UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS CARRERA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA MAESTRÍA EN MEDICINA CANINA Y FELINA
CÁTEDRA DE NUTRICION TEMA:
N UTRACÉ UTICOS, TICOS, “ NUTRACÉ
ÁCIDOS G RA SOS Y ANTIOX ANTIOXIDANT IDANTES ES EN LA
NUTRICIÓN NUTRICIÓN DE PE QUE QUE ÑOS ÑOS ANIMALES”
CATEDRÁTICO: Dra. María Soledad González Domínguez, MSc.
AUTOR: Diana Carolina García Jara CUENCA – ECUADOR 2018
Nutracéuticos, ácidos grasos y antioxidantes en la nutrición de pequeños animales Diana C. García-Jara1*MVZ 1 Alumna de la cátedra de Nutrición en la Maestría en Medicina Canina y Felina. Universidad de Cuenca. *Correspondin author: Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Cuenca. Phone ( 593) 983105596. Cuenca, Ecuador. E-mail:
[email protected] Antes de empezar cabe recalcar que los nutracéuticos son considerados como productos alimenticios, no como drogas, a pesar de su capacidad para interactuar y modificar la salud de un animal más allá de satisfacer las necesidades nutricionales. Es importante antes de prescribir una dieta que contengan nutracéuticos debemos saber su mecanismo de acción, eficacia, seguridad y su interacción con otro fármacos (1). El término nutracéutico surgió en 1989 por el Dr. Stephen DeFelice, planteó que sería cualquier sustancia que puede ser considerada como alimento o parte de éste y que proporcionaría beneficios médicos o de la salúd, y se utilizara para el tratameinto de una enfermedad (2,3). Este médico combinó las palabras “nutrición” y “farmacéutico” con en fin de tener un nombre para la categorización
de alimentos y drogas. El mismo que definió la nutracéutica como un alimento o parte de un alimento que proporiona beneficios médicos o para la salud, incluyendo la prevención y/o tratamiento de enfermedades, pudiendo tomarse como referencia a lo que dijo Hipócrates en el 400 A.C: “Deja que tu comida sea tu medicina y la medicina tu alimento”
El suplemento dietédico de educación y salud decreto en 1994 el término “Suplemento dietético” ya que estos productos son destinados a complementar
una dieta y los ingredientes característicos usados son: vitaminas, minerales, hierbas u otras sustancias dietéticas, aminoácidos, etc. Sin embargo en 1996 el Centro de Medicina Veterinaria en conjunto con la FDA declararon que este término solo es aplicable en medicina humana, desde entonces se lo ha definido como nutracéutico a una sustancia no farmacéutica que se produce en forma purificada y se administra por vía oral para cumplir los requerimientos individuales y ayudar a mejorar la salud y bienestar de los animales (1). Legalmente los nutracéuticos se consideran alimentos, por lo que no están obligados a proporcionar datos seguros y eficaces previos a su comercialización. Si embargo si un fabricante de un nutracéutico afirma que su producto puede curar una enfermedad el producto cambiará a medicamento en vez de alimento (1). Es necesario saber las diferencias entre los siguientes términos: Nutracéuticos, alimentos funcionales, complementos alimenticios o suplementos dietéticos y alimentos enriquecidos (4)
Nutracéuticos: Productos de origen natural con propiedades biológicas activas, beneficiosas para la salud y con capacidad preventiva y/o terapéutica definida (4). Por ello deben cumplir con ciertos criterios y características:
