Prof. Pedro Carrera Bastos, Doctorando Miguel López, Prof. Fernando Mata, Prof. Fernando Mata, Prof. Facundo Ahumada
INTRODUCCIÓN
La palabra circadiano deriva del latín y tiene el significado de “alrededor/aproximadamente un día” (Halberg, 1959). El ciclo circadiano abarca el comportamiento, la fisiología y los ritmos moleculares que se producen en 24 horas, y está presente en una gran variedad de especies, desde las cianobacterias hasta el Homo sapiens. Así, la cronobiología del estudio de los ritmos biológicos ha adquirido gran relevancia desde finales del siglo pasado. En términos fisiológicos hay varios factores moduladores, tanto internos como externos, con la función de restablecer este ciclo durante las 24 horas del día solar. Estos factores se clasifican respectivamente como osciladores y zeitgebers (del alemán donantes de tiempo). Esto ocurre porque los ciclos internos acaban no siendo de 24 horas exactas, tanto para los humanos (24,2 horas) como para los roedores (23,7 horas), y sin esta modulación en el tiempo los ciclos acaban anticipándose o retrasándose en relación a la rotación completa de la tierra alrededor de sí misma (Gumz, 2016). Así, los ritmos circadianos acaban originándose tanto por la sincronización endógena como por la sincronización con el entorno.
Aunque la actividad locomotora es actualmente la principal forma de evaluar el ritmo circadiano de los animales, es solo la punta del iceberg (Gumz, 2016). En los mamíferos, prácticamente todas las actividades fisiológicas varían a lo largo del día. El ciclo luz:oscuridad presenta una influencia importante en el mantenimiento de este ritmo interno humano. En este sentido, el núcleo supraquiasmático desempeña un papel clave en la generación y regulación de los ritmos circadianos. Así lo demostraron una serie de estudios con modelos animales realizados a principios de los años 70, en los que la destrucción del núcleo supraquiasmático provocaba la pérdida de los ritmos circadianos, tanto conductuales como fisiológicos (Mosko et al. 1978).
Teniendo en cuenta la anterior figura, la (A) corresponde a la actividad locomotora de ratones normales y la (B) a la actividad locomotora de ratones con genes CLOCK dañados. Después del día 16, los animales ya no presentaban el efecto luz: oscuridad (LD– light:dark), tal y como se puede observar en las sombras amarillas que indican iluminación. Mientras el efecto LD estuvo presente, los animales B mantuvieron su actividad tan bien como los animales A. Sin embargo, a partir del día 16, los animales A mantienen su ciclo cardíaco, pero se acercan a su ciclo natural de 23,7h. Esta investigación forma parte del estudio denominado Photic Resetting and Entrainment in CLOCK – Deficient Mice -, llevado a cabo por Robert Dallmann , Jason P. DeBruyne y David R. Weaver en 2011.
Una vez explicado esto, es importante recordar que dentro de los organismos existe un sistema denominado “cronometraje biológico”, que conceptualmente puede dividirse en tres partes: entrada, parte central y salida. Inicialmente tenemos la retina como sistema de entrada, en el centro está nuestro reloj biológico, el núcleo supraquiasmático, y finalmente la salida que implicarespuestas conductuales, fisiológicas y neuronales (sistema autonómico) generadas a partir de esta sincronización con la luz retenida por la retina (Eskin 1979). El hecho de que estos componentes no sean unidireccionales añade complejidad a este mecanismo: por ejemplo, el ritmo de la actividad locomotora y la ingesta de alimentos son inducidos por el núcleo supraquiasmático, pero estas mismas actividades también pueden influir en el núcleo supraquiasmático a través de un mecanismo de retroalimentación.
CONTROL PINEAL DEL CICLO
El mecanismo de salida mejor definido es la regulación de la glándula pineal por el núcleo supraquiasmático. Iniciada por la señalización de las células de la retina a través de la melanopsina, a partir de la estimulación fótica, esta señal se propaga a la periferia a través del ácido gama-aminobutírico (GABA), el polipéptido intestinal vasoactivo y el péptido liberador de gastrina (Borer, 2013). De esta forma, el GABA liberado desde el núcleo supraquiasmático proyecta la información en el núcleo paraventricular del hipotálamo que termina desencadenando una acción inhibitoria sobre la síntesis de melatonina en la glándula pineal. Por el contrario, durante la noche la liberación del noradrenalina en la glándula pineal ocasiona la activación de receptores b1 adrenérgicos, que a su vez propicia la expresión de arilalquilamina N-acetiltransferasa (AANAT), enzima involucrada en la síntesis de melatonina a partir de triptófano (Kalsbeek et al. 2006).
Aunque la actividad supraquiasmática-pineal es el regulador sistémico más estudiado y más influyente del ciclo circadiano, hoy se sabe que la expresión génica rítmica en órganos del cuerpo humano presenta controles importantes y específicos. La tasa de división celular, la excreción renal de potasio, la regularidad de los latidos del corazón y la presión arterial, las funciones inmunitarias y gastrointestinales, la sensibilidad a los fármacos y las toxinas y los niveles hormonales son ejemplos de este control. Esto ha sido demostrado por numerosos estudios que utilizan tejidos aislados in vitro (Tosini 1996; Abe et al. 2002; Mellani et al 2011). De tal forma, se estima que aproximadamente el 4-10% de los genes expresados en los tejidos se expresan rítmicamente (Gumz 2016; Borer 2013).
ZEITGEBERS:
Los elementos que muestran la capacidad de reconfigurar el ciclo circadiano parece ser la definición más clara para Zeitgeber. A diferencia de las variables externas que actúan de forma aguda y no rítmica, los Zeitgebers aportan un nuevo patrón al ciclo circadiano. Como ejemplo de variable externa no rítmica está la supresión de la liberación de melatonina por el ejercicio cuando se realiza por la noche y que no interfiere en la fase y continuación de su ritmo (Borer, 2013).
– Luz solar y luz artificial: Funciona como el principal sincronizador y dirige el comportamiento de la actividad diaria. Desde un punto de vista molecular, se ha visto en ratones que la exposición a la luz aumenta significativamente la fosforilación de la histona H3 en el residuo Serina en el núcleo supraquiasmático, lo que termina desencadenando un efecto modulador (Crosio et al. 2000).
– Temperatura: La acción de la temperatura como Zeitgeber o como “oscilador” en los mamíferos ha sido ampliamente estudiada. En los organismos [PB1] [MOU2] , la cinética de la mayoría de las reacciones enzimáticas depende de la temperatura. El ciclo circadiano de los mamíferos, por otro lado, está compensado por la temperatura, lo que significa que el patrón oscilatorio del ciclo no se ve afectado por dicho parámetro, aunque sus niveles cinéticos aumenten o disminuyan dentro de ese patrón (Dunlap et al. 2004). Por lo tanto, la temperatura no se considera como un Zeitgeber que altera/reconfigura el ciclo circadiano, pero desempeña un papel importante en el “arrastre” de los tejidos periféricos (Buhr, 2010). Tanto es así que, al igual que los glucorticoides, la temperatura parece modular el ciclo circadiano periférico mediante la interacción con la proteína del factor de choque térmico 1 (HSF1).
– Melatonina: Además de su acción en el control del sueño, la melatonina ha sido descrita como un potente antioxidante. Al estar implicada en la etiología de las enfermedades metabólicas y al tener su secreción disminuida con la edad, la administración de suplementos de melatonina se considera actualmente una forma potencial de tratamiento de los trastornos relacionados con el envejecimiento (Peschke 2008; Suzen 2013). Cuando está presente por la mañana, la melatonina actúa como un impulso de oscuridad y, por lo tanto, retrasa la fase de luz del reloj biológico, mientras que cuando está presente cerca del final del período de luz adelanta el ciclo a la fase de oscuridad. La reorientación hacia un nuevo ciclo luz:oscuridad exige un día por zona horaria, pero este proceso puede acelerarse mediante el uso de melatonina exógena.
– Corticosteroides: los niveles diarios más altos de cortisol en todos los mamíferos se producen al principio del periodo activo y su función es promover la disponibilidad de energía para el comportamiento de búsqueda de alimento. El núcleo supraquiasmático se encarga de mantener este ritmo activando la producción de la hormona liberadora de corticotropina. En los modelos de estudio de funcionamiento libre, el uso de 10mM de Dexametasona (corticosteroide) durante 1 hora después de 7 días provocó el retorno de la ritmicidad en el cultivo de diferentes tejidos (Gunz, 2016).
