Ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs)

Los PUFAs son compuestos orgánicos formados por una larga cadena carbonada (de carbonos: C en la figura) unida a un ácido carboxílico (COOH en la figura). Su nombre proceder del inglés Poly-Unsaturated Fatty Acids.

Cuando la cadena contiene uno o más dobles enlaces (doble línea en la figura) entre los carbonos decimos que es insaturada y cuando no los contiene es saturada. Por lo tanto, los PUFAs son ácidos grasos que contienen muchos dobles enlaces en su cadena carbonada.

Características de los PUFAs

Los PUFAs tienen unas características importantes que determinan sus funciones:

• Los dobles enlaces permiten que la cadena carbonada adopte una forma más curvada en el espacio, lo que facilita su función.
  
  Cuando se incorporan a los fosfolípidos de la membrana plasmática (la membrana celular está formada por una doble capa de lípidos) y de la membrana de las organelas celulares (por ejemplo, la mitocondria), sustituyen a los ácidos grasos saturados que son más lineales y rígidos.
  
  Este cambio que permite aumentar la fluidez y plasticidad de las membranas, facilitando la interacción con las proteínas enzimáticas de la membrana (proteínas que se insertan en la membrana) y, por tanto, su función y también la de los canales iónicos.

• Se oxidan enzimáticamente produciendo unos compuestos llamados eicosanoides, que pueden entrar en el núcleo actuando sobre la regulación de genes que promueven la inflamación.
  
  Los eicosanoides pueden circular por la sangre reduciendo la agregación de las plaquetas y la acumulación de ácidos grasos en las arterias. 
   
• Los PUFAs, tanto los libres como los incorporados en las membranas, se oxidan espontáneamente con los radicales libres formando peróxidos lipídicos que activan la transcripción (lectura y producción proteica) de genes nucleares.

¿Cómo se denominan los PUFAs?

Existen dos series de PUFAs: la serie ω -6 y la serie ω -3, dependiendo de la posición del primer doble enlace en la cadena carbonada a partir del extremo opuesto al ácido carboxílico, es decir, en posición omega (ω).

Así, el ácido linoleico tiene dos dobles enlaces (2n), el primero de los cuales se halla en posición 6 (2n-6), es decir es un ácido ω -6.

Por el contrario, el ácido linolénico tiene 3 dobles enlaces (3n) el primero de los cuales se halla en posición 3, es decir, es un ω -3.

Además, para caracterizarlos se puede añadir el número de carbonos de la cadena carbonada. Por ejemplo, ambos ácidos tienen una cadena de 18 carbonos, pero el ácido linoleico es: C18:2n-6, mientras que el ácido linolénico es C18:3n-3.

Formación de los PUFAs

Se forman a partir de los ácidos grasos esenciales o bien deben ser suministrados en la dieta.

¿Qué significa ácidos grasos esenciales?

Son ácidos grasos poli-insaturados de cadena larga (18 carbonos), que el organismo de los mamíferos no puede sintetizar  (carece de enzimas necesarias para su síntesis) y deben suministrarse mediante la dieta. Por esto se llaman esenciales.

Se descubrieron cuando en 1927 se suministró una dieta baja en grasas a una serie de ratones y éstos mostraron un fallo reproductivo, retraso del desarrollo y dermatitis, que fueron atribuidos a un defecto de vitamina F. 

Los animales mejoraron al suministrarles una dieta rica en ácidos grasos esenciales: linoleico (C18:2n-6) y linolénico (C18:3n-3).

Se encuentran sobre todo en el pescado azul, las semillas y los frutos secos.

¿Cómo se sintetizan los PUFAs?

Los PUFAs de cadena larga (> 18 carbonos) se sintetizan a partir de los ácidos grasos esenciales, mediante reacciones de elongación (aumento de 2 unidades carbonadas) y desaturación (aumento de dobles enlaces), dependiendo de las necesidades del organismo. Se llaman también LC-PUFAs (Long Chain Poly-Unsaturated Fatty Acids). 

¿Cuáles son los LC-PUFAs de mayor importancia fisiológica?

Dentro de la serie ω-6, el LC-PUFA de cadena larga (20 carbonos) más importante es el ácido araquidónico (AA). El AA se halla en las grasas de animales alimentados con semillas y en la yema del huevo.

Cuando nuestras células se dañan, a partir del AA se activa la formación de eicosanoides (prostaglandinas, tromboxano y leucotrienos), que causan inflamación.

El AA también ayuda a regular la liberación de neurotransmisores.

Dentro de la serie ω-3, los LC-PUFAs más importantes son el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA).