Criterios y características de los nutracéuticos Para hablar de nutracéuticos estamos hablando de una categoría de productos muy amplia que debe cumplir los siguientes criterios: Ser productos de origen natural No aportan calorías Aislados y purificados por métodos no desnaturalizantes Que aporten efectos beneficiosos para la salud: 1. Mejora de una o más funciones fisiológicas 2. Acción preventiva y/o curativa 3. Mejora de la calidad de vida Que aporten estabilidad temporal Análisis químico. Con análisis de estabilidad y toxicología Estudios reproducibles de sus propiedades bioactivas Investigación y desarrollo y validación siguiendo criterios de equiparables a cualquier otro medicamento (Criterios FDA) Que aporte reproducibilidad, calidad seguridad y eficacia. No son nutrientes. No se les considera nutrientes clásicos, ya que no se ha demostrado que su deficiencia produzca síntomas patológicos y tampoco se ha podido determinar cual es la cantidad diaria recomendada (3). Complementos alimenticios o suplementos nutricionales: Productos utilizados para complementar la dieta que llevan o contienen ingredientes beneficiosos para la salud como vitaminas, minerales, especies vegetales o botánicas, aminoácidos, extractos y concentrados, etc., que se usan para suplementar incrementando la ingesta diaria de estas sustancias, se presentan en forma de píldora, cápsula, comprimido o líquido, no en forma de alimento convencionar ni como el producto exclusivo a ingerir como comida o alimento, puede ser de origen natural o químico sintéticos y pueden incluir sustancias medicamentosas aprobadas legalmente para tal fin, se etiquetan como “complementos alimenticios” (4). La aparición de nutracéuticos y dietas terapéuticas en el comportamiento Ultimamente los problemas de comportamientos de las mascotas son cada vez más frecuentes en medicina veterinaria, por lo que los médicos veterinarios deben realizar el adecuado diagnóstico y tratamiento para sus pacientes. Existen muchos medicamentos utilizados para esto, pero actualmente solo hay 3 productos patentados aprobados por la FDA: Selegilina (Anipryl, Zoetis, Parsippany, NJ) para la disfunción cognitiva canina, clomipramina (Clomicalm, Elanco, Greenfield, IN) para la ansiedad por separación de los caninos, y dexmedetomidina (Sileo, Zoetis) para la aversión al ruido canino. Existen fórmulas que ya no se fabrican y la dexmedetomidina es el único medicamento que ha sido aprobado en estos 10 últimos años por la FDA ya que esta aprobación tiene una serie de requerimientos, lo cual para un nutracéutico no se necesita tanta rigurosidad. Han surgido muchos productos que no tienen registro y sin mencionar las promociones de los fabricantes, pero como veterinarios los profesionales deben elegir un producto ideal para el paciente (1).
Evaluación crítica con evidencia científica Para esto es necesario realizar un simple seguimiento bajo preguntas para verificar que tan bueno es un producto en cuanto a sus bases científicas por las cuales fueron hechos, ejemplo: ¿Especies utilizadas para el estudio, por las variaciones que pueden existir entre especies; su biodisponibilidad, metabolismo, etc? ¿Modelos de laboratorio frente a los ensayos clínicos? ¿Prueba entre un ingrediente vs un producto terminado? A pesar que algunos nutracéuticos vienen con muchos ingredientes, haciendo sinergismo o afectando a su biodisponibilidad. ¿Dosis?, ¿Condición del paciente? Ya que puede afectar la forma de actuar del medicamento y cambios fisiológicos, ¿Mecanismo de acción?, ¿Efectos adversos? Posibles efectos secundarios y evidencia de que el producto sea seguro. ¿Fuentes confiables? Si donde son obtenidos esos datos son fuentes que tienen un respaldo científico. Esto no es para desacriditar un producto, mas bien es para que los veterinarios puedan hacer una evaluación más crítica de los datos que respaldan a los productos nutracéuticos y evaluar la calidad de la investigación (1). INGREDIENTES FUNCIONALES Son los que aportan al organismo cierta cantidad de vitaminas, grasas, proteinas, hidratos de carbono y otros elementos necesarios para el organismo. Cuando un alimento funcional ayuda a la calidad