Este artículo forma parte de la publicación “Lácteos: alimentos esenciales para el ser humano. Sí a la leche!”, editado por la Federación Panamericana de Lechería (Fepale).
Javier Fontecha. Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL, CSIC-UAM), Ana Guadaño Ferraz. Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIB-CSIC-UAM)
La actividad, funcionamiento y mantenimiento del sistema nervioso depende esencialmente de los nutrientes que se incorporan en la ingesta diaria. Aunque es bien conocida la importancia de la lactancia materna para el desarrollo cognitivo del bebé, estudios recientes indican que el consumo de leche también favorece el correcto funcionamiento del cerebro durante la edad adulta y avanzada. Además del papel de los macronutrientes de la leche (caseínas, proteínas de suero, lactosa y ácidos grasos) y minerales como el calcio, en este capítulo se aborda el papel de los principales micronutrientes (péptidos, vitaminas, fosfolípidos), que afectan a distintos aspectos del sistema nervioso, como las capacidades de aprendizaje y memoria, o el mantenimiento del estado de ánimo, así como su potencial actividad en la prevención del deterioro cognitivo relacionado con la edad.
Un estudio publicado recientemente por Crichton et al. 2012 [1] pone de manifiesto que el consumo de, al menos, un vaso de leche al día en edades adultas, además de aumentar la ingesta de nutrientes, también tiene un impacto positivo en el rendimiento del funcionamiento cognitivo. El estudio, realizado con 972 hombres y mujeres de 23 a 98 años de edad, empleó una serie de pruebas de evaluación de memoria (verbal, visual-espacial, de trabajo) y funciones ejecutivas, así como un seguimiento de los hábitos de consumo de leche. Los resultados concluyeron que los adultos que consumían mayor cantidad de leche puntuaron significativamente más alto en las pruebas realizadas que los que bebían poco o nada de ella. Igualmente, en otro estudio muy actual, de 2013 [2], realizado tanto en población adulta como en ancianos, indicó que aquellos individuos que consumían productos lácteos tenían una mejor función cognitiva global que los que no los consumían, tanto en adultos (53,3 frente a 49,4) como en ancianos (51,5 frente a 46,2). Y es que, como es bien sabido, en la leche hay una gran variedad de componentes bioactivos, que ofrecen un beneficio potencial para la salud humana, por lo que el consumo de leche y productos lácteos en el marco de una dieta balanceada parece mostrarse muy favorable para la salud cognitiva del individuo adulto y durante el envejecimiento [3].
Desarrollo cognitivo
El cerebro demanda una gran cantidad de energía para mantener su actividad, que depende principalmente del nivel de glucosa en sangre. Mientras que el recién nacido obtiene la energía de la lactosa de la leche durante la lactancia, necesaria para su desarrollo cognitivo, en edades avanzadas la lactosa de los lácteos sigue siendo una importante fuente de energía y mejora el rendimiento intelectual, dado que en reposo el cerebro adulto consume un 50% de los carbohidratos de la dieta, el 80% de ellos con fines energéticos.
Por otra parte, muchos aminoácidos esenciales presentes en la dieta participan en la síntesis de los neurotransmisores y neuromoduladores que contribuyen al buen funcionamiento cerebral; entre ellos, el triptófano parece desempeñar un papel especial. La alfa-lactoalbúmina (α-La) es una buena fuente de triptófano y cisteína, que son precursores del neurotransmisor serotonina y glutatión respectivamente.
La α-La es la proteína de suero predominante en leche humana y representa alrededor del 20% de las proteínas de suero en leche bovina. Un estudio clínico en humanos demostró que una dieta enriquecida en α-La incide favorablemente en los marcadores asociados a aliviar el estrés y a reducir el estado de ánimo depresivo, así como en mejorar las funciones cognitivas. La mayor concentración de triptófano se relacionó con un aumento en la actividad de la serotonina cerebral, una reducción de la concentración de cortisol plasmático y una mejora del estado de ánimo en condiciones de estrés [4]. Estos resultados fueron posteriormente confirmados por Scrutton et al. (2007) [5], quienes observaron que la administración de 40 g/día de α-La a mujeres sanas aumentaba los niveles de triptófano en plasma y su relación con aminoácidos neutros. Entre la gran variedad de funciones fisiológicas de los péptidos bioactivos obtenidos de leche, destaca en este campo un péptido opioide denominado B-casomorfina-5 (fragmento de la B-caseína), cuya administración a bajas dosis (1 mg/kg) en animales de experimentación demostró mejorar la capacidad de aprendizaje y la memoria [6].
