las ratas que bebían solo agua, lo que indica que la dieta de fructosa había dañado su memoria. Las ratas a las que se les había administrado fructosa y DHA, sin embargo, mostraron resultados muy similares a los que solo bebieron agua, lo que sugiere fuertemente que el DHA eliminó los efectos dañinos de la fructosa.

Otras pruebas en las ratas revelaron diferencias más importantes: las ratas que recibieron una dieta alta en fructosa tenían niveles de glucosa en sangre, triglicéridos e insulina mucho más altos que los otros dos grupos. Esos resultados son significativos porque en los seres humanos, los niveles elevados de glucosa, triglicéridos e insulina están relacionados con la obesidad, la diabetes y muchas otras enfermedades.

El equipo de investigación secuenció más de 20.000 genes en el cerebro de las ratas e identificó más de 700 genes en el hipotálamo (el principal centro de control metabólico del cerebro) y más de 200 genes en el hipocampo (que ayuda a regular el aprendizaje y la memoria) que estaban alterados. por la fructosa. Los genes alterados que identificaron, la gran mayoría de los cuales son comparables a los genes humanos, se encuentran entre los que interactúan para regular el metabolismo, la comunicación celular y la inflamación. Entre las afecciones que pueden ser causadas por alteraciones en esos genes se encuentran la enfermedad de Parkinson, la depresión, el trastorno bipolar y otras enfermedades cerebrales, dijo Yang, quien también es miembro del Instituto de Biociencias Cuantitativas y Computacionales de UCLA.

De los 900 genes que identificaron, los investigadores encontraron que dos en particular, llamados Bgn y Fmod, parecen estar entre los primeros genes del cerebro afectados por la fructosa. Una vez que esos genes se alteran, pueden desencadenar un efecto de cascada que eventualmente altera a cientos de otros, dijo Yang.

Eso podría significar que Bgn y Fmod serían objetivos potenciales de nuevos medicamentos para tratar enfermedades causadas por genes alterados en el cerebro, agregó.

La investigación también descubrió nuevos detalles sobre el mecanismo que utiliza la fructosa para alterar los genes. Los científicos encontraron que la fructosa elimina o agrega un grupo bioquímico a la citosina, uno de los cuatro nucleótidos que componen el ADN. (Los otros son adenina, timina y guanina). Este tipo de modificación juega un papel fundamental en la activación o desactivación de genes.

La investigación se publica en línea en EBioMedicine, una revista publicada conjuntamente por Cell y The Lancet. Es el primer estudio genómico de todos los genes, vías y redes de genes afectados por el consumo de fructosa en las regiones del cerebro que controlan el metabolismo y la función cerebral.

Investigaciones anteriores dirigidas por Gomez-Pinilla encontraron que la fructosa daña la comunicación entre las células cerebrales y aumenta las moléculas tóxicas en el cerebro y que una dieta alta en fructosa a largo plazo disminuye la capacidad del cerebro para aprender y recordar información.

"La comida es como un compuesto farmacéutico que afecta el cerebro", dijo Gómez-Pinilla. Recomienda evitar los refrescos azucarados, reducir los postres y, en general, consumir menos azúcar y grasas saturadas.

Aunque el DHA parece ser bastante beneficioso, Yang dijo que no es una fórmula mágica para curar enfermedades. Se necesitarán más investigaciones para determinar el alcance de su capacidad para revertir el daño a los genes humanos.