de vida, mantenimiento de la salud o prevención de enfermedades, entonces podemos llamarlo nutracéutico, es decir los alimentos funcionales son parte de los nutracéuticos (4). La Asociación de Control Oficial de Alimentos de Estados Unidos indican que los animales para mascotas contengan los ingredientes para satisfacer las necesidades fisiológicas de un animal. Existen ingredientes que son comúnmente usados en los nutracéuticos como son: Alfa-casozepine: es un derivado de la proteína de la leche bovina, es capaz de unirse a los receptores GABA y tener un efecto inhibidor, similar a las benzodiazepinas lo que reduce la ansiedad sin crear efectos secundarios como las benzodiazepinas. Un producto nutracéutico que contiene este ingrediente, indica que reduce significativamente la ansiedad social en los gatos, en otro estudio indica que es similar a la selegilina y mejoro el comportamiento de los perros. Ha sido probado en ratas encontrando un efecto similar diazepam para reducir la ansiedad sin efectos secundarios. Existen 2 dietas terapéuticas disponibles comercialmente que contienen este ingrediente; la primera se administro en perros antes de recibir corte de uñas y redujo el miedo y la agresión a extraños. Y la otra se utilizó la formulación en gatos y se descubrió que disminuía 2 indicadores de ansiedad y disminuía signos asociados con ETUI (1) Alfa-Lactalbumina: Similar a la alfa-casozepina, derivado de la proteína de suero de leche bovina. Con altas concentraciones de aminoácidos incluido el triptófano. Ayuda a elevar los niveles de serotonina utilizado para comportamientos de estrés. En la actualidad existe solo 1 nutracéutico que contiene este ingrediente con proteína de suero patentado rico en alfalactoalbúmina(1). Apoaequorina: proteína de unión al calcio obtenida de las medusas. Se ha demostrado que reduce la muerte neuronal relacionada con el calcio, contribuye
a la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer en humanos. En perros se probó y demostró mejoras en las tareas de aprendizaje(1).
L-teanina: Encontrada en las plantas de té, se cree que tiene efectos en el SNC. Aumenta los niveles de GABA, serotonina y dopamina en áreas específicas del cerebro. La mayoría de nutracéuticos veterinarios contienen L-teanina y su marca patentada es Suntheanine. En perros se han utilizado y se redujo el temor a personas desconocidas, fobia al ruido disminuido y disminución de la ansiedad en perros y gatos(1). Magnolia officinalis y Phellodendron amurense: extracto de la corteza de M.Officinalis sus compuestos activos honokiol y magnolol. Se unen a receptores GABA mejorando la neurotransmisión, efecto ansiolítico en ratones. Actuan como neuroprotectores. Estudios de la combinación M. Officinalis y P. Amurense han demostrado disminución del cortisol y una reducción de la ansiedad relacionada con el ruido de tormentas en perros. Este nutracéutico con estos ingredientes vienen en combinación que contienen también alfa-lactoalbúmina y L-teanina y se ha demostrado que disminuye la ansiedad(1). Triglicéridos de cadena media: utilizado como un tratamiento complementario para la epilepsia idiopática canina y síndrome de disfunción cognitiva. Las dietas con MCT son una fuente alternativa de energía, en perros beagle mejora la capacidad cognitiva(1). Melatonina: es una hormona sintetizada a partir de la serotonina en la glándula pineal y secretada en valores máximos en la noche. Se une a receptores GABA e imita acciones del las benzodiacepinas. En perros y gatos se pretende usar para la ansiedad, el miedo y la modificación del comportamiento(1). S-adenosilmetionina: existe en todas las células vivas. Desempeña un papel importante en el metabolismo celular y contribuye al mantenimiento de las