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La seguridad de los micronutrientes – Segunda parte: vitaminas hidrosolubles

septiembre 1, 2014

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El riesgo de que se produzcan daños para la salud puede verse aumentado tanto por una ingesta insuficiente como por una ingesta excesiva de nutrientes. El riesgo de desarrollar una deficiencia de nutrientes con efectos perjudiciales para la salud disminuye al aumentar la ingesta hasta alcanzar niveles que se consideran adecuados (aporte dietético recomendado). Más allá de este rango (nivel máximo de ingesta tolerable) se hacen visibles los efectos tóxicos, con lo cual aumenta nuevamente el riesgo para la salud. La forma en la que el organismo reacciona a un consumo selectivo de micronutrientes depende de la dosis así como de la situación de partida, es decir, del estado nutricional de la persona al iniciar dicho consumo selectivo. Si su estado nutricional ya era alto, es de esperar que un aumento del consumo conduzca a un aumento del riesgo de toxicidad. También para las vitaminas es válido lo que se aplica a todos los nutrientes: grandes cantidades no siempre son de mucha ayuda. Y esto también se aplica a las vitaminas hidrosolubles, las cuales no pueden ser almacenadas por el organismo en las mismas cantidades que las vitaminas liposolubles.

Entre las vitaminas hidrosolubles se encuentran las vitaminas B y la vitamina C, las cuales solo se almacenan en el organismo de forma limitada y por ello deben consumirse permanentemente. Debido a que las reservas en el cuerpo son bajas, en caso de presentarse un consumo insuficiente, las concentraciones sanguíneas recomendadas para las vitaminas hidrosolubles solo pueden ser mantenidas durante pocas semanas. Por su parte, las cantidades excesivas hacen que disminuya la absorción en el intestino delgado y sean eliminadas, en gran parte a través de los riñones. Por ello no es razonable el consumo de grandes cantidades de una sola vez. Una excepción a esto es la vitamina B12, que se almacena en el hígado en cantidades considerables. Estas reservas relativamente grandes y la baja tasa de conversión de la vitamina B12 son la razón por la cual su deficiencia solo se manifiesta clínicamente después de muchos años. Las vitaminas hidrosolubles son, en su mayoría, precursores o componentes de coenzimas indispensables para el desarrollo de innumerables procesos metabólicos.

Vitamina C

La vitamina C (ácido ascórbico) consumida por vía oral se absorbe principalmente en el intestino delgado, aunque una pequeña parte es absorbida a través de la mucosa oral. Al aumentar la dosis de vitamina C, disminuye la tasa de absorción ya que también la actividad de la proteína transportadora de la vitamina C es cada vez menor (1). Así, para una dosis oral diaria de hasta 180 mg se absorbe entre el 80 y el 90% de la vitamina, para una dosis de 1000 mg/día entre el 65 y 75%, para una dosis de 3000 mg/día cerca del 40% y para una dosis de 12.000 mg/día solo cerca del 16% (2). Ya que el ser humano no cuenta con un sistema especial para almacenar el ácido ascórbico, las cantidades consumidas en exceso no pueden ser absorbidas y son excretadas por vía intestinal (a través de las heces) y/o por vía renal (a través de la orina) (3). La vitamina C absorbida es transportada en el plasma a diferentes tejidos – principalmente al cerebro, las glándulas suprarrenales, el cristalino y los leucocitos, sitios en los que contribuye a proteger las estructuras celulares del daño oxidativo. Esta vitamina es además necesaria para la síntesis del colágeno y de este modo contribuye al funcionamiento normal de los huesos, la piel, los vasos sanguíneos, el sistema nervioso y el sistema inmunológico.

Se cree que la vitamina C, aún consumida en grandes dosis por vía oral, no produce efectos nocivos para la salud de forma permanente. Además de diarrea y otras manifestaciones gastrointestinales secundarias que se pueden presentar cuando se consumen dosis de 3 g/día o mayores, muchos de los presuntos efectos secundarios no han podido ser demostrados de forma inequívoca: los informes sobre un efecto adverso causado por el consumo de grandes dosis de vitamina C durante un tiempo prolongado, que conducirían a una disminución de los niveles sanguíneos de la vitamina (4), no han sido confirmados (5). Tampoco parece tener base la evidencia acerca de que el consumo de más de 1 g de ácido ascórbico al día favorece la formación de cálculos renales (cálculos de oxalato de calcio y ácido úrico) (6), una mayor excreción de ácido úrico (7), el efecto oxidativo mediado por el hierro (8), la excesiva absorción y liberación del hierro (8), al igual que el daño de la vitamina B12 (9) y del esmalte dental (10).