– Rutina de ejercicio: La relación entre la actividad física y el ritmo biológico es compleja y recíproca (Borer, 2013). Se ha demostrado que el ejercicio y la restricción calórica pueden sincronizar los ciclos circadianos periféricos. También se ha visto que una dieta adecuada y una rutina de ejercicios bien estructurada pueden aminorar los efectos de la cronodisrupción (Schroeder et al., 2012). A finales de 2018 Lewis y colaboladores señalaron, a partir de su revisión bibliográfica, que aún no había estudios que presentaran los efectos del ejercicio como Zeitgeber en el núcleo supraquiasmático en humanos. Algo esperado, dada la dificultad para acceder a la actividad del núcleo supraquiasmático de los humanos en vida. Sin embargo, los estudios del investigador Edwards y sus colaboradores presentan pruebas de una respuesta de la curva circadiana en los seres humanos a partir del ejercicio: “El ejercicio realizado en momentos específicos puede retrasar o anticipar las fases del ritmo de la temperatura corporal central” (Edward, 2006).
Patrón alimentario: Desde 1970 varios estudios han demostrado que la alimentación es un mecanismo rítmico independiente de la actividad del núcleo supraquiasmático, y este mecanismo se denomina oscilador alimentario (FEO). Por ello, la restricción alimentaria tiene la capacidad de dirigir los genes rítmicos sólo en los tejidos periféricos, y no en el núcleo supraquiasmático (Escobar et al., 1998; Stokkan et al. 2001). Muchas de las funciones metabólicas muestran relaciones circadianas en sus actividades con el ciclo de restricción o acceso a los alimentos. La actividad locomotora espontánea se incrementa fuertemente momentos antes de la disponibilidad de alimento en situaciones en las que el periodo de alimentación está restringido.
Además, el ritmo circadiano de la temperatura corporal, la liberación de glucocorticoides, la motilidad del tracto gastrointestinal, la activación de las enzimas digestivas y las oscilaciones de órganos como el hígado, el páncreas y el corazón pasan a depender del momento en que se accede a los alimentos, independientemente de la acción del núcleo supraquiasmático (Hara,2 001). Sin embargo, en situaciones de acceso irrestricto a los alimentos, el control principal del ritmo circadiano vuelve al núcleo supraquiasmático. La mera entrada de alimentos es un potente Zeitgeber para el sistema digestivo.
Además de estos, en la literatura se describen otros Zeitgebers. Los siguientes nutrientes de forma aislada ya han presentado estudios que demuestran su capacidad para alterar la fase circadiana: la glucosa (Stephan & Davidson, 1998; Paul et al. 2012; Hirota et al. 2008), los aminoácidos (Iwanaga et al, 2005), tiamina y sulbutiamina (Langlais & Hall, 1998; Starling-Soares, Carrera-Bastos, Bettendorf 2020), ácido retinoico (Kennaway et al. 2003 (Shirai et al., 2006), sodio (Mohri et al., 2003), etanol (Spanagel et al., 2005), cafeína (Antle et al., 2001).
DISINCRONÍA CIRCADIANA/CRONOINTERRUPCIÓN:
Los seres humanos están acostumbrados a sentir los efectos más palpables de la desincronización circadiana cuando viajan en avión a regiones de “zonas horarias” muy distintas de su punto de partida. Este inconveniente se denomina jetlag, en el que el ciclo interno se desincroniza con el externo. Los estudios en el “modelo de ciclo T o de resonancia” se han utilizado para presentar las consecuencias adversas causadas por la necesidad repetitiva de reajustes del ciclo circadiano. En este tipo de estudios, la duración del ciclo de luz (T) varía cada 24 horas, por lo que el controlador circadiano del organismo (que tiene su propio ciclo preferido, llamado tau) tiene que reajustarse cada día para mantenerse sincronizado con el entorno. Se trata de un proceso que se produce de forma natural a diario para corregir la pequeña diferencia entre el ciclo circadiano interno de 24,2 horas de los seres humanos y el período de 24 horas de la rotación de la Tierra. Sin embargo, esta corrección es leve y cuando se requiere una sincronización mayor, como en el caso de los cambios de fase, pueden producirse consecuencias adversas.
Un gran número de estudios también han demostrado los numerosos efectos nocivos de los turnos de noche en los seres humanos, hasta el punto de que la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer ha concluido que los turnos que implican la alteración del ciclo circadiano son probablemente cancerígenos para los seres humanos (Scott 2000; Straif et al. 2007; Suwazono et al. 2008; Esquirol et al. 2009; Ruger y Scheer 2009; Antunes et al. 2010; Culpepper 2010; Evans y Davidson 2013; Gamble et al. 2013; Smith y Eastman 2013).
ESTUDIOS CON EFECTOS DE DESINCRONIZACIÓN CIRCADIANA:
En los seres humanos, el patrón circadiano diurno se caracteriza por la secreción de corticosteroides, insulina y catecolaminas, mientras que en la fase circadiana nocturna predomina la secreción de la hormona del crecimiento, la prolactina, la hormona estimulante de la tiroides, el péptido arginina-vasopresina y la melatonina (Boden et al., 1996; Rao et al., 1995). Al alterar este patrón de manera constante, losprocesos fisiopatológicos suelen presentarse, entre ellos encontramos:
-> Aumento de la mortalidad (estudio hecho en ratones) (Davidson et al. 2006).
-> Disminución de la supervivencia y la función inmunitaria (estudios con ratones jóvenes) (Castanon-Cervantes.
et al. 2010; Park et al. 2012; Adams et al. 2013; Brager et al. 2013)
->Promueve el crecimiento tumoral (estudios en ratones) (Filipski et al. 2004, 2009).
-> Perjudica el proceso reproductivo (estudio en ratones) (Summa et al. 2012),
-> Promueve la pérdida de células pancreáticas, la resistencia a la insulina y la obesidad (estudio en ratones y ratas) (Gale et al. 2011; Lee et al. 2013a; Shi et al. 2013; Rakshit et al. 2014),
-> Promueve la inflamación intestinal (estudio en ratones) (Preus, 2008).
-> Altera el microbioma (estudio en ratones) (Voigt, 2014).
->Agrava la disminución de la integridad intestinal inducida por el alcohol.
CONCLUSIÓN
El ciclo luz: oscuridad es algo que los organismos conocen desde su generación/concepción. En el planeta Tierra, este ciclo tiene alrededor de 12 horas de período luminoso (fótico) y 12 horas de período oscuro. La alternancia entre las fases del ciclo circadiano impone una división funcional a los organismos donde hay momentos de gran gasto energético y producción de metabolitos frente a momentos de conservación de energía y reparación del sistema. Varios factores sirven de guía a los seres vivos en la búsqueda de esta adaptación óptima (luz, patrón alimentario, ejercicio). La desincronización de los organismos a estos factores acaba generando disfunciones, capaces de convertirse en procesos patológicos en el ser humano. Por lo tanto, la búsqueda de un patrón circadiano optimizado debe orientarse a la población en general, y para que esto se comprenda mejor, debe estimularse la investigación en este campo.
Su línea de investigación se centra acerca del Time-restricted eating (TRE). ¿En qué consiste esta estrategia dietética? ¿Cuáles son las principales diferencias con otros tipos de ayuno intermitente?
Time-restricted eating (TRE) o alimentación con restricción de tiempo (ART) es uno de los tres tipos principales de ayuno intermitente. Es el tipo de ayuno que más se está estudiando en la actualidad, además de generar mucha atención en el público general por sus potenciales efectos beneficiosos sobre la salud. Este tipo de ayuno intermitente en particular pretende acortar la cantidad de horas en las que las personas comen al día, prolongando así la ventana de ayuno nocturno. A diferencia de los otros dos tipos de ayuno intermitente que son el ayuno de días alternos y el ayuno 5:2 (2 días no consecutivos de ayuno y el resto de la semana ingesta habitual) ,TRE no pretende generar una restricción calórica voluntaria. Es decir, las personas no tienen que contar calorías o monitorear que es lo que comen. Solo por el hecho de comer en menos horas, las personas restringen su ingesta energética de forma involuntaria. Por otra parte, los otros dos tipos de ayuno se hacen entre 2 a 3 veces por semana. En cambio, TRE se hace todos los días de la semana. Este tipo de ayuno intermitente ha ganado mucha popularidad principalmente por lo simple que es de adoptar y seguir.
Las investigaciones que han evaluado el efecto del TRE sobre diferentes desenlaces de salud son recientes ya que el primer estudio en humanos al respecto fue el realizado por Gill & Panda, 2015. Los resultados obtenidos hasta el momento han sido realmente interesantes. ¿Considera el TRE superior al resto de intervenciones de ayuno intermitente?