Ácido siálico
Un componente de la leche que está atrayendo gran interés por su presencia a elevadas concentraciones en el sistema nervioso de los mamíferos es el ácido siálico (N-acetilneuramínico), que se encuentra mayoritariamente en los gangliósidos, cuya función parece relacionarse con la formación de la memoria [7].
Estudios con modelos animales han reportado la presencia de ácido siálico en cerebro cuando se incorpora de manera exógena, lo que indica su capacidad para atravesar la barrera hematoencefálica. Una dieta suplementada en ácido siálico aportó efectos beneficiosos en el desarrollo cerebral y en capacidades de aprendizaje y memoria [8]. Es importante señalar que la leche contiene aproximadamente 50 mg de ácido siálico, aunque en calostro y leche humana se puede encontrar una cantidad cinco veces mayor. Actualmente se están realizando estudios para su incorporación en fórmulas infantiles. Pero son los ácidos grasos Omega-3 los que proporcionaron la primera demostración experimental coherente del efecto de los nutrientes de la dieta sobre la estructura y función del sistema nervioso. En primer lugar, se demostró que su presencia era necesaria para una correcta diferenciación y funcionamiento de las células cerebrales en cultivo y que la deficiencia de ácido alfa-linolénico (ALA, C18:3n-3) en la dieta de animales alteraba el desarrollo del cerebro, al perturbar la composición y las propiedades fisicoquímicas de las membranas celulares de neuronas, oligodendrocitos y astrocitos, lo que conducía a alteraciones neurosensoriales y de comportamiento.
Los ácidos grasos Omega-3 (principalmente ALA, EPA y DHA) se encuentran presentes en leche humana y en fórmulas para lactantes (prematuros y a término) e influyen positivamente en el desarrollo de las habilidades visuales y capacidades intelectuales del recién nacido. Por otra parte, y como es bien sabido, los ácidos grasos Omega-3 de la dieta están involucrados en la prevención de las enfermedades cardiovasculares y también a nivel de la vascularización cerebral y en algunos trastornos neuropsiquiátricos, en particular la depresión, demencia, y en la enfermedad de Alzheimer. Su incorporación a la dieta promueve la renovación satisfactoria de las membranas y por lo tanto retrasa el envejecimiento cerebral [9]. La presencia de ácidos grasos poliinsaturados esenciales (Omega-6 y Omega-3) en grasa láctea es de, aproximadamente, el 3% del total de grasa.
Minerales
En cuanto a los minerales, el hierro es necesario para asegurar la oxigenación, producir energía en el parénquima cerebral y para la síntesis de neurotransmisores. El aporte nutricional de yodo es necesario para la síntesis de las hormonas tiroideas, las cuales son fundamentales para un correcto desarrollo y funcionamiento del sistema nervioso central [10, 11]. La deficiencia en la ingesta de yodo durante el embarazo provoca el cretinismo, que cursa con daño cerebral en la progenie [12].
Manganeso, cobre, y zinc participan en los mecanismos enzimáticos que protegen del exceso de radicales libres. Entre las vitaminas, el consumo de la vitamina B9 preserva las capacidades de aprendizaje y memoria durante el envejecimiento, y la vitamina B12 retrasa la aparición de los signos de demencia, siempre que se administre al comienzo de la aparición de los primeros síntomas. Las vitaminas B6 y B12 están directamente involucradas en la síntesis de neurotransmisores. Las terminaciones nerviosas contienen las concentraciones más altas de vitamina C en el cuerpo humano. Entre los diversos componentes de la vitamina E, el alfa-tocoferol (92% de la vitamina E de la leche) está implicado en el mantenimiento de las membranas de las células nerviosas.
Constituyentes lipídicos
Los fosfolípidos (PLs), o lípidos polares, son los principales constituyentes lipídicos del sistema nervioso. Son muy abundantes en los nervios, en los músculos del corazón, en el hígado y, en general, en todas las membranas celulares. Por su localización en las membranas, tienen la capacidad de interactuar con metabolitos, iones, hormonas, anticuerpos y con otras células. En grasa láctea, los PLs representan entre el 0,2-2% de la grasa total, y se localizan preferentemente formando parte de la membrana del glóbulo graso (MFGM). La MFGM consiste en una mezcla compleja de glicoproteínas, PLs, esfingolípidos, glicolípidos (cerebrosidos y gangliosidos), colesterol, enzimas y otros componentes minoritarios.
