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Polifenoles y enfermedades neurodegenerativas, perspectiva desde la dieta y los suplementos

 

Polyphenols and neurodegenerative diseases, perspective from diet and supplements

 

Polifen�is e doen�as neurodegenerativas, perspectiva da dieta e suplementos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: fabianv1@gmail.com

 

 

Ciencias de la Salud

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 05 de octubre de 2024 *Aceptado: 23 de noviembre de 2024 * Publicado: �14 de diciembre de 2024

 

        I.            Universidad T�cnica de Ambato, Facultad de Ciencias de la Salud, Carrera de Nutrici�n y diet�tica, Ambato, Ecuador.

 

Resumen

Las enfermedades neurodegenerativas son un grupo de enfermedades que se caracteriza por el deterioro cognitivo, siendo los mas relevantes el Alzheimer, Parkinson y Esclerosis lateral amiotr�fica, los factores principales que afectan al desarrollo de estas enfermedades es la obesidad, estr�s oxidativo y la inflamaci�n, el objetivo de la investigaci�n fue identificar el efecto antioxidante de los polifenoles y suplementos, en la prevenci�n y tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas, para esto se desarrollo una revisi�n bibliogr�fica de los �ltimos 5 a�os en bases de datos cient�ficas como Pubmed, Web of Science, Scholar y Scielo. Los idiomas que se utilizaron fueron espa�ol e ingl�s, como resultado se obtuvo que factores nutricionales, como la obesidad y la inflamaci�n cr�nica, contribuyen significativamente en la neurodegeneraci�n. Los polifenoles, por su capacidad antioxidante y antiinflamatoria, han demostrado efectos neuroprotectores. Aunque los suplementos polifen�licos ofrecen mayor biodisponibilidad que los obtenidos por la dieta, se necesita m�s investigaciones para confirmar su eficacia.

Palabras claves: polifenoles; enfermedades neurodegenerativas; obesidad; estr�s oxidativo.

 

Abstract

Neurodegenerative diseases are a group of diseases that are characterized by cognitive impairment, the most relevant being Alzheimer's, Parkinson's and amyotrophic lateral sclerosis. The main factors that affect the development of these diseases are obesity, oxidative stress and inflammation, The objective of the research was to identify the antioxidant effect of polyphenols and supplements in the prevention and treatment of neurodegenerative diseases. For this, a bibliographic review of the last 5 years was developed in scientific databases such as Pubmed, Web of Science, Scholar and Scielo. The languages ​​used were Spanish and English, as a result it was found that nutritional factors, such as obesity and chronic inflammation, contribute significantly to neurodegeneration. Polyphenols, due to their antioxidant and anti-inflammatory capacity, have demonstrated neuroprotective effects. Although polyphenolic supplements offer greater bioavailability than those obtained through diet, more research is needed to confirm their effectiveness.

Keywords: polyphenols; neurodegenerative diseases; obesity; oxidative stress.

 

 

Resumo

As doen�as neurodegenerativas s�o um grupo de doen�as que se caracterizam pelo comprometimento cognitivo, sendo as mais relevantes o Alzheimer, o Parkinson e a esclerose lateral amiotr�fica. Os principais fatores que afetam o desenvolvimento dessas doen�as s�o a obesidade, o estresse oxidativo e a inflama��o. identificar o efeito antioxidante dos polifen�is e suplementos na preven��o e tratamento de doen�as neurodegenerativas. Para isso, foi desenvolvida uma revis�o bibliogr�fica dos �ltimos 5 anos em bases de dados cient�ficas como Pubmed, Web of. Ci�ncia, Acad�mico e Scielo. Os idiomas utilizados foram o espanhol e o ingl�s, como resultado constatou-se que fatores nutricionais, como obesidade e inflama��o cr�nica, contribuem significativamente para a neurodegenera��o. Os polifen�is, devido � sua capacidade antioxidante e anti-inflamat�ria, t�m demonstrado efeitos neuroprotetores. Embora os suplementos polifen�licos ofere�am maior biodisponibilidade do que aqueles obtidos atrav�s da dieta, s�o necess�rias mais pesquisas para confirmar a sua efic�cia.