En términos de resultados en baja de peso y salud cardiometabólica, el ayuno de días alternos podría ser superior a TRE. Ahora, el ayuno de días alternos supone alternar días de ayuno con días de alimentación ad libitum. Estos días de ayuno pueden ser ayunos totales (ingesta energética nula durante 24-32 horas) o ayunos parciales (25% del requerimiento energético). Esto hace que las personas tengan que pasar días sin comer o que tengan que estar constantemente contando calorías y seleccionando alimentos en específico. Esto hace que el ayuno de días alternos sea más difícil de realizar y por tanto genera una menor adherencia en el individuo. En cambio, TRE ha demostrado resultados similares (levemente menores) que el ayuno de días alternos en términos de bajada del peso corporal y mejoras en marcadores cardiometabólicos, pero con una adherencia muy alta. Eso hace que TRE sea una estrategia muy atractiva ya que se consiguen beneficios en la salud solo por acortar las horas de alimentación. Además, no hay que pasar días sin comer ni calcular una ingesta calórica extremadamente baja.
Los principios de este enfoque están muy relacionados con la cronobiología. ¿Cree que sincronizar la alimentación de acuerdo a nuestros biorritmos es relevante o simplemente una quimera?
Creo que esta es una de las nuevas áreas de la nutrición. La investigación en nutrición nos ha mostrado QUE es lo que tenemos que comer y CUANTO tenemos que comer de una manera bastante precisa. Sin embargo, el CUANDO tenemos que comer es un área de la nutrición prácticamente inexplorada hasta hace unos 5 años. En estos últimos años nos hemos dado cuenta de que los procesos biológicos de los humanos (y de todos los seres vivos) se rigen bajo un reloj interno de 24 horas. Muchas de nuestras hormonas, enzimas y procesos digestivos/metabólicos siguen ritmos de 24 horas, estando más o menos activos a ciertas horas del día. En los últimos años numerosos estudios han demostrado que tanto la luz como los alimentos son los principales reguladores circadianos. Por lo tanto, el cuándo comemos es muy importante para mantener estos ritmos circadianos funcionado correctamente. Estudios epidemiológicos han mostrado que gran parte de las profundas alteraciones metabólicas que suceden en los trabajadores de turnos de noche, se debe a esta desregulación circadiana producto de estar despiertos de noche, comiendo y estando expuestos a la luz. De todas formas, es un área de la nutrición muy nueva, todavía nos falta evidencia certera en humanos. En mi opinión creo que este es claramente uno de los temas sobre los cuáles más vamos a hablar en los próximos 15 años en el ámbito de la nutrición.
Dentro del propio TRE podemos distinguir diferentes tipos de acuerdo al momento del día en que se produce la ventana de alimentación. Si la ventana de alimentación corresponde a las primeras horas del día se denomina early-TRE (eTRE), mientras que en el caso de desplazar la ventana de alimentación a las últimas horas del día lo conocemos como late-TRE (lTRE). ¿Los efectos beneficiosos del TRE difieren según el momento de la ventana de alimentación? ¿Cuál considera más idóneo?
Siguiendo con el tema de los ritmos circadianos, el comer mas temprano en el día parece ser mas idóneo. La principal investigadora en este tema es la Dr. Courtney Peterson quien ha mostrado en estudios bastante sofisticados que los beneficios son más marcados si se hace la ventana de alimentación en las primeras horas del día. Es decir, comer entre las 8:00 am y las 4:00 pm parece ser mejor que comer entre la 1:00 pm y las 9:00 pm. Ahora, el problema es la adherencia ya que saltarse la cena parece ser mucho mas complejo que saltarse el desayuno para muchos. Por lo tanto, teniendo en consideración que el aspecto mas importante a la hora del cambio de hábitos es la adherencia, lo mejor es hacer la ventana de alimentación a la hora que mayor adherencia induzca al paciente según su estilo de vida.
El TRE se centra en el cuando, no así en el qué comemos. ¿Puede ser este motivo una de las razones de la heterogeneidad de resultados en el cuerpo de la evidencia? ¿Considera relevante dar recomendaciones dietéticas en individuos que realizan TRE?
Creo que la investigación en nutrición es muy diferente a la practica clínica. Yo he trabajado en los dos mundos y la diferencia es abismal. De un punto de vista científico, necesitamos aislar los efectos del ayuno en sí para ver los resultados inducidos por esta estrategia nutricional y no por los factores de confusión. Por ello, creo que incluir una alimentación más equilibrada nos podría alterar los resultados del estudio cuando consideramos que uno de las principales cuestiones de interés del TRE es que no se realizan pautas dietéticas específicas facilitando la adhesión del sujeto. La investigación en nutrición no está enfocada en el paciente sino en los resultados del estudio. Sin embargo, desde un punto de vista clínico, todo debería estar en el contexto de una alimentación y hábitos saludables. La práctica clínica si esta enfocada en el paciente y la individualización del tratamiento es clave. Lo interesante es que en investigación ya más o menos sabemos el efecto del ayuno en si, por lo que actualmente se están haciendo estudios en los que mezclan patrones dietéticos específicos con TRE. Creo que hay un grupo que esta actualmente investigando el efecto de TRE + dieta mediterránea el cuál puede arrojar resultados de gran interés.
Entre los hallazgos más significativos de uno de sus recientes trabajos fue la reducción de la ingesta energética y del peso corporal sin la necesidad de contar calorías y sin dar recomendaciones dietéticas. ¿Cuáles crees que son los motivos que pueden explicarlo?
Dos motivos principalmente. El más simple y obvio es que las personas tienen menos tiempo para comer. Al tener menos tiempo, dejamos fuera una comida y quizás algunos snacks con aporte calórico sustancial. Esta situación genera una disminución en la ingesta calórica y posterior pérdida de peso. Por otra parte, algunos investigadores han sugerido que podrían producirse mejoras en el eje apetito/saciedad. Así, un estudio mostró que después de hacer ayuno por más de dos meses, los niveles de saciedad aumentaron significativamente. Es decir, las personas se sentían satisfechas más rápido y con menos alimento. Al parecer, el leve aumento de cuerpos cetónicos posterior a las 12 horas de ayuno (aproximadamente) podría generar este efecto en el apetito. Al hacer TRE las personas comen menos calorías sin darse cuenta, lo que es realmente interesante si tenemos en consideración que el incremento del apetito asociado a una restricción energética sostenida es una de las grandes limitaciones en la adherencia y el éxito de la intervención nutricional.
En 2019, De Cabo y colaboradores publicaron una revisión en el The New England Journal of Medicine (NEJM) que sirvió como punto de inflexión al postular las bases mecanicistas de los efectos reportados por el ayuno intermitente. Entre estos se encuentran fenómenos como la autofagia y la biogénesis mitocondrial que han sido estudiados en modelos in vitro o in vivo. ¿Podemos extrapolar estos resultados a los seres humanos?
Esta revisión narrativa generó mucho ruido. Por una parte, fue muy bueno para los que nos dedicamos a investigar en esta área ya que le dio al ayuno intermitente la relevancia que estaba necesitando en la comunidad médica. Pero, por otra parte, exageró muchos resultados y generó algunas falsas expectativas. La gran mayoría de los estudios que esta revisión narrativa incluyo son en modelos animales, algo poco común en las revisiones de una revista tan prestigiosa como NEJM. Pero hasta ese momento la cantidad de estudios en humanos era extremadamente limitada. Por lo tanto, muchos mecanismos y procesos que solo se han visto en estudios in vitro o en modelos animales parecieron ser resultados en humanos. Sin embargo, el efecto del ayuno en un ratón es bastante diferente a el de un humano, más aún al de un humano en “free living conditions”. Hasta el momento, los resultados en términos de biogénesis mitocondrial, autofagia, envejecimiento y supervivencia celular no se han podido medir ni mostrar de manera efectiva en humanos. Por lo tanto, decir que en humanos la autofagia comienza después de 16 horas de ayuno, es un gran error.
Además de la pérdida de peso, el TRE ha reportado inducir mejoras en algunos marcadores de salud como la resistencia a la insulina, presión arterial o estrés oxidativo. ¿Estos efectos son inducidos por el TRE per se o por la restricción energética involuntaria que lleva asociada?
Esta es una de las grandes preguntas. Todavía no tenemos la respuesta demasiado clara. Sabemos que la perdida de peso trae múltiples beneficios metabólicos, independiente de la estrategia que se utilizó. Pero algunos estudios “energy matched” en los que no se genera baja de peso, han visto resultados metabólicos en ausencia de baja de peso. Estos resultados son principalmente en términos de mejoras en la sensibilidad insulínica. Es decir, podría haber beneficios independientes de la baja de peso. Sin embargo, estos estudios han sido de corta duración con muestras muy pequeñas. Por lo que necesitamos estudios más grandes bien diseñados para poder responder con más claridad si hay beneficios metabólicos independiente de la baja de peso.
Habitualmente se generalizan los beneficios del ayuno intermitente a la toda población. Sin embargo, ¿Existen grupos de personas en los que la realización de ayuno intermitente esté desaconsejada?