Entre los principales fosfo y es- fingolípidos presentes en la MFGM se incluyen la fosfatidilcolina (PC, 35%), fosfatidiletanolamina (PE, 30%), fosfatidilinositol (PI, 5%), fosfatidilserina (PS, 3%) y esfingomielina (SM, 25%) [13, 14].
Los lípidos de la MFGM han demostrado aportar importantes beneficios en las funciones del sistema nervioso como la memoria, al reducir el riesgo de demencia senil y de disfunción cognitiva en la vejez. Estos lípidos también parecen jugar un importante papel en enfermedades relacionadas con el sistema inmune y las respuestas inflamatorias. Entre los distintos PLs, la PS se ha relacionado con efectos positivos en enfermedades como Alzheimer, depresión y estrés. Estos resultados permitirían considerar a la MFGM como un potencial ingrediente bioactivo en alimentos funcionales [15]. El suero de la elaboración de mantequilla (mazada) es muy rico en MFGM, por lo que está suscitando un gran interés por sus potenciales beneficios en la salud humana.
Incidencia positiva
En un estudio de intervención llevado a cabo con 46 hombres adultos sanos se investigó si la ingesta diaria de un concentrado de PLs incide positivamente en la función cognitiva, el humor y la capacidad de manejar el estrés. Los voluntarios que consumieron 13,5 g/día del concentrado en PLs rico en PS y SM durante un período de tres semanas, mostraron tiempos de reacción más cortos en las tareas de memoria, en comparación con los individuos expuestos al placebo, lo que sugiere un mayor rendimiento cognitivo. Sin embargo, los efectos de los PLs sólo pudieron ser considerados positivos en aquellos individuos que sufrían situaciones de estrés agudo o crónico [16].
McDaniel y colaboradores [17], en un estudio de revisión realizado con rigor, ya que se limitó a evaluar los estudios controlados con placebo y doble ciego, analizaron algunos compuestos comercializados como potenciadores de la memoria y por su posible acción frente al deterioro de la memoria relacionada con la edad. Entre los compuestos examinados destacan la acción de los fosfolípidos PS y PC. Los resultados en animales indican que la PS atenúa muchas de las alteraciones neurológicas del envejecimiento y restaura la memoria normal para una elevada variedad de tareas. No obstante, en estudios realizados con humanos, la PS y PC produjeron un modesto incremento en el recuerdo de listas de palabras en personas mayores con deterioro cognitivo moderado, pero no en pacientes con enfermedad degenerativa grave.
El mecanismo de acción de algunos de estos compuestos parece relacionarse con una potenciación de la circulación sanguínea y del metabolismo cerebral de adultos que sufren problemas de memoria asociados con una deficiente vascularización del sistema nervioso. En los estudios realizados en pacientes con enfermedad de Alzheimer estos compuestos muestran mejoras generalizadas, pero rara vez ventajas significativas.
Alimentos funcionales
En la actualidad, son muchos los grupos científicos y empresas alimentarias que desarrollan estudios relacionados con los fosfo y esfingolípidos de la leche para su aplicación comercial en el desarrollo de alimentos funcionales y/o fármacos orientados a la prevención de enfermedades crónicas del sistema nervioso. En esta línea, sería deseable profundizar en los mecanismos por los que los distintos componentes bioactivos de la leche pueden afectar a los procesos cognitivos.
Actualmente estamos trabajando en la obtención de fracciones enriquecidas en PLs lácteos para la determinación de su potencial actividad sobre la plasticidad cerebral, fundamental en los procesos de aprendizaje y memoria, así como en el control del estrés y la modulación del estado de ánimo del individuo.
Conclusiones
Como conclusión, cabe indicar que cada vez son más las evidencias científicas que revelan la presencia en la leche de compuestos bioactivos que ejercen una acción favorable en el desarrollo del sistema nervioso en las primeras etapas de la vida, pero que también parecen potenciar importantes beneficios en el mantenimiento de la salud cognitiva y la memoria durante la edad adulta y el envejecimiento.
Referencias bibliográficas
Sitio web: http://sialaleche.org/
Facebook: https://www.facebook.com/sialaleche/
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