Palavras-chave: polifen�is; doen�as neurodegenerativas; obesidade; estresse oxidativo.

 

Introducci�n

Las enfermedades neurodegenerativas constituyen un grupo de trastornos del sistema nervioso que deteriora gradualmente las neuronas, provocando una disfunci�n cerebral. En Am�rica Latina y el Caribe, estas patolog�as representan un desaf�o considerable para los sistemas de salud y comunidades, afectando a m�s de 10 millones de personas con demencia en la regi�n de las Am�ricas. Se proyecta que este n�mero se duplicar� en las pr�ximas dos d�cadas, alcanzando a 7,6 millones de personas en 2030, con un impacto desproporcionado en las mujeres, quienes representan el 66% de las muertes relacionadas con Alzheimer y otras demencias (OMS, 2023).

Uno de los factores desencadenantes de las enfermedades neurodegenerativas es la obesidad, la cual afecta 24.2% de adultos en Am�rica Latina y el Caribe, esta tasa es mucho m�s alta en comparaci�n con el promedio mundial del 13,1%. (FAO, 2021). La obesidad no solo est� relacionada a la resistencia a la insulina, sino que tambi�n niveles altos de beta-amiloides, sustancias implicadas en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas (V�sconez-Gonz�lez et al., 2022).

En este contexto, la alimentaci�n desempe�a un papel importante en el desarrollo y prevenci�n de estas enfermedades. A pesar de un peque�o aumento de l1,94% en el consumo de frutas y verduras, y una ligera disminuci�n del 0,79% en el consumo de az�car y edulcorantes, perduran desaf�os. La falta de conocimiento y el acceso a alimentos ricos en minerales y antioxidantes agrava la inseguridad alimentaria, contribuyendo a las deficiencias diet�ticas. Seg�n el informe "El estado de seguridad alimentaria y nutrici�n en el mundo 2022", los alimentos priorizados incluyen az�car, arroz y diversas carnes, en comparaci�n a las frutas y verduras, lo que desincentiva su producci�n y contribuye a deficiencias en las dietas.

Dentro de este escenario los polifenoles se destacan como antioxidantes presentes una amplia variedad de plantas. Estos compuestos, que incluyen flavononas presentes en los c�tricos, los flavonoides en el cacao, la quercetina en frutas y verduras, el resveratrol en jugo de uvas, isoflavonas en la soya, son consumidos regularmente en la dieta y son conocidos por sus efectos antioxidantes y vasodilatador. (Sarria Montoya; Anggi Natalia, 2023). Su capacidad para neutralizar el estr�s oxidativo y promover la salud vascular subraya la importancia de una dieta rica en polifenoles como estrategia para mitigar las enfermedades neurodegenerativas en la poblaci�n.

 

Objetivos

Objetivo general

Realizar un an�lisis exhaustivo de la bibliograf�a actual sobre el efecto antioxidante de los polifenoles, con un enfoque detallado en sus mecanismos protectores contra las enfermedades neurodegenerativas.

Objetivo espec�fico

�         Conceptualizar las principales enfermedades neurodegenerativas y sus factores nutricionales asociadas.

�         Indagar los m�todos de acci�n de los polifenoles y los suplementos disponibles en el mercado, evaluando su potencial en la prevenci�n y tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas.

 

Metodolog�a

Este estudio se enmarca en un enfoque explicativo sistem�tico, llevado a cabo mediante una exhaustiva revisi�n bibliogr�fica de literatura comprendida entre los a�os 2020 � 2023 en los idiomas ingl�s y espa�ol. Para esto se emple� base de datos reconocidas como Pubmed, Web of Science, Scholar y Scielo. Los criterios de inclusi�n se enfocar�n en la revisi�n de bibliograf�a que trate sobre la aplicaci�n de polifenoles en la prevenci�n de enfermedades neurodegenerativas, mientras que los criterios de exclusi�n fueron art�culos de pago e incompletos. Por lo tanto, se revisaron 205 art�culos de los cuales se descartaron 98 por no cumplir con los criterios de inclusi�n y 75 por criterios de exclusi�n, teniendo en total 23 art�culos. Las palabras claves (polifenoles, enfermedades neurodegenerativas, Alzheimer, Parkinson, esclerosis lateral amiotr�fica), junto con operadores booleanos (and).