El ayuno intermitente no es para todos. Es una herramienta más, que algunos les puede servir de maravilla y a otros no. El ayuno está desaconsejado para personas embarazadas, en periodos de lactancia, niños y adolescentes. Principalmente porque no tenemos data de seguridad en estas poblaciones en específico. También porque este déficit calórico involuntario podría alterar ciertos procesos de crecimiento o desarrollo fetal. Asimismo, el ayuno también esta desaconsejada en personas con trastornos de la alimentación, no sabemos si estás intervenciones puedan desencadenar estos comportamientos nuevamente. Finalmente, personas con patologías de base como diabetes tipo 1, cáncer, insuficiencia cardiaca y renal entre otros deben siempre ser consultados y monitorizados por profesionales de la salud.
En algunas de sus charlas más reciente ha comentado que actualmente junto a su grupo de investigación se encuentran inmersos en el que será el estudio más duradero con una intervención de TRE. ¿Puede comentarnos el diseño del mismo? ¿Cuáles son los resultados que habéis hipotetizado encontrar?
Estamos actualmente estudiando el efecto de TRE a largo plazo. El estudio más largo que tenemos hasta el momento es de tan solo 16 semanas. Todavía no sabemos como evoluciona esta estrategia en periodos más largos de tiempo. No sabemos si los beneficios se mantienen o si después de 6 meses las personas vuelven a su peso inicial. El diseño es un ensayo clínico controlado aleatorizado con 3 intervenciones distintas, un grupo con TRE 16/8, un grupo de restricción calórica (25% restricción) y un grupo control. Nuestra hipótesis es que el grupo del TRE alcanzará una bajada de peso más notoria y mejores resultados en marcadores cardiometabólicos después de los 12 meses de intervención comparado al grupo con restricción calórica. El próximo año esperamos obtener y publicar los resultados de este interesante estudio.
La mayoría de procesos fisiológicos del organismo tienen su propia ritmicidad a lo largo del día, lo que se conoce como ritmos circadianos. La sensibilidad a la insulina, el efecto térmico de los alimentos o la oxidación de los ácidos grasos es mayor en las primeras horas del día, lo que sugiere que el metabolismo está optimizado para la ingesta de comida en dicho periodo de tiempo (1). El principal zeitgeber o sincronizador de los ritmos circadianos es la exposición a la luz solar, aunque el horario de las comidas o el ciclo de sueño también ejercen un rol determinante en la sincronización circadiana. A continuación, se detallan los procesos fisiológicos del tracto digestivo que muestran un patrón circadiano (2).
Los roedores son animales nocturnos que realizan su ingesta energética principalmente durante su fase activa en la noche (3). De forma llamativa se ha evidenciado en ratones que cuando realizan su ingesta energética en su fase de descanso (ciclo luz/día), estos animales ganan más peso corporal que aquellos que consumen la misma ingesta energética durante su fase activa (ciclo oscuridad/noche) (4). Estos resultados en modelos animales pusieron de manifiesto los efectos de la cronodisrupción, es decir, la desincronización de los ritmos biológicos internos con el consiguiente impacto negativo sobre la salud.
Posteriormente estos hallazgos en animales se confirmaron en humanos gracias a los trabajos realizados por Marta Garaulet y colaboradores. En uno de estos estudios se vio como en 420 mujeres que intentaban perder peso durante 20 semanas, aquellas que realizaban la comida principal antes de las 3 p.m. perdían más peso corporal que las que retrasaban dicha comida más allá de las 3 p.m. (5). En otro estudio similar realizado en 93 mujeres con sobrepeso y obesidad se evidenció que una ingesta energética superior en el desayuno provocó una mayor pérdida de peso corporal y una reducción de la respuesta postprandial respecto a concentrar la ingesta energética principalmente en la cena (6).
Por tanto, teniendo en consideración la importancia del cuando comemos en la correcta salud cardiometabólica, parece oportuno establecer estrategias nutricionales que consideren este factor para un adecuado abordaje de la obesidad. Esta es la premisa en la cuál aparece la alimentación restringida en el tiempo o time-restricted eating (TRE), basada en la adecuación del momento de la ingesta de comida acorde a los ritmos biológicos del organismo. Entre las principales características del TRE se encuentra su fácil adhesión ya que la única directriz consiste en limitar la ventana de alimentación en un periodo limitado de tiempo, lo que en muchos casos supone una reducción de la ingesta energética sin la necesidad de cuantificar calorías.
Los estudios realizados en animales han constatado como esta estrategia de TRE es capaz de inducir multitud de efectos beneficiosos a diferentes niveles tanto en composición corporal como del metabolismo glucídico, lipídico y de diferentes marcadores inflamatorios (7). Sin embargo, es necesario tener en cuenta que estos resultados no son extrapolables a humanos desde que la esperanza de vida media de una rata es de 2-3 años, por lo que un periodo de ayuno de 16-18h no sería equiparable al de un ser humano (8). En estudios en humanos hay una mayor heterogeneidad de resultados sobre todo en función de las características de los participantes, duración del estudio o tipo de TRE implementado. Un reciente metaanálisis ha evidenciado que el TRE induce una mayor reducción del peso corporal comparado a intervenciones dietéticas sin restricción de la ingesta energética (9). En concreto, este efecto parece verse potenciado en estudios con una duración superior a 12 semanas y con una ventana de alimentación inferior a 14 horas. De forma llamativa la reducción del peso corporal derivó en una mayor medida de la masa magra, entre la que se encuentra la masa muscular, lo que remarca la relevancia del ejercicio de fuerza y de una adecuada ingesta proteica durante una intervención con TRE. En la siguiente figura, se detallan los efectos del TRE sobre la composición corporal y marcadores de salud cardiovascular (10).
Además del potencial efecto sobre el peso corporal, el TRE puede ser de interés en la mejora de diferentes marcadores cardiometabólicos que se encuentran alterados habitualmente en individuos con sobrepeso u obesidad. Wilkinson y colaboradores evidenciaron como una estrategia de TRE en sujetos con síndrome metabólico fue capaz de inducir una reducción de la circunferencia de la cintura, presión arterial, el colesterol total y LDL (11). La incógnita en este sentido consiste en descifrar si estos beneficiosos cardiometabólicos vinculados al TRE son inducidos por la restricción temporal de la ingesta per se, o más bien por la reducción del consumo energético y la bajada de peso consiguiente. En este sentido, Sutton y colaboradores pusieron a prueba está cuestión en sujetos con prediabetes, para ello compararon el efecto del TRE -realizando la última comida del día a las 3 p.m.- respecto a un patrón dieta convencional con una ingesta energética idéntica (12). Lo llamativo de este trabajo fue observar una mejora de la sensibilidad a la insulina, presión arterial y estrés oxidativo a pesar de no existir una variación del peso corporal en los individuos que realizaron TRE. Sin embargo, en otro estudio posterior no se observó una superioridad del TRE en los diferentes marcadores cardiometabólicos evaluados como la insulina en ayunas, hemoglobina glicosilada (HbA1C) o el perfil lipídico en sujetos con sobrepeso u obesidad (13).
Por tanto, el TRE emerge como una estrategia terapéutica de gran interés en el abordaje de diferentes condiciones que requieren una reducción del peso corporal por su simplicidad y fácil adhesión. Aún así, se requieren de más estudios para desvelar la magnitud del impacto de esta estrategia sobre la salud.
Introducción, hidrogeles y su origen:
El mejor maratoniano de todos los tiempos, Eliud Kpchoge consiguió en 2018 y en 2019, dos proezas en la distancia de la maratón para la historia del atletismo mundial, en primer lugar en 2018, consiguió reducir el actual record del mundo de maratón en 2:01:39 en la maratón de Berlín el 16 de setiembre de 2018, por otro lado, el 12 de octubre de 2019 en la ciudad de Viena, consigue la proeza de bajar de 2 horas en la mítica distancia de Filípides, sin ser considerado un record oficial debido a las condiciones de la prueba (Normas IAAF) consiguiendo un tiempo de 1:59:40, es decir, a 2:50 min/km.
Eliud Kipchoge, ingiere durante sus maratones los productos de la novedosa marca de nutrición deportiva Maurten. La mayor innovación de la marca Escandinava, son el recubrimiento de sus hidratos de carbono encapsulados formados por dos ingredientes; Alginato y Pectina los cuáles dan lugar a un hidrogel, este al entrar en contacto con el ácido clorhídrico del estómago tiene una capacidad de mayor absorción y tolerancia según la empresa Sueca. El slogan comercial que promueve Maurten en su página web se fundamentan en tres puntos clave:
Maurten ¿Cómo funciona?