membranas celulares, la sintesis e inactividad de los neurotransmisores (noradrenalina, dopamina y serotonina) y la síntesis de glutatión (antioxidante celular) Todavía en evaluación y mejora la capacidad cognitiva (1). Triptófano: Es un aminoácido utilizado en el manejo del comportamiento. Sin embargo si en dietas elevadas en proteína esto disminuye la disponibilidad del triptófano en el cerebro lo que aumentaba la agresividad en perros. Y si la dieta es baja en proteína y se usan suplementos de triptofano el comportamiento territorial era más bajo. No existe un nutracéutico que contenga solo este ingrediente, sino vienen en combinación con otros ingredientes funcionales(1). ÁCIDOS GRASOS Los perros y gatos son incapaces de sintetizar el ácido linoléico, por lo tanto es necesaria una fuente dietética esencial para ambas especies. Además los gatos poseen una baja actividad desaturasa de -6 y no puede cumplir con sus requisitos fisiológicos para el ácido araquidónico mediante la biotransformación del ácido linoléico, por lo que tanto el ácido linoleico como el ácido araquidónico son esenciales para los gatos (5)
Los ácidos grasos esenciales cumplen con un papel estructural en las membranas celulares, proporcionarlo en la dieta asegura la fluidez de las membranas, el ácido linoleico ayuda a mantener la barrera cutánea de permeabilidad al agua y el ácido araquidónico regula la proliferación epidérmica a través de las prostaglandinas, es decir los ácidos grasos actuan como precursores de los eicosanoides y otros mediadores fisiológicos como las prostaglandinas y leucotrienos importantes para la función celular, lo cual modula el proceso inflamatorio particularmente a nivel cutáneo (5 –7). Son poco frecuentes las deficiencias dietéticas de los ácidos grasos esenciales, pero podría ser posible cuando se alimenta al perro o gato con alimento en bajo contenido graso o de baja calidad. Los niveles de PUFA (Ácidos grasos poliinsaturados) también pueden agotarse en los alimentos después del daño oxidativo resultante de un almacenamiento prolongado o en casos en que antioxidantes como la vitamina E se incluya en una dieta en cantidades inadecuadas. Por lo general se puede presentar una deficiencia de ácidos grasos en asociación con mala absorción de grasa debido a una enfermedad hepática, pancreática o gastrointestinal (5).
Acidos grasos esenciales Los ácidos grasos esenciales son ácidos grasos poli insaturados derivados de los ácidos grasos esenciales padres, en cis ácido linoléico (serie n6) y el ácido alfa linolénico (serie n3), se clasifican en tres distintas familias (Omega 3, 6, 9). La clasificación se basa en la proximidad de la doble ligadura al grupo metilo. La serie 3 y 6 no pueden ser sintetizados por los mamiferos, por eso son llamados ácidos grasos esenciales (7) Los AGES más importantes son: Omega 3: Derivado del ácido alfa linoléico, los más importantes son el Ácido eicosapentaenoico (EPA) y el Ácido Docosahexaenoico (DHA), se encuentran generalmente en aceites de pescado (7). Omega 6: Derivados del ácido linoléico, los más importantes son el ácido linoléico (LA) y el ácido gama linolénico (GLA), estos generalmente se encuentran en aceites vegetales (7). Estos compuestos poseen estas 4 funciones: 1. Se incorporan a la estructura de la membrana celular dando flexibilidad y permeabilidad. 2. Modulan el proceso inflamatorio cutáneo 3. Mantienen la adecuada permeabilidad de la barrera cutánea (Omega 6) 4. Participan en el metabolismo y transporte del colesterol (7). Finalidad de la suplementación dietaria con AGES y su uso terapéutico: Modulación del proceso inflamatorio en perros atópicos Auxiliares en el tratamiento de desórdenes queratoseborréicos Mantenimiento de una piel y pelo saludable (7).