 

Resultados y discusi�n

Caracter�sticas de las enfermedades neurodegenerativas

Las enfermedades neurodegenerativas son patolog�as donde grupos espec�ficos de neuronas se da�an o deterioran, lo que afecta la funci�n normal del sistema nervioso central incluyendo funciones motoras y cognitivas. Estas patolog�as como el Alzheimer, Parkinson y ELA se asocian al envejecimiento, es decir la neurodegeneraci�n se desarrolla de manera subcl�nica al pasar los a�os. Los mecanismos en estas enfermedades incluyen la neuroinflamaci�n y el estr�s oxidativo (Silva & Pogačnik, 2020).

Alzheimer: es la forma m�s com�n de demencia que se caracteriza por un deterioro progresivo de las capacidades cognitivas, debido a la degradaci�n de sinapsis y la muerte de neuronas en el hipocampo, una regi�n clave para la memoria y el aprendizaje. La edad avanzada es el principal factor de riesgo, afectando a casi la mitad de las personas mayores de 85 a�os y las mujeres, debido a la disminuci�n del estr�geno durante la menopausia. Esta enfermedad se asocia con dep�sitos de B-amiloide y ovillos neurofibrilares de tau, procesos exacerbados por el estr�s oxidativo, que surge del desequilibrio entre antioxidantes y oxidantes. El estr�s oxidativo contribuye a la enfermedad mediante la peroxidaci�n lip�dica, la producci�n de radicales libres y la disfunci�n mitocondrial. En cerebros afectados por enfermedades neurodegenerativas, se ha observado niveles elevados de metales como cobre y zinc, los cuales intensifican el da�o oxidativo y contribuyen a la acumulaci�n de B-amiloide.

Parkinson: trastorno caracterizado por la p�rdida de neuronas dopamin�rgicas en la sustancia negra del cerebro. Esta p�rdida est� relacionada con un exceso de radicales libres causado por problemas mitocondriales o por neuroinflamaci�n. Factores adicionales como la edad, aumento de hierro y calcio en el cerebro, y la exposici�n a neurotoxinas tambi�n contribuyen al da�o neuronal.

Las neuronas en la sustancia gris con los a�os acumulan un pigmento llamado neuromelanina que agrava la producci�n de ROS al interactuar o coordinarse con el hierro generando m�s radicales libres. Adem�s, la capacidad de las neuronas para manejar ROS se ve afectada por la edad, ya que disminuye la expresi�n de ciertos transportadores de dopamina que ayudan a proteger las neuronas del da�o oxidativo.

ELA (esclerosis lateral amiotr�fica): enfermedad neurodegenerativa que afecta a las neuronas motoras del sistema nervioso, tanto superiores como inferiores, que resulta en una p�rdida progresiva de las habilidades motoras. Aunque su causa es desconocida en la mayor�a de casos, se ha identificado el estr�s oxidativo como factor relevante en su progresi�n. En modelos experimentales se ha observado que las terminales nerviosas son sensibles a los ROS. Estos ROS junto a mitocondrias comprometidas y aumento del calcio intracelular, pueden acelerar el da�o en las uniones neuromusculares. Adem�s, la inflamaci�n y la p�rdida de soporte tr�fico tambi�n contribuyen a la neurodegeneraci�n.

La ELA se puede clasificar en dos tipos: familiar y espor�dica. La espor�dica que es m�s com�n no tiene factor gen�tico identificado, lo que complica la identificaci�n de genes causales y factores ambientales. En contraste la familiar que representa al 20% se debe a mutaciones en el gen super�xido dismutasa-1 (SOD-1). Enzima antioxidante que juega un papel crucial en la degradaci�n de ROS. Las mutaciones en este gen afectan gravemente la funci�n mitocondrial y metab�lica de las c�lulas (Teleanu et al., 2022).