Según la novedosa empresa, tanto la bebida energética 320 y 160 (80 y 40 g por sobre) como los geles Maurten (Gel 100: formado por 25 g de cho y 100 mg de cafeína), tienen el mismo principio de funcionamiento que la bebida energética, esta tecnología permite que la formación del hidrogel produzca un transporte suave de los carbohidratos, tanto en el estómago, como en el intestino favoreciendo su absorción y disminuyendo los problemas intestinales respecto a las bebidas deportivas convencionales (1, 2). Cabe mencionar que Maurten advierte que para que la formación de hidrogel se forme de manera adecuada es necesario que la cantidad de calcio del agua que se utilicé sea menor de 40 mg/litro, ya que sino puede interferir en la formación del hidrogel. Mencionar que Maurten en su campaña de marketing vende su producto como la “bebida energética más rápida del mundo”.
Evidencia al Respecto: Vaciamiento gástrico
En los últimos dos años se han publicado diversos artículos científicos para comprobar de manera científica la verdadera evidencia de los hidrogeles, a continuación, detallaremos y resumiremos los estudios más relevantes al respecto. En primer lugar, el grupo del científico Yanis Pitsiladis (uno de los fisiólogos encargados del proyecto breaking 2 hours de Nike y colaborador de la marca Maurten) publicarón un estudio donde se comprobó la eficacia de los hidrogeles respecto a otras dos bebidas energéticas deportivas (una de ellas con carbohidratos múltiples y otra con un solo tipo de carbohidratos). El estudio consistió en dar las tres bebidas con una cantidad de 500 mL y una concentración del 18 % a personas sedentarias sentadas y midiendo mediante sonda nasogástrica el vaciamiento de las tres bebidas durante 90 minutos de prueba. Las principales conclusiones que se obtuvieron del estudio fueron:
1: La bebida con hidrogeles obtuvo un mayor vaciado gástrico en comparación con las otras dos bebidas isoenergéticas (polímeros y monómeros) en la primera fase de ingesta, aproximadamente entre los minutos 20 y 30 de prueba se muestra la mayor diferencia entre la bebida de hidrogeles y las dos restantes.
Evidencia en RCT: analizando la evidencia actual de los hidrogeles:
Para resumir la evidencia actual sobre los hidrogeles nos hemos basado en el último paper publicado por King, A y colaboradores en 2020 (3), en el que se analizan 6 estudios RCT de intervención en; corredores, ciclistas y esquiadores de fondo, valorando la bebida de hidrogeles respecto a una bebida compuesta por carbohidratos múltiples en diferentes protocolos y analizando principalmente si existe una disminución de los problemas intestinales, mejora de la oxidación energética y un aumento del rendimiento deportivo consumiendo una bebida con hidrogeles en esfuerzos superiores a 1 hr respecto a una bebida control. A continuación, analizaremos los resultados principales de los 6 estudios analizados (4-9).
En cuanto a los resultados sobre el confort intestinal se obtuvieron resultados muy parecidos entre las dos bebidas (hidrogeles vs carbohidratos múltiples), observando en algún estudio algunas mejoras en la incidencia de problemas GI en las bebidas con hidrogeles vs bebidas con carbohidratos múltiples sin ser estadísticamente superior (22 % vs 11 %) en cuanto a problemas GI a través de bebida carbohidratos múltiples vs hidrogel, según indican los datos del estudio realizado por McCubin en 2019. Por otro lado, en el estudio de Baur et al. realizado en 2019, se reportan casos moderados de náuseas con la bebida de hidrogeles sin ser estadísticamente significativas respecto a las bebidas con CHO múltiples (ES=0,53, p=0,23), por tanto, se puede concluir mediante los resultados comentados que no hay una clara evidencia en el confort intestinal con el uso de bebidas formadas por hidrogeles. De la misma manera, no se observan mejoras estadísticamente significativas en el rendimiento ni la oxidación a nivel de carbohidratos en las 6 intervenciones (4-9).
Por lo tanto, King, A. y colaboradores en 2020 (3), concluye que la ingesta de bebidas con hidrogeles respecto a bebidas deportivas con carbohidratos múltiples no ofrece un mayor beneficio a nivel de rendimiento deportivo, mayor tasa de oxidación de carbohidratos o mayor confort gastrointestinal, a pesar de los “claims” realizados en RRSS o en artículos de divulgación.
Aplicaciones prácticas:
Conclusiones:
Pocos estudios han investigado hasta el momento la eficacia de las bebidas con hidrogeles durante el ejercicio, actualmente con la evidencia al respecto, no podemos afirmar que el uso de bebidas de hidrogeles tenga un mayor rendimiento respecto a bebidas con carbohidratos múltiples, menor incidencia de problemas intestinales o mayores tasas de oxidación de carbohidratos. A pesar de ello, no hay estudios que demuestren un peor rendimiento o disconfort utilizando la bebida con hidrogeles. Se necesitan más estudios con diferentes protocolos tanto en tiempo de ingesta como a mayores intensidades de ejercicio dónde hay una mayor incidencia de problemas intestinales para comprobar la eficacia de los hidrogeles respecto a otras bebidas deportivas.
Hippolyte Aucouturier hizo historia corriendo el primer Tour de Francia celebrado en 1903. El Hércules de Commentry, como también se le conocía, partía como favorito cuando los problemas gastrointestinales le retiraron en la primera etapa. “Nunca me sentí así. Mi voluntad es fuerte, mi cabeza es buena, mis piernas también, pero no avanzo. Estoy muy mal del estómago”, indicó Hippolyte Aucouturier.
Más recientemente hemos conocido otras historias de atletas donde los problemas gastrointestinales han comprometido su competición. Por ejemplo, el francés Yohhan Diniz durante los Juego de Rio, 2016, a partir del kilómetro 30 tuvo que pararse varias veces por los problemas gastrointestinales que dificultaron su llegada a meta en los 50 Km marcha que disputaba.
Los estudios nos muestran como los problemas gastrointestinales son comunes en el deporte, sobre todo en deportes de resistencia de larga duración. En el año 2017 fue publicado un editorial en la prestigiosa revista BJSM donde los investigadores recogieron datos de 241 atletas de diferentes deportes, valorando los síntomas y su gravedad. Sorprende que más del 80% de los atletas presentó algún síntoma y un 15% de ellos mostró, al menos, un síntoma de una gravedad media. Aunque los síntomas varían en gravedad, algunos estudios realizados en ultramaratonianos han informado de deserciones en el 35% de los corredores durante la carrera debido a problemas gastrointestinales. Si eres deportista de resistencia, seguro que algunos de estos síntomas te resultan familiares (dolor abdominal, flatulencia, nauseas, vómito, diarrea…) Se estima que entre el 30 y el 90% de los atletas que participan en maratones, triatlones o eventos similares informan haber experimentado problemas gastrointestinales durante el ejercicio.
Pero ¿qué hace el ejercicio sobre tus intestinos?
Parece que son varios los factores que convergen para que se produzca lo que se conoce como síndrome gastrointestinal asociado al ejercicio. Son muchas las cosas que ocurren desde el punto de vista fisiológico cuando comienzas a hacer ejercicio, pero voy a centrarme en dos que directamente van a afectar a tu sistema digestivo. La primera tiene que ver con lo que se conoce como la vía circulatoria gastrointestinal y la segunda, la vía enteroendocrina intestinal. Además, el daño mecánico en el epitelio gastrointestinal producido por el movimiento, específicamente al correr, también es un contribuyente importante. “Los cambios que se producen durante el ejercicio en el flujo sanguíneo van encaminados a regular la función cardiaca, temperatura corporal y suministro de sustratos al músculo”, según indican los estudios.