Si bien el Instituto de Medicina de los EE. UU. (5) estableció un nivel máximo de ingesta tolerable (UL, por sus siglas en inglés) para adultos de 2000 mg de vitamina C, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (11) decidió no fijar un límite máximo y catalogó como inocuo el consumo diario de 1000 mg de ácido ascórbico junto con la ingesta normal en dieta.

Vitamina B1

La vitamina B1 (tiamina), encontrada en bajas concentraciones tanto en alimentos de origen vegetal como en alimentos de origen animal, es absorbida en el intestino mediante un mecanismo que depende de la dosis. Al aumentar la dosis de ingesta, disminuye el porcentaje de tiamina absorbida: para un consumo de
1 mg se absorbe cerca del 50%, mientras que para 5 mg solo se absorbe el 33% (12). En total, solo se puede absorber un máximo de 8 a 15 mg de vitamina B1 al día. La tiamina absorbida llega a través de las células sanguíneas al hígado, de donde es transportada por el torrente sanguíneo, dependiendo del requerimiento, a los órganos y tejidos diana, en particular al miocardio, los riñones, el cerebro y el sistema muscular esquelético. Ejerce su función principalmente en las mitocondrias, donde participa en el metabolismo energético y de los carbohidratos. El alcohol (etanol) impide la activación (fosforilación) de la tiamina, por lo que existe un mayor riesgo de deficiencia de tiamina en personas alcohólicas. La cantidad total de vitamina B1 en personas sanas oscila entre 25 y 30 mg, de la cual cerca del 40% se encuentra en el sistema muscular. La limitada capacidad de almacenamiento y la alta tasa de conversión de esta vitamina hacen necesario un consumo diario en cantidades suficientes, a fin de cubrir las necesidades, en particular cuando hay una alta demanda a consecuencia de una elevada actividad metabólica, como sucede cuando se practica deporte, se realiza trabajo físico pesado, durante el embarazo y la lactancia, en caso de abuso crónico del alcohol o cuando se presentan estados febriles (12). Cuando se suministran altas dosis de vitamina B1, una vez saturado el tejido, el exceso es eliminado casi en su totalidad a través de los riñones.

No se conocen efectos secundarios aún para dosis orales de varios cientos de miligramos. Por eso no se han establecido un nivel máximo de ingesta tolerable por parte del Instituto de Medicina de los EE. UU. (13) ni de la Comisión Científica de la Alimentación Humana de la Unión Europea (14). En un estudio clínico se declaró seguro el aporte suplementario de 100 mg de clorhidrato de tiamina al día (15).

Vitamina B2

La vitamina B2 (riboflavina) es sintetizada por plantas y microorganismos, llega a través de la cadena alimenticia a los animales y se encuentra en muchos productos alimenticios. Al ser consumida en dosis fisiológicas, la tasa de absorción media de la riboflavina es de entre el 50 y el 60% (16). Una vez absorbida en el intestino delgado, la vitamina B2 es transformada, principalmente en el hígado, el riñón y el corazón, en sus formas activas, las coenzimas mononucleótido de flavina (FMN) y dinucleótido de flavina-adenina (FAD), las cuales participan en muchas reacciones de oxidorreducción del metabolismo energético, de carbohidratos, proteínas y ácidos grasos. La capacidad del organismo para almacenar la riboflavina es baja. Una persona adulta almacena en el riñón cerca de 123 mg de vitamina B2.

En dosis orales de hasta 400 mg al día, la riboflavina no ha presentado ningún tipo de efecto tóxico en los estudios realizados (17). No se han establecido un nivel máximo de ingesta tolerable por parte del Instituto de Medicina de los EE. UU. (18) ni de la Comisión Científica de la Alimentación Humana de la Unión Europea (19).