Factores nutricionales asociados a las enfermedades neurodegenerativas

La obesidad se asocia con una serie de alteraciones estructurales y funcionales en el cerebro que contribuye al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Estudios demuestran que personas con obesidad presentan una reducci�n significativa en el volumen de la materia gris relacionada con un menor n�mero de neuronas, en la regi�n frontal del cerebro implicadas en el control de la conducta y la inhibici�n de respuestas impulsivas. Adem�s, existe una reducci�n de la materia blanca lo que afecta en la conectividad de regiones cerebrales como las estructuras l�mbicas (involucradas en las emociones) y las regiones prefrontales (relacionada con la conducta). Esta disrupci�n en la conectividad cerebral podr�a explicar el riesgo de deterioro cognitivo y demencia en personas obesas.

A nivel celular, la obesidad est� asociada con un aumento en la neuroinflamaci�n, un proceso donde se liberan citocinas proinflamatorias desde la grasa visceral. Estas citocinas pueden desencadenar la apoptosis en las neuronas, lo que contribuye a la disminuci�n de la densidad neuronal en personas obesas. Este proceso neuroinflamatorio y apopt�tico puede ser uno de los mecanismos clave que vincula a la obesidad con el deterioro cognitivo y las enfermedades neurodegenerativas. La resistencia a la insulina, com�n en personas con obesidad, tambi�n contribuye en el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas (Silva-Pereyra & Ferrari-D�az, 2023).

Importancia de los polifenoles en la salud

Los polifenoles no solo act�an como antioxidantes reduciendo los radicales libres en el tubo digestivo, sino que tambi�n modulan la microbiota col�nica promoviendo la producci�n de neurotransmisores como la dopamina, serotonina y GABA, lo que contribuye a la neuroprotecci�n (P�rez-Jim�nez, 2020).

Los polifenoles est�n presentes en forma de �steres, glic�sidos, agliconas o pol�meros, mismos que tienen baja biodisponibilidad, lo que significa que solo una peque�a cantidad es absorbida por el cuerpo. Para su absorci�n, deben ser hidrolizados, y esto depende de su estructura qu�mica y grado de glicosilaci�n. Durante la digesti�n las enzimas como la B-glucosidasa degradan los polifenoles en productos m�s simples. Algunos, como la quercetina y las antocianinas, se absorben en el est�mago, mientras que en el colon sufren transformaciones adicionales que mejoran su absorci�n al volverse m�s hidrof�licos.

Los polifenoles, una vez metabolizados, se absorben en el intestino y son transportados a los �rganos diana a trav�s de la sangre, donde se unen a prote�nas como la alb�mina. Los que no son utilizados se eliminan por bilis, heces u orina. La estructura qu�mica, m�s que la concentraci�n, determina la absorci�n y la actividad de los metabolitos (Arias-S�nchez et al., 2023).�

Definici�n y clasificaci�n de los polifenoles

Los polifenoles son compuestos bioactivos presentes en alimentos de origen vegetal como frutas, verduras, t�, caf�, chocolate, etc. Se han identificado m�s de 500 tipos de polifenoles, de los cuales los m�s comunes son flavonoides, �cidos fen�licos, lignanos y estilbenos. Cada uno de estos tiene su propia clasificaci�n como los flavonoides que se diversifican en flavanoles, flavonoides, quercetina, resveratrol, flavonas, flavononas, antiocianinas, flavonoles e isoflavonas (Castro, 2019).