La primera vía tiene que ver con lo que pasa en tu sistema circulatorio cuando haces ejercicio. Normalmente el 25% del gasto cardiaco (cantidad de sangre que impulsa el corazón en cada latido) llega a tu intestino en reposo lo que durante el ejercicio se reduce al 3-5%. Para que puedas hacerte una idea, a una intensidad de ejercicio del 70% VO2max un estudio mostró como el flujo sanguíneo portal disminuía un 20% a los diez minutos y un 80% a la hora de ejercicio. Los cambios en la hemodinámica tienen sentido, tus músculos durante el ejercicio necesitan más nutrientes y oxígeno además de la necesidad de disipar calor, lo que se consigue llevando la sangre a la periferia para disipar el exceso de calor que tu cuerpo esta generando. Sin embargo, este escenario fisiológico deja en una situación de isquemia a toda el área esplácnica, lo que se traduce en no solo una privación de oxígeno a tus células intestinales, sino también de nutrientes, por lo que finalmente o se dañan o terminan muriendo. Esto es importante si tienes en cuenta que las células de tu intestino producen no solo moco, sino también participan en la función inmune y producen hormonas. Además del daño en las células intestinales, también se produce daño en el andamiaje que las mantiene unidas. Esto en biología celular es lo que se conoce como uniones estrechas, un conjunto de proteínas que hacen que se mantengan unidas las células, generando una barrera semipermeable y selectiva al paso de sustancias. Imagínate tu intestino como una gran muralla, donde el paso de sustancia desde su luz a la sangre está controlada por el paso que estas pueden hacer a través de las células mediante diferentes transportadores, por ejemplo, o bien y de forma selectiva, entre los espacios que se encuentra en las células. Sin embargo, las uniones estrechas entre las células, que así se llaman, se alteran por diferentes circunstancias como por ejemplo temperatura elevada, diferentes nutrientes, uso de fármacos antiinflamatorios y el propio ejercicio (bajo ciertas características). Así, nuestra muralla se ve franqueada, lo que se conoce como permeabilidad intestinal, permitiendo que algunas bacterias, componentes bacterianos y otras moléculas que no deberían pasar la barrera intestinal, finalmente la pasen. ¡Cuidado! Esto comienza a ser un problema, ciertas endotoxinas bacterianas al pasar la barrera intestinal dan lugar a una respuesta inflamatoria que no solo aumenta aún más la permeabilidad, sino que, además, puede provocar ganas de vomitar, defecar y dolor de barriga. Por tanto, como veremos en la segunda parte de este artículo, intentar mejorar la integridad de la barrera intestinal será un objetivo importante para, posiblemente, disminuir la sintomatología gastrointestinal e incluso, algo importante, la recuperación posterior al ejercicio.
Numerosos estudios indican que “El sistema gastrointestinal se encuentra desregulado durante el ejercicio”. Las hormonas también comienzan a bailar y hacen su juego durante el ejercicio. Un coctel de catecolaminas, cortisol y arginina vasopresina, entre otras, puede estar indicando a tu centro del vómito, situado en el bulbo raquídeo, que arrojes todo aquello que tengas en tu estómago. Además, su acción sobre el intestino ralentiza el vaciado gástrico lo que hace, por ejemplo, que los azúcares puedan quedar demasiado tiempo allí atrapados (sobre todo si no controlas las cantidades y el tipo) y con ello, la entrada de agua a la luz del intestino, lo que te llevará a que finalmente puedas tener calambres gastrointestinales y lo que puede ser peor, una diarrea osmótica. Además, la actividad de los transportadores (ej. SGLT-1, GLUT5) alterada o dañada contribuye y retroalimenta el frenado gastrointestinal.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que ambas vías pueden ser exacerbadas por diferentes factores tanto intrínsecos como extrínsecos. Por ejemplo, el ejercicio en ciertas condiciones ambientales puede aumentar la hipoperfusión esplácnica y aumentar la permeabilidad intestinal. Esto se ha visto cuando tu cuerpo alcanza temperaturas de 39ºC. Parece existir un umbral mínimo para que se produzca la perturbación de la integridad y función gastrointestinal, invocar una respuesta inflamatoria e inmune que genere síntomas gastrointestinales con relevancia clínica o limiten el rendimiento. Costa et al., apuntan a que ejercicio de dos o mas horas al 60%VO2max en temperaturas iguales o superiores a 35ºC, o tiempos superiores a 3 horas a esta intensidad en condiciones templadas podrían ser suficientes para provocar trastornos gastrointestinales que presenten implicaciones clínicas o de rendimiento y con relevancia aplicada al mundo real. El uso de antiinflamatorios no esteroideos, las características propias del ejercicio (intensidad, tipo, duración) o incluso la hora del día, puede aumentar los síntomas gastrointestinales asociados al ejercicio. En este sentido, Gskell et al., comprobaron que el ejercicio realizado por la noche aumenta la gravedad de los síntomas, quizás debido a una ralentización de la función intestinal. La composición de la comida, el uso de algunos suplementos, el propio estado de hidratación e incluso, la composición de la microbiota, contribuyen a la aparición de los síntomas gastrointestinales y su gravedad durante el ejercicio.
¿Qué papel puede jugar la alimentación? ¿Pueden ser de ayuda algunos suplementos?
Sería impensable pensar que aquello que comemos no influya de alguna forma en el lugar por donde pasa, se procese y finalmente se absorba. De forma genérica, sabemos que existen componentes de la dieta que pueden relacionarse con una mayor incidencia de síntomas (dietas altas en grasa, proteínas o fibra) antes de un evento deportivo (de Oliveira et al. 2014). Es importante, por lo tanto, tener en cuenta el momento de la ingesta de nutrientes, puesto que, aunque es obvió las proteínas, grasas y fibras son necesarias para la salud, la ingestión < 90 min antes del ejercicio aumenta el riesgo de malestar gastrointestinal. Además, la deshidratación puede exacerbar los síntomas durante el ejercicio, especialmente si se desarrolla en condiciones de calor (de Oliveira y Burini, 2011).
Incluso, se discute como la ingesta de algunos de estos nutrientes pueden modificar la composición de la microbiota intestinal. Sin embargo, existe falta de evidencia sobre como diferentes prácticas dietéticas afectan a la sintomatología gastrointestinal durante el ejercicio, centrándose muchas de las investigaciones en la restricción de ciertos aspectos de la dieta o en la incorporación de suplementos. Si bien, los alimentos pueden causar síntomas por diversos mecanismos que incluyen respuestas autoinmunes, malabsorción o incluso efecto nocebo. Muchos atletas deciden eliminar alimentos de su dieta con el fin de evitar un efecto negativo de ellos, sin embargo, la mayor parte de las veces esto se debe a creencias más que a evidencias clínicas que lo justifiquen. Por ejemplo, el consumo de dietas sin gluten y las dietas restringidas en oligosacáridos, disacáridos, monosacáridos y polioles fermentables (FODMAP) son usadas por los atletas, aunque, realmente, los resultados en la mejora de los síntomas son mixtos. En este sentido, las dietas FODMAP se conocen pueden tener impactos negativos en el microbioma en poblaciones clínicas (ej. Reducción de cepas beneficiosas como Bifidobacterium longum). Además, es importante considerar que un suplemento que atenúa el daño intestinal también reduzca los síntomas. Esto es importante puesto que por ejemplo un estudio mostró como la proteína de suero disminuía los marcadores de daño intestinal de forma significativa (I-FABP) pero, sin embargo, la sintomatología de hinchazón y ganas de regurgitar (Sneipe et al.,2017) aumentaron de forma significativa, lo que pudo deberse a un aumento de la motilidad. En el caso del gluten, Lis et al., 2015 mostraron como una dieta libre de gluten a corto plazo no tuvo ningún efecto general sobre el rendimiento, síntomas gastrointestinales, bienestar, indicadores de lesión intestinal o inflamatorios en atletas de resistencia no celiacos.
Aunque algunos suplementos deportivos gozan de buena reputación y sabemos que en una gran mayoría de atletas pueden mejorar el rendimiento para su deporte, también debemos saber como algunos de ellos pueden impactar de forma negativa sobre el sistema digestivo del atleta por lo que se deberían implementar estrategias para mitigar los efectos adversos relacionados con los problemas gastrointestinales y maximizar las propiedades ergogénicas de estos suplementos (Wilson 2021).
Probióticos
Tu cuerpo está tapizado por dentro y por fuera por unos 38 trillones de bacterias, la mayoría localizadas en el colon. Cada vez es más la información científica que nos muestra la importancia para la salud de una adecuada microbiota e incluso, en los últimos años, la relación de los microorganismos con el rendimiento deportivo. Es por ello, que el uso de probióticos (microorganismos vivos que confieren un beneficio específico cuando son administrados de forma adecuada) se está extendiendo entre los atletas con diferentes objetivos, entre los que se encuentra, la reducción de los problemas GI durante la infección e incluso enfermedades gastrointestinales transitorias que puede interferir con el entrenamiento (Wilson 2021). Aunque existen aún algunas barreras metodológicas que impiden sacar conclusiones robustas (tipo de cepas utilizada, informes solo sobre frecuencia y duración de los síntomas y no de su gravedad, etc.) parece que el uso de probióticos puede tener algunos, aunque modestos, efectos positivos en la reducción de síntomas GI y en la reducción de las alteraciones relacionados con marcadores de permeabilidad GI.
En el caso de usar probióticos, Wilson considera se deben tener en cuenta varios aspectos para su uso. En general, los probióticos son seguros en personas sana siendo los géneros Bifidobacterium y Lactobacillus los mejor estudiados, por lo que es más probable que los informes de seguridad y eficacia para especies y cepas especificas se encuentren en productos que contienen estas bacterias. Algunos autores proponen la necesidad de un tiempo mínimo de suplementación para poder obtener el beneficio (2-4 semanas). La dosis es importante, la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva propone que debe estar entre 1 x 109 – 1 x 1011 unidades formadoras de colonias por día. En el COI en su último posicionamiento informa de una evidencia moderada para el uso de probióticos con el consumo durante varias semanas de 1 x 1010 UFC. Por tanto, parece que suplementar por un mínimo de dos semanas con un probiótico que contenga especies basadas en Bofidobacterium y Lactobacillus en dosis 1 x 109 – 1 x 1011 puede generar algunos beneficios. Es probable que exista interacción entre dosis, duración de la suplementación y cepas utilizadas, incluso ello dependerá del resultado especifico que se esté midiendo.