Su fuente principal son los peces marinos (pescado azul), de manera que se había usado ya tradicionalmente en forma de aceite de pescado. Se halla también en algunos tipos de algas, pero en mucha menor proporción.

Ambos tienen importantes beneficios sobre la salud cardiovascular, la función cerebral y el embarazo.

Evitan la inflamación producida por los eicosanoides, la artritis y retrasan el envejecimiento y la progresión del cáncer, aunque algunos de estos efectos no están del todo comprobados.

Debe haber un equilibrio entre las series ω -3 y ω -6 para que la función de los PUFAs sea óptima. Por ello la suplementación con una de estas series o sus precursores no es recomendable y sí lo es la administración de una dieta sana y variada que contenga todos ellos en concentraciones adecuadas y equilibradas.

La importancia de los ácidos araquidónico (AA) y docosahexaenoico (DHA) en el desarrollo cerebral y la función visual

Ambos LC-PUFAs son especialmente abundantes en el sistema nervioso, especialmente el DHA. El DHA tiene un importante papel en la formación y función del sistema nervioso, especialmente del cerebro y también para la estructura y función de la retina. El DHA es el ácido graso predominante en los fosfolípidos de las membranas de neuronas en la corteza cerebral y de los fotorreceptores de la retina.

El incremento de DHA durante la vida fetal se da durante el periodo de génesis y diferenciación neuronal, aproximadamente a partir del sexto mes de gestación, así como en el desarrollo de la sinaptogénesis y mielinización intensa durante el periodo posnatal temprano, que continúa durante los primeros dos años de vida.

El AA y el DHA aumentan casi 30 veces en la zona frontal del cerebro humano durante la vida fetal y los primeros 6 meses de vida posnatal. Por lo anterior, el DHA se asocia a estructuras cerebrales, que son de gran importancia en el desarrollo de funciones cognoscitivas y en la función visual.

Estos LC-PUFAs son suministrados al feto durante el embarazo y al recién nacido durante la lactancia. Aunque los neonatos poseen la capacidad de sintetizar los LC-PUFAs a partir de ácidos grasos esenciales desde edades tan tempranas como las 28 semanas de gestación), la conversión a LC-PUFA es bastante limitada, por lo que sus concentraciones dependen en gran medida del aporte exógeno mediante la lactancia materna.

Su producción puede ser inadecuada, especialmente en niños pretérmino alimentados con fórmulas no suplementadas y también en periodos de rápido crecimiento, situaciones en las que son especialmente necesarios.

Por ello se ha planteado la necesidad de la suplementación de  las fórmulas artificiales para niños pretérmino y lactantes con LC-PUFAs (DHA y AA), que ha sido objeto de numerosos estudios de la relación entre concentraciones de estos LC-PUFAs y la función cognitiva y visual.

Causas de la alteración de los PUFAs en algunos errores congénitos del metabolismo (ECM)

La síntesis endógena de PUFAs es escasa, especialmente la de DHA, e insuficiente para alcanzar los valores normales de DHA en individuos que carecen de un suministro dietético de dichos ácidos preformados. Por ello, los errores congénitos del metabolismo con dietas restringidas en proteínas naturales son enfermedades con riesgo especial de deficiencia de PUFAs.

Se han descrito valores inferiores al rango normal en la fenilcetonuria y otras enfermedades metabólicas con dietas restringidas en proteínas naturales, como defectos del ciclo de la urea y acidurias orgánicas.

También pueden estar deficientes las enfermedades metabólicas que se tratan con dietas  hipocalóricas o deficientes en grasas, como las que se administran en defectos de la beta-oxidación mitocondrial.

Por otra parte, también pueden estar deficientes en ECM que generen un exceso de radicales libres y se han descrito valores bajos de DHA en algunas enfermedades peroxisomales.

¿Es necesario suplementar a los niños con ECM con LC-PUFAs?

La suplementación con PUFAs debe hacerse solo si está probado que se hallan deficientes y debe mantenerse el equilibrio entre las diferentes series de PUFAs.

Como norma general y siempre que sea posible, es más útil realizar una dieta variada, con contenido en pescado graso (pescado azul), como sardina, atún, arenque, salmón, etc…así como frutos secos (nueces, avellanas, etc). Esta dieta no está permitida en los pacientes con ECM con restricción proteica.

Debido a ello, los pacientes con ECM deben ceñirse a las recomendaciones de sus médicos responsables, que conocen la naturaleza de sus distintos ECM así como las limitaciones de las dietas de cada paciente.