 

 

Polifenoles espec�ficos y sus efectos neuroprotectores

Resveratrol: En la enfermedad del Alzheimer ha demostrado tener efectos neuroprotectores al reducir la acumulaci�n de prote�nas t�xicas como el beta-amiloide en el hipocampo, asociada con enfermedades neurodegenerativas. Esta reducci�n mejora la homeostasis prote�nica, es decir mantiene un equilibrio en las prote�nas de las c�lulas neuronales, previniendo la formaci�n de agregados proteicos da�inos. Adem�s, se ha demostrado que el resveratrol aumenta la actividad de la enzima neprilisina que degrada al beta-amiloide lo que contribuye a la protecci�n contra el deterioro cognitivo. En el Parkinson evita la acumulaci�n de prote�nas llamada alfa-sinucle�na misma que afecta el movimiento. Tambi�n protege las c�lulas cerebrales de la muerte causada por toxinas promoviendo la limpieza de estas prote�nas. Cuando se usa junto al medicamento L-Dopa recetado para el Parkinson el resveratrol mejora la protecci�n cerebral. En la esclerosis lateral amiotr�fica (ELA) mantiene las c�lulas nerviosas saludables prolongando su vida al activar una prote�na llamada SIRT1. Tambi�n contribuye en la reparaci�n de la mielina, sustancia protectora de las c�lulas nerviosas (Yan et al., 2022).

Epicatequina: ha demostrado efectos neuroprotectores en enfermedades como Alzheimer, se ha observado que previene el da�o cerebral y p�rdida de memoria inducida por el beta-amiloide. Cuando se combina con vitaminas y selenio, la epicatequina mejora la funci�n cerebral al aumentar los niveles de monoaminas cerebrales. Tiene la capacidad de mejorar la memoria al reducir la acumulaci�n de prote�nas da�inas, protegiendo del da�o mitocondrial y el estr�s oxidativo relacionado con la homociste�na, reduciendo la neurotoxicidad. En el Parkinson ha demostrado que reduce la producci�n de sustancias t�xicas como el �xido n�trico y productos de la peroxidaci�n lip�dica, es decir reduce la inflamaci�n y protege a las neuronas dopamin�rgicas de la neurotoxicidad (Thapa et al., 2022).

Flavonoides: Dentro de este grupo se encuentra quercetina, hesperidina, antocianinas, galato de epigalocatequina-3 (EGCG), apigenina y geniste�na. Act�an mediante m�ltiples mecanismos: neutralizan el estr�s oxidativo, reducen la inflamaci�n, y apoptosis y modulan la acumulaci�n de prote�nas mal plegadas. Por ejemplo, la quercetina y el EGCG reduce la formaci�n de placas beta-amiloides y fibrillas, protegen contra el da�o oxidativo en modelos de Alzheimer, mientras que la hesperidina y antocianinas inhibe la inflamaci�n y mejora la funci�n cognitiva. La apigenina y geniste�na protegen contra el deterioro neuronal y cognitivo en modelos de Parkinson y otras enfermedades (Yan et al., 2022).

Isoflavonas: Su capacidad antioxidante y antiinflamatoria frena la progresi�n de las enfermedades como el Alzheimer y el Parkinson. Estudios demuestran que las isoflavonas reducen la toxicidad del p�ptido beta-amiloide y la acumulaci�n de prote�na tau en el cerebro, factor clave en el Alzheimer. En cuanto al Parkinson protegen a las neuronas dopamin�rgicas al inhibir la producci�n de especies reactivas de ox�geno y �xido n�trico y al aumentar la expresi�n gen�tica que previene la muerte celular. Las isoflavonas tambi�n ayudan a restaurar la funci�n de la autofagia, proceso por el cual se eliminan prote�nas da�adas en las neuronas y mejora la producci�n de nuevas mitocondrias (Jang et al., 2021).