Niacina

La vitamina B3 (niacina) se encuentra como ácido nicotínico (primordialmente en tejidos vegetales p. ej. de cereales y granos de café) o como nicotinamida (especialmente en organismos animales, en forma de las coenzimas NAD y NADP). La tasa de absorción de la niacina en el intestino delgado es influenciada fundamentalmente por la naturaleza del alimento: mientras la tasa de absorción es de casi 100% para alimentos de origen animal, solo se absorbe cerca de un 30% de la proveniente de cereales. La niacina absorbida, principalmente como ácido nicotínico, llega a través del torrente sanguíneo al hígado, donde tiene lugar su conversión en las coenzimas NAD y NADP. Estas coenzimas desempeñan un papel fundamental en muchas reacciones de oxidorreducción del metabolismo energético y de los aminoácidos, así como en la desintoxicación de medicamentos (20). Además del hígado, también los eritrocitos y otros tejidos están involucrados en el almacenamiento de la niacina, en cierta medida en forma de NAD(P). El exceso de niacina no es almacenado en el organismo sino que es eliminado, principalmente a través del riñón.

En adultos, el consumo adecuado de ácido nicotínico necesario para la síntesis de NAD y NADP se encuentra entre 15 y 18 mg al día. El consumo de dosis diarias por encima de 50 mg puede producir efectos vasodila-tadores (enrojecimiento de la piel) a corto plazo. Cuando es empleado en dosis de hasta 3 g al día como medicamento para corregir el metabolismo de los lípidos (21) puede producir daño hepático a largo plazo (22). Además del ácido nicotínico y la nicotinamida, en los suplementos vitamínicos se emplean otras formas de niacina, de liberación lenta, que son mejor toleradas.

El Instituto de Medicina de los EE. UU. (23) ha establecido para el ácido nicotínico y la nicotinamida un nivel máximo de ingesta tolerable total de 35 mg al día para personas adultas. La Comisión Científica de la Alimentación Humana de la Unión Europea (24) estableció una ingesta máxima tolerada de ácido nicotínico de 10 mg al día y de nicotinamida en 900 mg/día, en ambos casos para personas adultas.

Ácido pantoténico

La vitamina B5 (ácido pantoténico) se encuentra en los tejidos vegetales y animales en un 50-95% en forma de coenzima A y 4’-fosfopanteteína, uno de los principales componentes del complejo ácido graso sintetasa. Una vez absorbida en el intestino, la vitamina es transportada a los tejidos diana y tomada por las células. Si bien no se conocen órganos específicos de almacenamiento, la vitamina B5 puede encontrarse en mayores concentraciones en el miocardio, el riñón, las glándulas suprarrenales y el hígado. La coenzima A funciona como portadora de grupos acilo en el metabolismo energético (síntesis de ATP). La 4’-fosfopanteteína es un grupo funcional de la ácido graso sintetasa, un complejo multienzimático que cataliza la síntesis de los ácidos grasos saturados (25). El exceso de ácido pantoténico consumido es excretado en su mayor parte a nivel renal a través de la orina.

Se considera que la toxicidad del ácido pantoténico es muy baja. En algunos estudios realizados, las dosis diarias de ingesta de 10 g al día, por algunas semanas, fueron bien toleradas. No se han establecido un nivel máximo de ingesta tolerable por parte del Instituto de Medicina de los EE. UU. (26), ni de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (27).

Vitamina B6

La vitamina B6 está ampliamente distribuida en la naturaleza y se encuentra tanto en los alimentos de origen vegetal (fundamentalmente como piridoxina) como en los alimentos de origen animal (sobre todo como piridoxal). Además es producida por algunas bacterias (intestinales), aumentando así la cantidad disponible de piridoxina. La vitamina B6 ingerida en los alimentos es absorbida en el intestino delgado y llega al hígado, de donde es transportada a los tejidos periféricos, tales como el tejido muscular (28). Allí, en forma de piridoxal 5’-fosfato, participa como coenzima en muchas reacciones enzimáticas del metabolismo de carbohidratos, lípidos, aminoácidos y neurotransmisores. La cantidad total de vitamina B6 en el organismo, predominantemente en forma de piridoxal 5’-fosfato unido a enzimas, es de 100 mg en condiciones de un suministro suficiente y se distribuye en los tejidos muscular y hepático. El exceso consumido de vitamina B6 es eliminado a nivel renal.

