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El ácido docosahexaenoico y la salud cerebral

agosto 1, 2012

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Los ácidos grasos omega-3 se consideran ácidos grasos esenciales: Son necesarios para la salud pero el cuerpo humano no es capaz de producirlos, por lo tanto, deben consumirse a través de los alimentos. Los ácidos grasos omega-3, también conocidos como ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs), desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la salud, así como en un crecimiento y desarrollo normales. Gracias a sus posibles beneficios en el sistema cardiovascular, se han vuelto muy populares. Las investigaciones indican que los ácidos grasos omega-3 pueden reducir la inflamación y pueden contribuir a disminuir el riesgo de enfermedades crónicas como la enfermedad cardiaca, el cáncer y la artritis. Sin embargo, son menos conocidos los efectos positivos que los ácidos grasos omega-3 (especialmente del ácido docosahexaenoico, DHA) tienen en el cerebro. Al tratarse de un elemento estructural, el DHA se encuentra muy concentrado en el cerebro y parece ser importante para su desarrollo así como para sus funciones cognitivas (memoria y rendimiento cerebrales) y de comportamiento.

Existen pruebas evolutivas que apuntan a que la disponibilidad del DHA en la dieta es el factor limitante clave que determina el tamaño del cerebro. De hecho, la primera prueba del DHA data de hace 3 mil millones de años, cuando ciertos dino-flagelados, cianobacterias y microalgas que vivían en el mar desarrollaron una ruta metabólica para convertir el ácido alfa-linolénico (ALA) en DHA. Estas micro-algas y el plancton se convirtieron en las fuentes originales de DHA en la dieta humana. Los crustáceos pequeños (p. ej. el krill o las gambas) y los peces pequeños comen algas y plancton. Más arriba en la cadena alimenticia, los peces carnívoros como el salmón o el atún se comen a esos peces pequeños aumentan-do así los niveles de DHA en sus tejidos (y por lo tanto, proporcionado una potencial fuente de DHA a los humanos). La Asociación Americana del Corazón recomienda comer pescado (en especial pescado azul como caballa, trucha de lago, arenque, sardinas, atún albacore y salmón) al menos 2 veces por semana. Aunque está claro que el DHA es importante para la salud cerebral de los humanos desde su concepción hasta alcanzar una edad avanzada, queda mucho trabajo por hacer para comprender completamente los mecanismos subyacentes que hacen que esto sea así.



El feto

El cerebro humano adulto utiliza cerca del 23% de nuestras necesidades energéticas aunque solo supone el 2% del peso corporal. Esta gran necesidad de energía procede de los procesos bioquímicos que se necesi-tan para permitir la transmisión de señales eléctricas. Existen nutrientes seleccionados responsables del mantenimiento adecuado y el desarrollo del cerebro. Estos incluyen las vitaminas A y D, el yodo, el hierro, el selenio, el cobre y el zinc así como el ácido graso omega-3 ácido docosahexaeonioco (DHA) y el ácido graso omega-6 ácido araquidónico (AA), este último, utilizado por los bebés en desarrollo solamente. El DHA constituye entre el 10 y el 15% del cerebro adulto. El turnover o tasa de renovación del DHA es de alrededor de 4 mg/día, lo que significa que la vida media del DHA total del cerebro es de 2,5 años (1). Antes incluso de que un niño sea concebido, la futura madre almacena DHA en sus depósitos de grasa al comer alimentos que contienen DHA (sobre todo pescado azul).

El periodo crítico del desarrollo del cerebro es la fase de crecimiento rápido que va desde el último tercio de la gestación hasta la edad de dos años, y va a acompañada de un gran aumento del contenido de ARA y DHA en el cerebro. En consecuencia, el cerebro en desarrollo es especialmente vulnerable a un consumo inadecuado de nutrientes debido a la rápida trayectoria de varios procesos neurológicos, incluidos la formación de sinapsis y la mielinización. Los niveles de PUFA de la madre durante el embarazo determinan el suministro de PUFA al feto, mientras que los recién nacidos dependen del suministro en dieta que reciben a través de la leche materna y/o la leche maternizada (2). Los bebés que no obtienen suficientes ácidos grasos omega-3 de sus madres durante el embarazo están en riesgo de desarrollar problemas de visión y neurológicos.

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA, por sus siglas en inglés) revisó cuidadosamente las pruebas sobre el DHA en relación con la salud visual y cerebral y concluyó que el consumo de DHA materno contribuye al desarrollo normal del cerebro y de la visión del feto así como de los niños lactantes (3).



El bebé

En el córtex frontal humano se acumula rápidamente DHA entre el nacimiento y la edad de 20 años, un periodo que se corresponde con la maduración neuronal rápida, el desarrollo de sinapsis y la expansión de la materia gris, un componente importante del sistema nervioso central que contiene cuerpos celulares neuronales (4). Existe cada vez más evidencia clínica que indica que los niveles de DHA en los bebés están relacionados de forma positiva con el desarrollo de rutas neuronales o redes corticales en el cerebro, y por lo tanto con las funciones cognitivas, sobre todo en las áreas de la atención y la memoria (5-7).