Un metaanálisis de probióticos informó que dosis mas altas (>1 x 1010) eran más beneficiosas que las más bajas para prevenir la diarrea asociada a antibióticos y disminuir la presión arterial, pero los efectos eran ausentes para otros resultados (ej. Diarrea asociada a Clostridium difficle, dermatitis atópica). Los estudios dosis-respuesta en atletas son en gran parte inexistente, por lo que es difícil sacar conclusiones del uso de probióticos en el deporte. Sin embargo, los probióticos son el suplemento que ha mostrado, hasta el momento, reducciones modestas de los síntomas gastrointestinales en deportistas lo que sugiere puede ser la opción mejor de suplementación con el fin de atenuar los problemas gastrointestinales.
En cuanto a los prebióticos (componentes alimentarios no digeribles que afectan de forma beneficiosa a la salud del huésped a través del crecimiento o la acción de bacterias beneficiosa en los intestinos -ej., oligosacáridos de la leche materna humana, inulina, oligofructosa) mejoran la función de la barrera intestinal y reducen la translocación de LPS (Suligoj et al., 2020). El aumento de los géneros Bifidobacteria y Lactobacilli, conducen a un aumento de la fermentación y producción AGCC, lo que puede tener un efecto importante (Goh y Klaenhammer, 2015). Investigaciones recientes muestran como los probióticos en pacientes con trastornos gastrointestinales funcionales reducen los síntomas gastrointestinales de manera simular a una dieta baja en FODMAP (Huaman et al., 2018).
Por otro lado, la glutamina es el aminoácido más abundante en el plasma y se encuentra en gran cantidad en el músculo esquelético. Es un sustrato clave para células que proliferan de forma rápida como las del sistema GI. De hecho, cuando ingerimos glutamina, más de la mitad queda secuestrada en el área esplácnica sin entrar en la circulación sistémica, siendo usada para obtener energía por parte de las células intestinales. Parece que sus requerimientos se ven aumentando en ciertas condiciones (enfermedad, trauma, ejercicio intenso/extremo) pudiendo su agotamiento posterior contribuir a un deterioro de la integridad gastrointestinal. La pérdida de integridad, como se comentó anteriormente, puede estar relacionada con un mayor paso de componente bacterianos (endotoxinas) a la sangre y una respuesta inflamatoria sistémica, lo que se ha relacionado en algunos estudios con mayores síntomas GI. Además, el daño en la barrera también puede generar cambios en la absorción de nutrientes. En este sentido, Zuhl y col. (2015) suplementaron a deportistas de resistencia con 0,9 g/Kg de masa libre de grasa de glutamina durante siete días previos a una prueba de 60 minutos al 66-70%VO2max realizada en unas condiciones de temperatura y humedad controladas (30ºC, 12-20% de humedad relativa). También realizaron el protocolo con placebo, sin embargo, fue cuando se consumió glutamina cuando se pudo observar una reducción de la permeabilidad intestinal. Otro estudio mostró como la suplementación con glutamina 0,9 g/ Kg de masa libre de grasa, dos horas antes de 60 minutos de correr en condiciones de calor, redujo la permeabilidad intestinal. Más recientemente, Pugh y col. (2017) hicieron un estudio dosis-respuesta con glutamina (0,24, 0,5 y 0,9 g/Kg de masa libre de grasa) observando como una dosis elevada reducía la permeabilidad frente al placebo. En este sentido, Ogden et al., 2021 observó como dosis pequeñas no tenían ningún efecto, incluso podían perjudicar. Sin embargo, aunque en estos estudios se observó una disminución de la permeabilidad intestinal, existen algunas limitaciones como fue el tipo de placebo utilizado y que no se pudo mostrar, una menor sintomatología dado no fue evaluada en los estudios. Por ejemplo, Lambert y col. usaron una bebida de carbohidratos al 6% con glutamina (0,6%) y pudieron observar frente a un grupo placebo solo con carbohidratos al 6%, que no hubo una reducción de los marcadores de permeabilidad intestinal cuando los sujetos corrieron durante 60 minutos al 70% VO2max en condiciones templadas, incluso con la ingesta de aspirina, que aumenta la permeabilidad intestinal. Alguna evidencia apunta a que la necesidad de glutamina por las células intestinales disminuye cuando existe disponibilidad de glucosa, por tanto ¿mejorarían los marcadores de permeabilidad intestinal la glutamina cuando se ingieren proteína y/o carbohidratos durante el ejercicio? Por otro lado, las cantidades que se han visto efectivas son elevadas (0,6-0,9 g/Kg masa libre de grasa) lo que puede inducir síntomas leves moderados durante el periodo inicial después de la suplementación. Por último, se hace necesario poder llevar a cabo estudio realizados en entornos reales, dado la mayoría han sido realizados en laboratorio.
El calostro bovino (liquido producido por las glándulas mamarias después del parto y diferente a la leche ya madura, más baja en lactosa, mas alta en proteínas y factores de crecimiento, inhibidores de enzimas, citocinas y nucleótidos. Su componente se ha visto pueden alterar favorablemente la integridad intestinal, reduciendo la apoptosis y reforzando las uniones estrechas. Los resultados actuales sobre la mitigación de las alteraciones en la barrera inducidas por el ejercicio son mixtos, habiéndose usado dosis variables (0,5 g/día a 130 g/día) siendo la dosis más común de 20 g/día durante dosis semanas, sin embargo, no existe un efecto dosis-respuesta claro, incluso con dosis más elevadas han observado un menor efecto. Al igual que ocurre con la glutamina, no se ha evaluado en la mayor parte de los estudios la sintomatología y en aquellos donde se evaluó no hubo diferencias significativas. Aunque parece que 20g de calostro bovino al día durante 1-2 semanas puede reducir la permeabilidad intestinal, su utilidad clínica aún es incierta. Aunque el calostro ha mostrado otros beneficios en atletas sobre el rendimiento y la función inmune, es importante tener en cuenta las advertencias de la Agencia Mundial Antidopaje debido a su no recomendación del uso de calostro por ser una fuente de IGF-1. Sin embargo, esta recomendación no deja de ser controvertida y estar sujeta a discusión actualmente. “Los estudios no han conseguido vincular una reducción de la permeabilidad intestinal inducida por el ejercicio con una reducción de los síntomas gastrointestinales”, indican algunos autores.
Otros suplementos que aparecen en la literatura por su supuesta utilidad para mejora la barrera intestinal son:
Por ejemplo, la vitamina C (1g) dos horas antes del ejercicio reduce los aumentos plasmáticos de lipopolisacárido (LPS) (Ashton et al., 2003). La suplementación con zinc-carnosina (37,5 mg, dos veces al día) durante 14 días redujo la permeabilidad intestinal un 71% en comparación con el placebo, posiblemente a través de la mejora de la formación y estabilidad de las uniones estrechas. La L-citrulina tomando 30 minutos antes del ejercicio mejora la hiperperfusión esplácnica y disminuyó la proteína de unión a ácidos grasos (marcado de daño en los enterocitos). La curcumina (500 mg/día) redujo también la proteína de unión a ácidos grasos durante la realización de ejercicio durante 60 minutos en condiciones de calor (Szymanski et al., 2018) lo que podría deberse a su efecto antioxidante. Es difícil saber el mecanismo exacto por el cual pueden estar actuando estos efectos antioxidantes, dado que, por ejemplo, los polifenoles además de tener efectos antioxidantes también tienen efecto vasodilatadores (Martinez-Negrin et al., 2020). Además, muchos estudios realizados con sustancias antioxidantes son defectuosos dado que evalúan la sustancia reactiva del ácido tiobarbitúrico (TBARS) y la capacidad antioxidante total (TAC) ambos defectuosos y que generan resultados falsos (Cobley et al. 2017).
Sin embargo, todas estas investigaciones no informan de la reducción de la sintomatología y, por tanto, no sabemos si realmente, puede mejorar la clínica de nuestros deportistas. Se ha planteado la hipótesis de como puede mejorar los problemas gastrointestinales el uso de la Betaina, especialmente con estrés por calor (Willlingham et al.2020) aunque en otros estudios en modelos animales también se ha podido observar mejorar ante estrés salino (Wang et al., 2018). Si bien otros estudios también en modelos animales han visto disminución de la respuesta inflamatoria y las enzimas hepáticas tras la infusión de 5 mg de LPS (Kim & Kim, 2002), la investigación en humano es ausente aún (Willingham et al., 2020).