Efecto antiinflamatorio Controlando los niveles relativos de Omega 6 y 3 en la dieta, puede modificarse en el desarrollo de mediadores inflamatorios derivados de la cascada del ácido araquidónico (AA)
Otros ANTIOXIDANTES Antioxidantes y cofactores Los Ages así como la Vitamina A, son componentes lipídicos que son muy susceptibles a la alteración por simple oxidación a temperatura ambiente. La vitamina E es un antioxidantes natural que conserva los ácidos grasos esenciales y a la vitamina A en el cuerpo. Su forma sintética debe ser hidrolizada en el cuerpo antes que pueda desempeñar su función biológica. Además, las vitaminas E y A son cofactores en las reacciones en cascada de eicosanoides, promueven la producción de agentes anti-inflamatorios PG1 y PG3 a partir de los AGES, e inhiben la producción de PG2 pro-inflamatorias y leucotrienos a partir del AA. La vitamina A también contribuye a la preservación de la integridad piel mediante el control de queratogénesis y la secreción sebacea (7). Definición de antioxidantes y radicales libres Los antioxidantes y los radicales libres derivan su terminología del campo de la electroquímica. La pérdida de electrones de una sustancia se denomina oxidación y la ganancia de electrones reducción. Un antioxidante es cualquier sustancia, que cuando está presente en bajas concentraciones en comparación con las de un sustrato oxidable, retrasa o previene de manera significativa la oxidación se dicho sustrato, es decir que puede conservar la integridad estructural y mantener su función en la célula (8) Los radicales libres son moléculas quimicamente inestable ya que poseen un electrón libre impar, esto crea inestabilidad desde el punto de vista termodinámico, o sea la molécula tiene la necesidad de conseguir (reducción) o
perder (oxidación) un electrón para alcanzar la estabilidad termodinámica. Esto quiere decir que puede actuar como un agente oxidante o reductor (8) Concentraciones aumentadas de antioxidantes en alimentos y tejidos: el consumo de antoxidantes orales como suplemento o en combinación con la alimentación no asegura la absorción y distribución a los tejidos. Por ejemplo la Vitamina E presenta una absorción y distribución que varía según ciertos factores. Es más eficaz cuando se administra junto con la comida. Y que su absorción y distribución de los antioxidantes orales deben ser a ltas para el tejido diana y el resultado biológico esperado. A pesar de esto en cuanto a variación en la biodisponibilidad y distribución, no limita la cantidad de estudios que se refieren a la ingestión incrementada o los valores séricos incrementados de antioxidantes con una variedad de resultados de salud en diversos tejidos diana. Y se cuestiona que medidas están disponibles para empezar a desarrollar argumentos mecanísticos de la eficacia biológica (8)
APLICACIONES A LA NUTRICIÓN VETERINARIA Vitamina E Es un nutriente esencial derivado de los alimentos y suplementos nutricionales. La familia de la vitamina E consiste en 8 compuestos antioxidantes altamenta lipófilos distribuidos en plantas. El alfa-tocoferol es la forma más biodispobible y activa de vitamina E. tiene un papel importante en la protección de los fosfolípidos de la membrana del daño oxidativo, la vitamina E suprime la activación de células inflamatorias y protege contra Kupffer y la activación de celulas estrelladas (9) La administración de vitamina E se ha evaluado en modelos in vitro y en animales de hepatotoxicidad. La vitamina E mejoró el daño inducido por el oxidante en hepatocitos de rata expuestos a ácidos biliares hidrófobos in vitro, mejoró la histología del hígado en la enfermedad hepática inducida por etanol, evitó el desarrollo de esteatosis hepática y redujo la mortalidad asociada con la toxicidad por tetracloruro de carbono. Su dosis es de 10-15 UI/kg/d y es recomendada para gatos y perros que tienen necroinflamación o transtornos hepáticos colestásicos (9). Vitamina C Los perros y gatos son capaces de sintetizar las cantidades requeridas de vitamina C mediante los mecanismos de novo. Un estudio