¿El fin de las dietas convencionales? Alimentómica

Muchas personas buscan esa fórmula o dieta mágica que nos hará adelgazar rápidamente, envejecer más lento, estar más sanos o tener un “cuerpo escultural”. A todos estos deseos se junta el que sea fácil de seguir y no involucre demasiados sacrificios o “alimentos prohibidos”.

¿Somos demasiado optimistas y pensamos que existe el todo en uno? La respuesta es muy compleja y esta muy alejada de la dieta convencional que conocíamos o de las recomendaciones clásicas de comer menos y ejercitarse más. En este contexto de olvidar la dieta convencional que se supone “servía” para todos, hemos pasado al concepto de nutrición personalizada o individualizada a cada tipo de persona. En este contexto surge lo que algunos científicos han llamado Alimentómica que no es más que el conjunto de un nuevo grupo de ciencias como la nutrigenomica, proteómica, epigenómica, metabolómica, microbiómica y lipidómica entre otras, las cuales son nuevas herramientas utilizadas para nuevas recomendaciones nutricionales mas precisas y adaptadas a nuestra fisiología, nuestra genética etc y conseguir tratamientos más efectivos contra la obesidad o entender mejor los mecanismos o factores que se asocian con la misma.

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En este contexto, sabemos que en España la obesidad tiene unas cifras alarmantes con casi un 53% de la población sobrepeso y/u obesidad según la última Encuesta Nacional de Salud, y con unas perspectivas según la Organización Mundial de la Salud en su último informe presentado en el último Congreso Europeo de Obesidad (Mayo 2015) nada positivas donde para el año 2030 enfrentaremos una crisis de obesidad “de enormes proporciones” con un gran incremento en la prevalencia con un 30% de obesidad y un 70% de sobrepeso. Ante estas cifras alarmantes tenemos que pensar en el uso de nuevas herramientas como las englobadas en la Alimentómica y que podamos ir reduciendo estas cifras de obesidad junto a campañas de educación nutricional mantenidas en el tiempo y nuevos programas o estudios de lucha contra la obesidad o sus comorbilidades asociadas como son el Fifty-Fifty o el Predimed-Plus entre otros.

En virtud de ello quién de nosotros no ha escuchado ¿por qué a ella/él le funciona la dieta y a mí no?, ¿por qué sientan bien unos alimentos y otros no?, o ¿por qué engordamos más unos que otros?

La buena noticia es que ahora podemos dar respuesta a alguna de estas preguntas mediante por ejemplo la Nutrigenómica, que es la ciencia que estudia el efecto de los componentes de los alimentos (nutrientes, micronutrientes) y como interaccionan con nuestros genes. En virtud de ello, los alimentos ya no son simple fuente de energía necesaria para realizar nuestras funciones biológicas sino que juegan un papel importante en la regulación de nuestros genes, de forma que si nuestra alimentación esta adaptada a nuestro perfil genético nuestro organismo funciona bien. Esto no quiere decir que los genes cambian por lo que comemos, pero si que se expresan de una manera u otra. Diferentes estudios de científicos españoles como los que realizan el grupo del Profesor Alfredo Martínez en la Universidad de Navarra, el Dr. Andreu Palou de la Universidad de las Islas Baleares, la Dra. Marta Garaulet de la Universidad de Murcia o el Dr. Jose María Ordovás de la Universidad de Tufts (Boston, Estados Unidos), Responsable del Grupo de Genómica Nutricional de la Enfermedad Cardiovascular y la Obesidad del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados (IMDEA) entre otros grandes investigadores españoles, son referencia a nivel mundial en estas disciplinas. Estos estudios han mostrado como ciertas variaciones genéticas hacen que una persona sea más propensa a ganar peso tras una dieta o cómo a otras personas les baja el colesterol si consumen pescado mientras a otras les baja poco o nada, o como comer antes de las 3 de la tarde ayuda a perder más peso que hacerlo después, siempre respetando los ritmos circadianos o como se podría incorporar la leptina en los productos de lactancia artificial para prevenir la obesidad.