Los resultados de algunos estudios han proporcionado indicios de que un consumo selectivo de piridoxina por encima de 100 mg al día puede ocasionar, a largo plazo, manifestaciones neurológicas como entumecimien-to, alteraciones de la termocepción o sensación de hormigueo en las extremidades (29, 30). En un estudio muy controvertido las mujeres que participaron y que tomaron suplementos de 50 mg de piridoxina, o dosis incluso menores durante casi 3 años, afirmaron sufrir trastornos neurológicos (31). En otros estudios esto no ha sido observado. Basándose en los datos disponibles, el Instituto de Medicina de los EE. UU. (32) estableció un nivel máximo de ingesta tolerable para adultos de 100 mg de piridoxina al día, mientras la Comisión Científica de la Alimentación Humana de la Unión Europea (33) determinó una ingesta máxima tolerada para adultos de 25 mg al día.

Biotina

La vitamina B7 (biotina) puede ser sintetizada por muchas especies de hongos y plantas así como por algunas especies de bacterias que habitan en el intestino grueso humano. Esta última tiene un papel secundario en el aporte de la vitamina, ya que la mayor parte es absorbida en el intestino delgado. Una vez absorbida, es transportada por el torrente sanguíneo a las células de los tejidos diana, donde actúa como coenzima en una serie de reacciones de carboxilación (inserción de grupos COOH) en el metabolismo de los aminoácidos y la síntesis de ácidos grasos (34).

La biotina parece tener un efecto tóxico muy bajo: según algunos estudios, la administración oral e inyec-tada de 10 mg de biotina al día durante 6 meses no mostró ningún tipo de efectos secundarios en niños pequeños (35), como tampoco la inyección de 20 mg en adultos (36). Por consiguiente, ni el Instituto de Medicina de los EE. UU. (37) ni la Comisión Científica de la Alimentación Humana de la Unión Europea (38) han establecido un nivel máximo de ingesta tolerable para la vitamina B7.

Ácido fólico

 La vitamina B9 se encuentra en los alimentos de origen vegetal y animal como folato y también como ácido fólico sintético en los alimentos enriquecidos, suplementos alimenticios y medicamentos. A diferencia de los compuestos de folato provenientes de fuentes naturales, el ácido fólico presenta una altísima estabilidad y se absorbe casi completamente como sustancia pura, mientras que los folatos presentes en los alimentos tienen una biodisponibilidad de solo cerca del 50%. Sin embargo, también los folatos de fuentes naturales pueden ser sintetizados: el 5-metiltetrahidrofolato tiene una biodisponibilidad similar a la del ácido fólico. De las diferentes tasas de absorción resulta el Equivalente Dietético del Folato (EDF): 1 µg EDF = 0,5 µg de ácido fólico; 1 µg de ácido fólico = 2 µg de folato de la dieta, es decir, 2 µg EDF (39).

Después de ser absorbida en el intestino delgado, y transportada por la sangre al hígado, la vitamina B9 actúa en su forma activa, tetrahidrofolato, como coenzima en las células del tejido diana. Allí actúa como receptora y portadora de grupos monocarbonados (grupos metilo y formilo), en particular en el metabolismo de proteínas y aminoácidos. Los sistemas celulares con una alta tasa de división celular, como las células sanguíneas y epiteliales, evidencian altas concentraciones de folato. La cantidad total de folato en el organismo humano es de 5 a 10 mg, la mitad de la cual está localizada en el hígado, como principal órgano de almacenamiento (40). Dadas las bajas cantidades de reserva en el organismo, de no consumirse en la alimentación, el nivel sanguíneo de vitamina B9 puede mantenerse solo entre 3 y 4 semanas. El exceso de vitamina es excretado a través del riñón.

Hasta ahora no se han documentado casos sobre efectos perjudiciales para la salud causados por el excesivo consumo de folatos en los alimentos, ni de ácido fólico en alimentos enriquecidos (41). Se han discutido los posibles efectos secundarios del alto consumo de suplementos de ácido fólico durante periodos de tiempo prolongados:

  • El consumo selectivo de 5 mg al día, o dosis mayores, podría evitar la aparición de células sanguíneas deformes que en algunos pacientes representan un primer signo de deficiencia de vitamina B12, haciendo que ésta sea descubierta solo cuando ya el organismo evidencia serios daños neurológicos (42). Algunos estudios indican que las alteraciones del cuadro hemático no son totalmente encubiertas por el ácido fólico (43).
  • Según algunos estudios, el alto consumo de ácido fólico podría afectar al aprovechamiento y la función del zinc en personas con un bajo aporte del mismo (44). Sin embargo, este efecto no ha sido observado en estudios más recientes (45).
  • Las altas dosis de ácido fólico descritas en los estudios (hasta 30 mg al día), las cuales podrían reducir el efecto de los medicamentos antiepilépticos, no han mostrado una relación causa-efecto (42).
  • Los experimentos en animales indican que el consumo de ácido fólico en cantidades adecuadas parece tener un efecto contra la aparición de tumores, mientras que altas dosis de ácido fólico podrían estimular el crecimiento de células precancerígenas (46). Las investigaciones en humanos no han confirmado este efecto. Cuando en EE. UU. y Canadá el aumento de la incidencia de determinados tipos de cáncer coincidió con la introducción de alimentos enriquecidos con ácido fólico, se especuló sobre una posible asociación, aunque el número de casos nuevamente se redujo en el periodo sucesivo. En un metaanálisis de 13 ensayos aleatorizado controlado se investigó si los suplementos dietéticos en dosis de hasta 40 mg de ácido fólico al día, durante un periodo de hasta 7,4 años, aumentaba o disminuía el riesgo de cáncer, al ser comparados con un grupo placebo (47). El análisis no mostró diferencia alguna en cuanto a la aparición de la enfermedad: el cáncer de colon, pulmón, mama, próstata u otros tipos de cáncer se presentaron con la misma frecuencia en el grupo placebo y en el grupo que consumió ácido fólico.
  • Ya que en muchos países se emplea el ácido fólico para enriquecer los alimentos, los consumidores deberían tener en cuenta que, con el consumo de estos productos y una ingesta adicional de ácido fólico a través de suplementos dietéticos y los alimentos habituales, no se debe sobrepasar durante un largo periodo de tiempo el nivel diario de ingesta tolerada. Con base en los resultados de los estudios, tanto el Instituto de Medicina de los EE. UU. (48) como la Comisión Científica de la Alimentación Humana de la Unión Europea (49) fijaron un nivel máximo de ingesta tolerable para adultos en 1 mg de ácido fólico al día.

Vitamina B12

La síntesis de la vitamina B12 (cobalamina) en el organismo se lleva a cabo exclusivamente en determina-dos microorganismos de la flora intestinal. Para el humano, esta vitamina formada por la flora del colon no es lo suficientemente aprovechable, lo que lo hace dependiente de un consumo adicional mediante una dieta que contenga carnes. Después de ser absorbida en el intestino delgado, la vitamina es transportada por el torrente sanguíneo a las células de los tejidos diana. La vitamina B12 es necesaria como cofactor para el desarrollo del ciclo celular (síntesis de ADN), la formación de glóbulos rojos de la sangre y la envoltura de las fibras nerviosas (vaina de mielina), así como para la absorción del ácido fólico en las células (50). Además, las vitaminas B12, B6 y B9 están involucradas en el control de los niveles de homocisteína en la sangre. Altas concentraciones plasmáticas de este aminoácido se han relacionado con un alto riesgo de enfermedades cardiovasculares.

La vitamina B12 es la única vitamina hidrosoluble que es almacenada en cantidades importantes en el orga-nismo. El principal órgano de reserva es el hígado, en el cual se deposita cerca del 60% de la cobalamina. Aproximadamente el 30% se encuentra en el músculo esquelético y el resto en los demás tejidos, como el corazón y el cerebro. Estas reservas, relativamente altas, del organismo (de 2 a 5 mg) y la baja tasa de conversión son la razón por la cual una deficiencia de vitamina B12 solo se manifiesta clínicamente después de muchos años. Así, a pesar de llevar una dieta pobre en cobalamina, las personas vegetarianas desarrol-lan síntomas de deficiencia solo transcurridos cinco o seis años. Al aumentar la ingesta de vitamina B12 disminuye su absorción y aumenta su excreción en la orina, a través del riñón.

No se ha observado ningún tipo de efecto secundario para altas dosis de vitamina B12 oral e inyectada (p.ej. 1000 microgramos al día, durante un año). No se ha establecido un nivel máximo de ingesta tolerable por parte del Instituto de Medicina de los EE. UU. (51) ni de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (52).

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