Por otro lado, el ojo se puede considerar estructuralmente una extensión del cerebro. También contiene altos niveles de DHA y el estado de DHA en los bebés es importante para determinar su agudeza visual. En el estudio DIAMOND (8), que se llevó a cabo con 244 bebés alimentados con leche maternizada que contenía varios niveles de DHA y ARA mostró que un nivel de 0,32% de DHA y de 0,64% de ARA producía las mayores mejoras en la agudeza visual medida por potencial evocado visual (el lapso de tiempo que va desde que se muestra una imagen visual a un bebé hasta que se recibe la señal eléctrica en el córtex visual). Es probable que los beneficios cognitivos y visuales de la suplementación solo se obtengan en los niños en desarrollo cuando la dieta es deficiente en DHA (9). Asimismo, se han llevado a cabo algunos ensayos a gran escala en poblaciones sin deficiencia de DHA y por lo tanto y como cabía esperar no se demostraron beneficios en las funciones cognitivas o la visión (10). A menudo estos estudios se incluyen enmetaanálisis, lo que significa que estos están sesgados y por lo tanto no podrán demostrar los beneficios (11, 12).

El gran aumento de la acumulación de DHA que se produce en el cerebro del feto durante el tercer semestre del embarazo supone que los niños prematuros (es decir, los que cuentan con menos de
33 semanas de gestación) tienen más posibilidades de sufrir retrasos en el desarrollo cognitivo debido a los niveles relativamente bajos de DHA que tienen al nacer. Un estudio reciente aportó pruebas que indican que esto se puede remediar fuera del útero, asegurando que el bebé prematuro reciba suplementación hasta alcanzar un nivel de DHA que sería el normal que obtendría en el útero si la gestación hubiese llegado a término (13). También resultó interesante que los niños y las niñas respondieran de forma diferente a la suplementación.



El niño

La resonancia magnética funcional (fMRI, por sus siglas en inglés) es una herramienta muy útil para medir el aumento de actividad en partes específicas del cerebro midiendo el flujo de sangre. Esta técnica es muy prometedora para tratar de entender los efectos fisiológicos del consumo de DHA en el cerebro. En un estudio con un grupo de 44 niños de edades comprendidas entre los 8 y los 10 años se usó la fMRI para determinar el efecto de la suplementación con dosis diarias de 400 mg y 1.200 mg de DHA procedente de algas (14). Cuando los niños estaban realizando tareas de atención sostenida, se observó un aumento significativo de la actividad del área del cerebro responsable de la planificación, organización y regulación motoras (córtex prefrontal dorsolateral) en el grupo que recibía DHA en comparación con el grupo del placebo. El nivel de cambio dependió de la dosis.

Asimismo, se cree que la causa del trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH), que a menudo aparece en la infancia, se desencadena debido a varios factores: algunos estudios sugieren que los factores genéticos, el desequilibrio en los neurotransmisoreso las sensibilidades alimentarias pueden afectar de forma adversa al comportamiento de algunos niños con TDAH. Unos pocos estudios se han centrado en el metabolismo de los ácidos grasos esenciales, que desempeñan un papel estructural importante como componentes de todas las membranas celulares, afectando así a sus propiedades biológicas. El TDAH se ha relacionado con las bajas concentraciones de DHA en la membrana eritrocitaria y en el plasma tanto en niños como adultos (15, 16).


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El adulto

Se ha demostrado que los beneficios en la función cognitiva del DHA también se pueden aplicar a la pobla-ción normal adulta. Un estudio que incluyó a 280 participantes adultos sanos de edades comprendidas entre los 30 y los 54 años mostró que aumentar los niveles de fosfolípidos con DHA (pero no con ácido eicosapentaenoico ni ácido alfa-linolénico) en suero se relacionaba con un mejor rendimiento en los tests de razonamiento no verbal y de flexibilidad mental, de memoria de trabajo y de vocabulario (17).

Un ensayo aleatorizado controlado demostró que la suplementación diaria con 900 mg de DHA durante
6 meses podía mejorar el aprendizaje y la memoria de los adultos sanos de edad avanzada (de 55 años o más) que padecían deterioro leve de la memoria (18). La mejora que se dio en la memoria equivale a haberla devuelto al estado en el que se encontraba 3 años antes.

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) concluyó que el DHA contribuye a mantener una función cerebral y una visión normales si se hace el consumo recomendado, que es de 250 mg al día para la población en general (19). Los síntomas de la deficiencia de ácidos grasos omega-3 incluyen fatiga, mala memoria, piel seca, problemas de corazón, cambios de humor o depresión y mala circulación.