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Instrumental para Técnicas de Genotipado. Técnicas utilizadas en IMDEA Alimentación para el estudio de la relación gen-alimentación-metabolismo. Fuente: IMDEA Alimentación, Laboratorio de Genómica Nutricional

También en el último año y parece que para el 2016 será uno de los “hot topic” científicos esta la microbiómica que estudia el papel que juegan la tan anteriormente mal llamada “insignificante” microbiota intestinal, los microorganismos que habitan en nuestro intestino, los cuales parecen jugar también un papel muy importante en la obesidad. ¿Tenemos todos la misma microbiota intestinal? La respuesta es no, desde recién nacidos ya influyen factores en el desarrollo de la misma como es el tipo de parto (vaginal o cesárea) o la lactancia (natural/artificial). Los últimos estudios describen que las personas obesas tienen una mayor proporción de bacterias pro-inflamatorias y una menor variedad de microbiota lo que puede provocar una mayor resistencia a la insulina (diabetes). Así, en EEUU se ha cogido una moda peligrosa y es la de realizar transplantes de microbiota “buena” para adelgazar. Debemos de decir que la dieta juega un papel muy importante para una buena microbiota variada y equilibrada. En consecuencia debemos de comer alimentos prebióticos (fibras no digeribles-solubles) las que están de manera natural en vegetales y frutas, cereales completos (salvado) o frutos secos, consumir probióticos (microorganismos vivos) presentes en yogures, kéfir o leches fermentadas con bifidobacterias o lactobacillus y suplementos.

Otro “hot topic” es la epigenética que estudia los cambios en la función de un gen sin que exista un cambio en su secuencia del ADN. Los cambios más estudiados o reconocidos son la metilación del ADN o la modificación de histonas y los mecanismos mediados por RNAs no codificantes como los microRNAs. Un ejemplo de cambios epigenéticos que se está estudiando es como aumenta el riesgo de los bebés en ser obesos si la alimentación materna durante en el embarazo es mala por ejemplo alta en grasa o en azúcares simples pueden existir estos cambios epigenéticos que predisponen al bebé a ser obeso. Otro ejemplo es el papel que podrían jugar los ácidos grasos omega-3 del pescado en la regulación de un microRNAs y ayudar a prevenir la obesidad. Es por ello que toda la familia debe influir en que el ambiente no sea obesogénico no es cuestión solo de la madre.

Otra de las “ómicas” que ayudan a una nutrición personalizada es la metabolómica que estudia las moléculas de bajo peso molecular que nos permite entender mejor los procesos metabólicos e identificar nuevos biomarcadores o la función de ciertos compuestos bioactivos de los alimentos.

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Instumental para técnicas de genotipado, IMDEA Alimentación

La actual sociedad avocada a mantener los servicios abiertos 24 horas al día y 7 días por semana y 365 día al año, o las personas viajeras y el jet lag, el aumento de exposición a luz brillante por la noche (contaminación lumínica), está provocando una cronodisrupción (desincronización de nuestros ritmos circadianos) lo que significa que las personas no tenemos nuestra biología/cuerpo preparada para estos horarios. ¿Se imaginan que una flor estuviera abierta por la noche y cerrada por el día? ¿Cómo haría la fotosíntesis? Es un poco lo que nos sucede a nosotros no sabemos en dónde estamos o que hacer. En este sentido, la cronobiología juega un papel importante estudiando los ritmos vitales o cambios que presenta un individuo a lo largo del tiempo. Así se ha visto la falta de un patrón regular en el horario de comida favorece loe eventos cardiovasculares y la obesidad. Todo este nuevo conocimiento, nos hace olvidar la dieta convencional y en un futuro pensar que debemos de tener en cuenta el ¿Qué? ¿Cómo? Y el ¿Cuándo? y estar en “hora inglesa-puntual” con nuestro reloj interno.