Terapias antioxidantes en enfermedades neurodegenerativas

Existen estudios cl�nicos a lo largo del mundo sobre algunas terapias antioxidantes en las enfermedades neurodegenerativas en las que se destacan:

Hojas de t�: las hojas de Camellia sinensis contiene polifenoles conocidas como catequinas que constituyen entre el 30 y 42% de su peso. Las catequinas de estas hojas inhiben la actividad de las enzimas B y y-secretasa reduciendo la formaci�n de beta-amiloide. Adem�s, se han identificado 33 compuestos fen�licos en el extracto de t� fermentado, confirmando los efectos anti agregaci�n de beta-amiloide y antipopt�ticos de polifenoles como el galato de catequina, de epicatequina. Otros tipos de t� como el blanco, oolong y negro, tambi�n inhiben la formaci�n de agregados de beta-amiloide y protegen las c�lulas neuronales contra la neurotoxicidad inducida. El t� oolong ha mostrado reducir los niveles de ROS y mejorar la funci�n neuronal. En monos con Parkinson los polifenoles del t� verde aliviaron el deterioro motor y la lesi�n neuronal dopamin�rgica.

Semillas de litchi chinensis: en estas semillas se han identificado polifenoles como, la rutina, �cido g�lico, procianidina B2, galocatequina, epicatequina y epicatequina 3-galato. Un extracto purificado de las semillas denominado fracci�n enriquecida de polifenoles de semilla de lichi (LSP) tiene efectos ben�ficos contra el Alzheimer. En ratas inyectadas con beta-amiloide el LSP inhibe la apoptosis neuronal y mejora la funci�n cognitiva en c�lulas PC-12. Regula la activaci�n del inflamasoma NLRP-3 (regulador del sistema inmune y de la se�alizaci�n inflamatoria) inducida por beta-amiloide mediante la inducci�n de autofagia. Por otro lado, se demostr� que un polifenol oligomerizado derivado de lichi reduce el estr�s del ret�culo endoplasm�tico en las c�lulas nerviosas al regular el ARN del gen Wfs1 en ratones.

La semilla de la uva: rica en polifenoles como procianidina, catequina, epicatequina, �cido g�lico y galato de epicatequina, demostraron tener propiedades antioxidantes, antiapopt�sicas y antiinflamatorias. Tiene la caracter�stica de inhibir la producci�n y acumulaci�n de beta-amiloide, y reduce los niveles de ROS en modelos de moscas (drosophila) con expresi�n de a-sinucle�na humana, protegiendo las mitocondrias. En ratas tratadas con un an�logo de la dopamina (6-OHDA), los polifenoles de las semillas inhiben la neuroinflamaci�n a trav�s de la v�a NF-kB y reducen la apoptosis neuronal al frenar la caspasa-3 (enzimas que catalizan la apoptosis). Mejorando as� la esperanza de vida.

Scutellaria baicalensis: planta chica que posee mayormente compuestos bioactivos como la escutelarina, wogonina, baicalina y baicale�na. Dentro de sus efectos neuroprotectores la baicale�na evita la agregaci�n de beta-amiloide y alfa-sinucle�na, reduciendo la neurotoxicidad mediada por estas prote�nas, tambi�n reduce la agregaci�n de Tau a trav�s de la modificaci�n covalente. En modelos animales se vio que protege contra la apoptosis inducida por per�xido de hidr�geno y mantiene la funci�n mitocondrial normal al regular las prote�nas Bcl-2 y Bax. La baicalina adem�s de inhibir el estr�s oxidativo, promueve la autofagia en modelos con Parkinson. Estos compuestos no solo poseen poderes antioxidantes sino tambi�n reduce la sobreactivaci�n de la microgl�a y la producci�n de citocinas proinflamatorias (Yan et al., 2022).

Neuroprotecci�n mediada por polifenoles

Los polifenoles presentes en bajas concentraciones en el cerebro, tiene la capacidad de cruzar la barrera hematoencef�lica gracias a su lipofilicidad y conjugaci�n lo que permite acceder a las v�as neuronales. Se ha evidenciado que dietas ricas en polifenoles mejoran la funci�n cognitiva al promover la supervivencia, diferenciaci�n y regeneraci�n neuronal. Estos componentes act�an directamente sobre v�as de se�alizaci�n como MAPK, P12K y PKB, involucradas en funciones esenciales como la memoria, aprendizaje y neuroprotecci�n. Adem�s, los flavonoides, un subgrupo de polifenoles, han demostrado inhibir enzimas monoaminooxidasas A y B, implicadas en trastornos neurodegenerativos como el Alzheimer y Parkinson.