presentado por Chatterjee et al., mostro que la síntesis hepática in vitro de Vitamina C en perros y gatos era mucho menor que otros mamíferos, asumiendo que la capacidad de sintetizar vitamina C puede estar limitada. La vitamina C mostró que el ácido ascórbico y el estar-C se absorben rápidamente, y posiblemente pueden utilizar un mecanismo de transporte activo en el tracto gastrointestinal hablando farmacocinética en perros. Se ha mostrado que la administración de vitamina C en gatos provoca una pequeña reducción progresiva en el pH de la orina, en gatos sanos no aparenta aumentar el riesgo de la formación de cálculos de oxalato en la orina. Sin embargo, la vitamina C puede convertirse en oxalato, si se administra en cantidades elevadas puede aumentar la excreción de oxalato en la orina (8)
ß-caroteno y otros carotenoides Puede servir como precursor de la vitamina A en el perro, pero no en el gato. Los carotenoides poseen propiedades antioxidantes y se han realizado investigaciones en las que se habla del beneficio como inmunomoduladores (8) Selenio En 1973 se decubrió que el Se era un componente de la glutatión peroxidasa GSHpx, el papel que cumple la GSHpx es defender contra el estrés ocidativo catalizando la reducción del H2O2 y los hidroperóxidos orgánicos, los mismos que reaccionan con el grupo seleno del centro activo de la selenocisteína. El papel del Secomo consituyente de las 5´-deyodinas también es de interes por que la glándula tiroidea produce grandes cantidades de H2o2 que se uilizan para la yodación de los residuos de tirosina. La glándula tiroidea se protege a ella misma contra el daño oxidativo mediante la actividad de las GSHps fosfolipídicas y citosólicas. La dosis en gatito y gatos adultos es de 0,15 y 0,12 mg/k y para perros adultos se recomienda una dieta con Se de 0,10 mg/kg. Se ha demostrado mediante investigaciones que el Se es anticarcinógeno con consumos de 5 a 10 veces superiores a la dosis recomendada para las cantidades diarias recomendadas o requerimientos mínimos. Se han propuesto los siguientes mecanismos para los efectos anticarcinógenos: 1) Actividad antioxidante a través de la GDHps y las TR 2) Mejora de las funciones inmunitarias 3) Alteración del metabolismo de los carcinógenos 4) Inhibición de la proliferación del tumor y mejora de la apoptosis 5) Inhibición de la angiogénesis (8) Tioles: S- adenosil-L-metionina, ácido α -lipoico y N-acetilcisteína Los tioles son capaces de reacciones redox similares al oxígeno, y tienen muchas correlaciones metabólicas dentro de la célula. El glutatión, la S-adenosilL-metionina (SAMe), la tioredoxina, y otras moléculas que contienen azufre han mostrado poseer papales importantes en el metabolismo y las defensas antioxidantes. Se ha utilizado la SAMe para tratar la toxicidad por acetaminofeno en gatos y perros. En gatos sanos mejora indices del estado redox. El ácido lipoixo es otro tiol que puede influir en el contenido de glutatión reducido de las células. La administración como aditivo alimentario provocó tasas aumentadas de glóbulos blancos reducidos a formas oxidadas en perros. En gatos tiene un tiempo de eliminación prolongado en comparación con otras especies. La Nacetilcisteína aumenta el glutatión reducido en gatos sometidos a cebolla en polvo vía oral en comparación con otros controles, en combinación con el ácido ascórbico inhibe la replicación de los virus en gatos infectados con el virus de la inmunodeficiencia felina. En combinación con la vitamina E protege el daño oxidativo inducido por el acetaminofeno (8).
Frutas y verduras Tanto las frutas como las verduras poseen propiedades antioxidantes (polifenolos, antocianidinas) que son ricas en flavonas. Se ha demostrado que la administracion VO de complejos de bioflavonas disminuye el grado de anemia por cuerpos de Heinz provocada por la administración de acetaminofeno en gatos. En perros viejos se ha verificado que la combinación de frutas y verduras en la dieta alimenticia aumenta determinados flavonoides en la sangre (8).
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