No podemos olvidar que todos estos avances son una pequeña pieza en el complejo puzzle o rompecabezas que es la obesidad y es imprescindible realizar estudios integrativos. Todo ello, creo que nos hace olvidar un poco las dietas convencionales y realizar tratamientos mas efectivos. Es difícil y mas en el contexto que estamos pero es necesario mas investigaciones al respecto y una mayor mirada de salud pública para que abarque a un mayor número de personas siendo todo ello muy complejo pero debemos de fomentar un ambiente innovador, trabajo en equipo para llegar al mayor número de personas. La buena noticia es que en España tenemos grandes grupos de investigación líderes en Alimentómica, SUERTE!!

Bioeconomía: la convergencia de las ciencias hacia la biotecnología

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Los gobiernos, organismos internacionales y asesores que analizan y aconsejan sobre políticas públicas, han presentado el concepto de bioeconomía como una nueva revolución industrial hacia una economía basada en el aprovechamiento industrial, explotación, manipulación y apropiación de la materia viva.

El concepto de “revolución bioeconómica” se acuñó en un informe relacionado con el decreto estadounidense para investigación y desarrollo de la biomasa del año 2000: “The Biomass Research and Development Act of 2000”.

La definición de bioeconomía más ampliamente aceptada la aportó la OCDE en 2006:“Conjunto de operaciones económicas de una sociedad que utiliza el valor, latente y alojado en los productos y procesos biológicos, para conseguir nuevo crecimiento y beneficios sociales para los ciudadanos y las naciones.” Otros, como Wang Hong-guan, director del centro de Desarrollo Biotecnológico de China, definen la bioeconomía como una economía basada en los recursos biológicos y la biotecnología, fundamentada en la producción, distribución y aplicación de los bioproductos. Para la comisión Europea, la bioeconomía es una economía que ya no depende de los combustibles fósiles para obtener energía y materias primas para la industria, si no de la capacidad de investigación, desarrollo e innovación biotecnológica de los actores económicos.

Cualquiera que sea su definición, lo cierto es bioeconomía propone un cambio de paradigma en el que todas las creaciones humanas se obtengan mediante procedimientos controlados por el hombre pero integrados en la biosfera: procedimientos que imitan o explotan procesos naturales completos, desde su generación hasta su degradación. Como prevé el Arquitecto Iñaki Ábalos, “se producirá la colisión de todas las ciencias en una gran biotecnología”. Si, porque la biotecnología es la cimentación de la bioeconomía y por lo tanto, el material de sus pilares es claramente la innovación pues, para que la bioeconomía funcione adecuadamente, debe producirse un reemplazo de los antiguos procesos industriales, que se alimentan de recursos limitados y son ineficaces y contaminantes, por nuevos procesos que produzcan unos ventajosos resultados en términos de disponibilidad, eficiencia y respeto al medio ambiente.

Habitualmente, dar con un proceso industrial que presente tales ventajas requiere una fuerte inversión en I+D. Un esfuerzo intelectual y económico prolongado en investigación –y normalmente subvencionado con los impuestos de todos- que genere nuevo conocimiento cuya aplicación pueda hacer realidad esas ventajas. Pero el sistema no sería eficiente si este conocimiento no llegase a aplicarse, no fuera accesible a la sociedad, no llegase al mercado. Por tanto se necesita un segundo esfuerzo intelectual y económico –normalmente con capital privado- en desarrollo, que permita aplicar ese conocimiento a las escalas adecuadas para llevarlo al mercado con las garantías que nuestra sociedad de consumo requiere.

¿Qué podría compensar tales esfuerzos públicos y privados si no la promesa de una mejora en los principales intereses de los promotores? En la fase de inversión pública, la promesa de una mejor calidad de vida, una sociedad donde la salud, la educación y el confort alcanzan el máximo potencial. En la fase de inversión privada, la motivación proviene principalmente de la expectativa de recogida de beneficios económicos. Beneficios que se obtienen de llevar el conocimiento aplicable al mercado y que se diluirían sin una apropiada política de protección de dicho conocimiento: las leyes y tratados internacionales sobre derechos de propiedad industrial e intelectual y, muy concretamente, las patentes.