A nivel antiinflamatorio, los polifenoles inhiben la liberaci�n de citocinas proinflamatorias y la activaci�n de la prote�na Nf-kB, reduciendo la inflamaci�n y la agregaci�n de prote�nas B-amiloide y tau. La producci�n de factores neurotr�ficos como BDNF y NGA implicados en la plasticidad sin�ptica, supervivencia neuronal y neurog�nesis juegan un papel crucial en la formaci�n de la memoria y protecci�n contra el da�o neuronal (Arias-S�nchez et al., 2023).

 

 

Estudios in vitro

Diversos estudios en ratones, ha demostrado el potencial de los polifenoles en la protecci�n contra enfermedades neurodegenerativas. La adicci�n de curcumina y piperina en ratones disminuy� la degradaci�n de neurotransmisores como serotonina y la dopamina al inhibir las enzimas MAO-A y MAO-B, lo que provoca un aumento en los niveles de estos neurotransmisores y exhibe una actividad antidepresiva natural. Por otro lado, los polifenoles de los ar�ndanos mejoraron la memoria espacial y las funciones cognitivas en ratones, resultados que se asociaron con una mayor plasticidad del hipocampo y un aumento de la producci�n de BDNF (factor neurotr�fico derivado del cerebro) dependiente de la se�alizaci�n de CREB (regula la expresi�n de genes esenciales para los mecanismos de plasticidad sin�ptica a largo plazo y consolidaci�n de la memoria), ambos cruciales en la memoria y el aprendizaje. Del mismo modo los flavonoles presentes en el t� mostraron efectos positivos al mejorar las funciones cerebrales en ratones con d�ficits cognitivos. La quercetina tuvo efectos neuroprotectores en la v�a dopamin�rgica, donde se observ� que este compuesto mantuvo los niveles de tirosina hidroxilasa enzima clave en la s�ntesis de dopamina, lo que sugiere su potencial para ralentizar la progresi�n del Parkinson. As� mismo, se evidenci� una disminuci�n en la formaci�n de especies reactivas de ox�geno, s�ntesis de citocinas proinflamatorias y apoptosis del tejido cerebral.

Por otro lado, el resveratrol presente en las uvas, tuvo la capacidad de atravesar la barrera hematoencef�lica y proteger el cerebro de lesiones isqu�micas en ratones. Este polifenol mejor� el deterioro cognitivo en modelos animales expuestos a anestesia inhalada, modulando la v�a SIRT1-NF-kB en la microgl�a (Grabska-Kobyłecka et al., 2023a).

Enfermedad del Parkinson:

La alfa-sinucle�na (a-Syn) es uno de los genes asociados al con el Parkinson, investigaciones demuestran que una deficiencia de este gen junto al Nrf2 agrava la agregaci�n de prote�nas, la neuroinflamaci�n y la muerte neuronal. La baicalina un compuesto flavonoide demostr� proteger las neuronas dopamin�rgicas de los ROS al disminuir la expresi�n de C/EBPB (prote�na que media se�ales antiinflamatorias y proinflamatorias) y a-Syn. La alfa-mangostina, compuesto fen�lico activa la autofagia en las c�lulas neuronales, ayudando a eliminar la prote�na a-sinucle�na. El �cido clorog�nico por sus propiedades antioxidantes y antiinflamatorias activaron la v�a SIRT1/NF-kB lo que redujo la inflamaci�n, el estr�s oxidativo y la muerte celular al regular microARNs. Por otra parte, la naringina flavona presente en alimentos c�tricos protegieron a las c�lulas dopamin�rgicas de la neurotoxicidad inducida por lipopolisac�ridos al inhibir la activaci�n de se�ales del corp�sculo inflamatorio en la microgl�a y disminuir la liberaci�n de sustancias proiinflamatorias.