Otros nutrientes han sido estudiados en modelos animales como la vitamina A, D y los ácidos grasos de cadena corta, sin embargo, es difícil extrapolar los resultados a humanos.
Por otro lado, el jengibre es ampliamente utilizado con diferentes fines, incluso, en el ámbito del deporte como analgésico y en la recuperación. En cuanto a los problemas digestivos, se conoce que actúa como antagonista de los receptores de 5-HT lo que puede reducir las náuseas en ciertas condiciones como durante el embarazo. Dentro de la cultura de los deportes de ultraresistencia se usa como antiemético, sin embargo, no ha sido aún evaluado en ningún ensayo clínico. Además, algunos estudios han apuntado una mayor sintomatología gastrointestinal relacionada con su uso, incluso con dosis bajas de 0,5 g/d.
Por último, seria importante tener en cuenta aquellos que pueden perjudicar o exacerbar los problemas digestivos.
En el caso de los carbohidratos, la aparición de síntomas puede ser resultado de cantidad de carbohidratos ingeridos. No hay duda de la importancia de la ingesta de carbohidratos en el rendimiento. De facto, la cantidad de carbohidratos que los deportistas de resistencia consumen varían en 0-136 g/h, incluso me atrevería a decir que muchos atletas llevan estas cantidades más allá. Por ejemplo, en un estudio durante una carrera de 16 Km los corredores que ingirieron >90g/h de carbohidratos informaron de un aumento de las calificaciones de náuseas y una mayor incidencia de síntomas moderados en comparación de cuando consumieron 60g/h, si bien la incidencia general fue baja (Pfeiffer et al.,2009). Otros estudios han reportado resultados similares con el consumo de diferentes cantidades de carbohidratos, sin bien es importante tener en cuenta no solo la cantidad sino también la composición de los carbohidratos ingeridos (osmolaridad, tipo de carbohidrato, etc.). Una de las estrategias que se utilizan para reducir los síntomas gastrointestinales asociados a la ingestión de carbohidratos exógenos es el uso de carbohidratos que usan diferentes transportadores, es decir, productos/alimentos que contengan glucosa o sus polímeros y fructosa. Además, existe evidencia que documenta como el entrenamiento intestinal usando elevadas ingestas de carbohidratos puede reducir los síntomas gastrointestinales y la malabsorción cuando los deportistas consumen elevadas cantidades de carbohidratos. En este sentido, se ha observado que la prevalencia de síntomas gastrointestinales es mayor cuando los deportistas no están acostumbrados con consumirlo durante el entrenamiento (ter Steege et al.,2008). Parecería prudente planificar entrenamientos con cargar elevadas de carbohidratos tiempo antes de la competición para así poder mejorar la tolerancia a las elevadas ingestas que demandan algunos deportes en competición (Jeukendrup, 2017) lo que se ha mostrado que durante un periodo de dos semanas reduce los síntomas gastrointestinales frente a aquellos que consumieron un placebo (Mial et al., 2018). Más recientemente, el mercado a generado productos a base de hidratos de carbono en forma de hidrogel (alginato de sodio y/o pectina). Sin embargo, no se han mostrado diferencias en los resultados obtenidos en la mayor parte de los estudios con respecto a las formulaciones estándar de carbohidratos. Son necesarios más estudios que puedan determinar la efectividad de estos productos frente a los convencionales además del impacto de los carbohidratos en la liberación de péptidos y la fisiología intestinales (Smith KA. Et al., 2021).
“El fundamento de los hidrogeles se encuentra en el efecto de la mezcla carbohidratos-alginato/pectina con el ambiente ácido del estómago, generándose un gel que encapsula los carbohidratos y puede disminuir la activación de receptores de sacáridos en el duodeno proximal lo que puede facilitar el vaciado gástrico y absorción de líquidos y carbohidratos”, indican algunos autores.
La cafeína, es una ayuda ergogénica bien reconocida y evidenciada. Sin embargo, entre los efectos secundarios que puede desencadenar se encuentra aquellos que se relacionan con el tubo digestivo. En algunas personas la cafeína puede inducir náuseas, lo que puede dificultar e interferir en el rendimiento y finalización del ejercicio. Incluso algunos factores pueden amplificar el riesgo de náuseas inducidas por la cafeína como el mezclarlo con otros estimulantes o tomarlo en ayunas o con ansiedad. Es importante observan y atender a los efectos de la cafeína en entornos reales de estrés y ansiedad como se producen en las competiciones con el fin de realizar un enfoque personalizado en base a la tolerancia y situación (competición de alto o bajo riesgo). Además de las nauseas, la cafeína también puede exacerbar otros síntomas como calambres o ganas de defecar. Es importante destacar que, aunque el café tiene la reputación de aumentar la motilidad intestinal y promover la defecación y heces blandas, la evidencia en humanos es limitada. Probablemente exista una susceptibilidad individual a la cafeína en relación a los problemas gastrointestinales, al igual que ocurre con el rendimiento, dictada por nuestra genética. Sin embargo, esto no ha sido dilucidado. Mientras tanto serie prudente evitar dosis elevas (> 5 mg/Kg de masa corporal), manejar factores que pueda agravar la sintomatología como el estrés psicológico, ansiedad y uso de otros estimulantes además de probar diferentes dosis y tiempo de ingestión con el fin de desarrollar un perfil individual de efectos secundarios. Otras formas de ingestión, como en goma de mascar, puede recibir también especial atención en este sentido.
En cuanto al bicarbonato de sodio, es interesante al igual que la cafeína, recocer como existe una elevada evidencia de su eficacia. Sin embargo, son pocos los atletas que la utilizan como muestran algunos estudios de consumo en atletas, lo que puede ser debido a su tendencia de causar problemas gastrointestinales. Dosis de 0,3g/Kg parecen ser efectivas en la mejora del rendimiento mientras que dosis superiores pueden causar alteraciones gastrointestinales superiores (ej. náuseas, distensión abdominal) alcanzando su punto máximo entre 30-60 minutos de su ingestión. Si bien, son varios los factores que pueden afectar a cuando aparecen y que tipo de síntomas, como la dosis, forma de administración (cápsulas vs solución) y que alimentos se ingieren junto con su toma. Las cápsulas con recubrimiento entérico parecen disminuir la sintomatología al evitar la acción del bicarbonato sobre el ácido del estómago, reacción que produce CO2 lo que contribuye a la hinchazón, náuseas, reflujo etc. Otras estrategias para mitigar los efectos secundarios gastrointestinales del bicarbonato de sodio pasan por la ingesta de una dosis (0,1 g/Kg masa corporal) de 3-5 veces al día durante 5-7 días, con algunas horas entre las dosis o bien una dosis aguda pequeña (0,2 g/Kg masa corporal) en relación con la recomendada (0,3 g/ Kg masa corporal). Por último, el uso de bicarbonato de sodio con carbohidratos puede reducir los síntomas gastrointestinales.
Por último, en los últimos años se ha puesto de moda el uso de cetonas exógenas. Es pronto para decir, quizás, que no tenga ningún efecto sobre el rendimiento dado que la literatura es mixta en los resultados. Sin embargo, cualquier beneficio puede ser anulado por los problemas gastrointestinales que se derivan de ellos. Así, Leckey y col observaron como la ingestión de diéster de cetonas (2 x 250 mg/ Kg) frente a un placebo provocó síntomas gastrointestinales en todos los participantes de leves a graves y un deterioro del rendimiento del 2% en una prueba de ciclismo de 3 Km. Otros estudios han mostrado resultados similares. Parece existir cierta interindividualidad en los síntomas, no apareciendo en todos los sujetos, por lo que deberían de probarse diferentes tipos de protocolos de suplementos durante el entrenamiento antes de su uso en competición.
Conclusiones
Durante el ejercicio el sistema gastrointestinal del deportista se encuentra desregulado debido a la interacción de diferentes alteraciones que implican la disminución del flujo sanguíneo, cambios neuroendrocrinos y mecánicos, además de factores que pueden exacerbar la sintomatología como la naturaleza del esfuerzo (intensidad, duración, tipo), temperatura, composición del microbioma, alimentación alrededor del ejercicio o incluso la hora del día (entre otros) de la realización. Las estrategias nutricionales van encaminadas, por un lado, a eliminar aquellos alimentos o suplementos que previamente a la competición hemos testado aumentando la sintomatología además de introducir algunos suplementos que la literatura científica ha mostrado pueden ser de ayuda. La mayor evidencia actual se recoge para los probióticos además de la glutamina en dosis elevadas. Si bien, hacen falta más estudios realizados en escenarios reales que recojan no solo los posibles cambios en la permeabilidad y daño intestinales sino también, en la sintomatología y su gravedad.

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