Así se explica en el preámbulo de la directiva 48/2004 CE, relativa al respeto de los derechos de propiedad industrial e intelectual: “La propiedad industrial e intelectual es importante no sólo para la promoción de la innovación y de la creación, sino también para el desarrollo del empleo y la mejora de la competitividad.”

El sistema de patentes es un elemento central de los derechos de propiedad industrial e intelectual y está diseñado para promover el avance científico y tecnológico, razón por la que las patentes se publican en acceso abierto. Ello nos permite estar informados de las tendencias en el desarrollo de nuevas tecnologías y, desde luego, verificar y monitorizar la predicción de que todas las ciencias convergen para generar biotecnología.

De ninguna manera es esta una predicción frívola; en un contexto político que fundamentado en la bioeconomía, es evidente que el desarrollo de cualquier disciplina científica tendrá mayor alcance si se pone al servicio de la biotecnología. Hay indicios de ello: la física, la química y la ingeniería de materiales convergen con la bioquímica y originan nanotecnologías capaces de realizar procesos antes solo soñados, las TICs se esfuerzan en utilizar materiales biocompatibles e incluso la astronomía sirve a un propósito mayor: la vida en el espacio.

En unos años, los aparatos electrónicos se realizarán con materiales obtenidos mediante técnicas biotecnológicas y sin precedentes en sus capacidades de conectar con las personas. Tomemos como ejemplo la piezoelectricidad, una propiedad descubierta en los cristales de cuarzo por el físico Jacques Curie (el cuñado de Marie Curie, descubridora de la radiactividad) y que permite transformar el movimiento mecánico en electricidad y viceversa. Una de las aplicaciones mas exitosas de las propiedades piezoeléctricas del cuarzo es, por ejemplo, permitir el fino control electrónico del volumen de combustible inyectado en un motor diesel.

La convergencia hacia la biotecnología ocurre cuando nos damos cuenta de que productos biológicos como la seda, el hueso o el ADN presentan propiedades piezoeléctricas útiles en la fabricación de sensores y actuadores electrónicos.

¿Quiere esto decir que los futuros motores de inyección incorporarán fibras de seda? No, porque en el futuro los motores no funcionarán con un combustible fósil que necesite ser inyectado. Aunque quizás sí en otras aplicaciones (seguramente biotecnológicas) para los elementos de inyección. De hecho, las propiedades piezoeléctricas de la seda y sus posibles aplicaciones industriales en equipos ópticos y electrónicos (básicamente las mismas que las del cuarzo) se han recogido ya en varios documentos de patente de la universidad de Tufts, en EEUU. Por ejemplo en el documento US2014145365, se describen métodos para fabricar, a partir de la seda de la oruga de Bombyx mori, (comúnmente conocida como “gusano de seda”) materiales con propiedades piezoeléctricas mejoradas.

En general, la seda tiene principalmente dos tipos de proteínas estructurales, la fibroína y la sericina. Para potenciar las propiedades piezoeléctricas, se somete el capullo a un tratamiento sencillo obteniéndose esencialmente fibroína libre de sericina. La fibroína es una proteína fibrosa cuya alternancia estructural de dominios hidrofóbicos repetitivos con dominios hidrofílicos está directamente relacionada con las propiedades piezoeléctricas finales de los materiales derivados de la seda. Se ha observado que los dominios hidrofóbicos se organizan en bloques y forman cristales rígidos mientras que las regiones hidrofílicas forman dominios amorfos semi-elásticos. Si la combinación específica de estos dominios, confiere a la seda sus magníficas propiedades, lo que permite la innovación de sustituir cuarzo por seda es el descubrimiento de que las propiedades piezoeléctricas intrínsecas a la seda se pueden aumentar mediante el estiramiento de la fibra. Un nuevo conocimiento aplicable promovido por la bioeconomía en su afán de utilizar materiales biodegradables y biocompatibles en los aparatos electrónicos habituales que nos ayudan a tener una vida más confortable, o más saludable.

Quisiera hacer desde aquí una llamada a los científicos e investigadores de todas las disciplinas. A los físicos, químicos, matemáticos, geólogos e ingenieros del futuro para animarlos a explorar y descubrir en clave BIO.