Por todo ello, actualmente es de gran interés la cuestión de si los ácidos grasos omega-3 pueden utilizarse para retrasar la aparición de o incluso tratar las enfermedades cognitivas en adultos de edad avanzada. El declive cognitivo va acompañado de cambios significativos en el metabolismo de los ácidos grasos. En experimentos con animales se ha demostrado que los procesos de demenciavan acompañados de la pérdida de DHA. Sin embargo, no se ha probado que ocurra lo mismo en los humanos, aunque es posible que el DHA de algunas estructuras cerebrales menores se agote. Existen pruebas de estudios observacio-nales de que el consumo alto del ácido graso omega-3 puede prevenir la aparición de la demencia, inclu-yendo la enfermedad de Alzheimer (EA) en humanos (20, 21). La intervención en ensayos con DHA en pacientes con EA no ha mostrado beneficios claros, aunque hay indicadores de que el DHA podría ralentizar la tasa de declive en individuos con un determinado genotipo de apolipoproteína E, contribuyendo a esta-bilizar y solubilizar las lipoproteínas conforme circulan por la sangre (22). Además de esta confusión gené-tica, existen otros cambios metabólicos en los sujetos con demencia como los cambios en la homeostasis del DHA y la reducción de la absorción de glucosa, que parecen obstaculizar el papel del DHA conforme la demencia avanza (23). A falta de avances farmacéuticos para el tratamiento de la EA, comprender el papel del DHA es algo que claramente merece ser investigado más a fondo.

Referencias

  1. Umhau J. C. et al. Imaging incorporation of circulating docosahexaenoic acid into the human brain using positron emission tomography. J Lipid Res. 2009; 50:1259–1268.
  2. Mohajeri M. H. and Winwood R. J. The role of DHA in cognitive performance of children. AgroFOOD industry hi-tech. 2012; 23(2):22–25.
  3. Official Journal of the European Union. Commission Regulation (EU) No 440/2011. 6th May 2011.
  4. Giedd J. N. et al. Brain development during childhood and adolescence: a longitudinal MRI study. Nat Neurosci. 1999; 2(10):861–863.
  5. Agostoni C. et al. Neurodevelopmental quotient of healthy term infants at 4 months and feeding practice: the role of long-chain polyunsaturated fatty acids. Pediatr Res. 1995; 38:262–266.
  6. Colombo J. et al. Maternal DHA and the development of attention in infancy and toddlerhood. Child Dev. 2004; 75:1254–1267.
  7. Lauritzen L. et al. The essentiality of long chain n−3 fatty acids in relation to development and function of the brain and retina. Prog Lipid Res. 2001; 40:1–94.
  8. Birch E. B. et al. The DIAMOND (DHA Intake And Measurement Of Neural Development) Study: a double-masked, randomized controlled clinical trial of the maturation of infant visual acuity as a function of the dietary level of docosahexaenoic acid. Am J Clin Nutr. 2010; 91(4):848–859.
  9. Forsyth S. Why are we undertaking DHA supplementation studies in infants who are not DHA-deficient? British Journal of Nutrition. Published online June 2012.
  10. Meldrum S. J. et al. Effects of high-dose fish oil supplementation during early infancy on neurodevelop-ment and language: a randomised controlled trial. Br J Nutr. 2012; 21:1–12.
  11. Simmer K. and Patole S. K. Longchain polyunsaturated fatty acid supplementation in infants born at term. The Cochrane Database Systematic Reviews. 2008; Issue 1.
  12. Hoffman D. R. et al. Toward optimizing vision and cognition in term infants by dietary docosahexaenoic and arachidonic acid supplementation: a review of randomized controlled trials. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2009; 81:151–158.
  13. Makrides M. DHA supplementation during the perinatal period and neurodevelopment: Do some babies benefit more than others. PLEFA. Published online June 2012.
  14. McNamara R. et al. Docosahexaenoic acid supplementation increases prefrontal cortex activation during sustained attention in healthy boys: a placebo-controlled, dose-ranging, functional magnetic resonance imaging study. Am J Clin Nutr. 2010; 91:1060–1067.
  15. Stevens L. J. et al. Omega-3 Fatty Acids in Boys with Behavior, Learning, and Health Problems. Physiol. Behav. 1996; 59:915–920.
  16. Young G. S. et al. Blood phospholipid fatty acid analysis of adults with and without attention deficit/ hyperactivity disorder. Lipids. 2004; 39(2):117–123.
  17. Muldoon J. N. et al. Serum phospholipid docosahexaenonic acid is associated with cognitive functioning during middle adulthood. Journal of Nutrition. 2010; 140:848–853.
  18. Yurko-Mauro K. et al. Beneficial effects of docosahexaenoic acid on cognition in age related cognitive decline. Alzheimer’s & Dementia. 2010; 6(6):456–464.
  19. Official Journal of the European Union. Commission Regulation (EU) 432/2012. 16th May 2012.
  20. Morris M. C. et al. Consumption of fish and n-3 fatty acids and risk of incident Alzheimer disease. Arch Neurol. 2003; 60(7):940–946.
  21. Fotuhi M. et al. Fish consumption, long-chain omega-3 fatty acids and risk of cognitive decline or Alzheimer disease: a complex association. Nat Clin Pract Neurol. 2009; 5(3):140–152.
  22. Quinn J. F. et al. Docosahexaenoic acid supplementation and cognitive decline in Alzheimer’s Disease: a randomized trial. J.Am. Med. Assoc. 2010; 304:1903–1911.
  23. Cunnane S. C. et al. Docosahexaenoic acid homeostasis, brain aging and Alzheimer’s disease: can we reconcile the evidence? PLEFA. Published online May 2012.