Estudios in vivo

Un experimento en ratones inducidos con rotenona (pesticida) demostr� que la alfa-mangostina mejor� los problemas motores causado por este pesticida, redujo el estr�s oxidativo en el cuerpo estriado y la corteza, y protegi� las neuronas dopamin�rgicas. La dopamina regula la inmunidad innata y reduce la inflamaci�n sist�mica y cerebral a trav�s de varios receptores de dopamina, lo que es clave para frenar la neurodegeneraci�n.

Otro estudio en ratones con lipopolisac�ridos se evidenci� que la baicalina inhibe la activaci�n de las c�lulas gliales y la liberaci�n de citocinas inflamatorias, protegiendo el cerebro contra la neuroinflamaci�n y disfunci�n cognitiva. Modelos de ratones con neurotoxinas, la biacalina protegi� las neuronas dopamin�rgicas y mejor� la funci�n motora. El �cido clorog�nico tuvo efectos neuroprotectores al reducir la fosforilaci�n de la a-sinucle�na y protege las fibras nerviosas dopamin�rgicas. Es decir, los polifenoles no solo inhiben la agregaci�n de a-sinucle�na, sino que tambi�n merma la inflamaci�n y el estr�s oxidativo, protegiendo las neuronas dopamin�rgicas y ralentizando la progresi�n de la enfermedad del Parkinson (Veenman et al., 2023).

Enfermedad del Alzheimer

La aparici�n del Alzheimer est� estrechamente relacionada con la neuroinflamaci�n y la activaci�n de la microgl�a. El resveratrol presente en la piel de las uvas, inhibe la neuroinflamaci�n y reduce la liberaci�n de factores proinflamatorios por parte de la microgl�a y los astrocitos, estos tambi�n pueden eliminar sedimentos de beta-amiloide y activar la fagocitosis para restaurar la homeostasis en los tejidos.

La curcumina, tiene la capacidad de inhibir los factores promotores de inflamaci�n liberados por la microgl�a que intervienen en el Alzheimer. Este polifenol junto con sus an�logos cur 6 y 16 inhiben la secreci�n de mediadores proinflamatorios como IL-1B y TNF-a.

Estudios in vivo

En un estudio con 90 pacientes con Alzheimer se utilizaron dos compuestos para observar la eficacia contra la enfermedad. En comparaci�n con el grupo que recibi� hidrocloruro de donepezilo, el grupo tratado con resveratrol mostr� una tasa de eficacia significativa mayor, junto con mejores puntuaciones en las escalas de MMSE y FIM (test que mide los niveles de demencia). No se observ� una diferencia significativa en la incidencia total de reacciones adversas. As�, los polifenoles inhiben la formaci�n y degradaci�n de las placas seniles en la enfermedad, lo que protege la funci�n sin�ptica. Tambi�n juega una funci�n importante al inhibir la liberaci�n de factores inflamatorios, lo que previene la formaci�n de ovillos neurofibrilares y la muerte neuronal, lo que a su vez frena la progresi�n de la enfermedad (Veenman et al., 2023).�

Enfermedad ELA:

Estudios in vitro, evaluaron los efectos neruoprotectores del resveratrol y la curcumina en modelos relacionados con la esclerosis lateral amiotr�fica. El resveratrol demostr� disminuir la muerte celular en las l�neas neuronales de ratones que expresaban la mutaci�n en la SOD1 G93A (super�xido dismutasa tipo 1), la cual est� asociada a la ELA. En estas c�lulas, el resveratrol disminuy� la concentraci�n de ROS, mejorando la viabilidad celular. Por su parte, la curcumina en estudio que incluyeron prote�nas SOD1 de peso reducido, inhibi� la agregaci�n de esta prote�na mutante, formando agregados m�s peque�os, menos estructurados y menos citot�xicos (Novak et al., 2021).

Suplementaci�n de polifenoles

Los polifenoles para tener un uso terap�utico efectivo, deben atravesar la barrera hematoencef�lica (BHE) y llegar al cerebro en forma activa, pero su biodisponibilidad es baja. Factores como la selectividad de la BHE, absorci�n gastrointestinal, metabolismo r�pido y eliminaci�n limita su eficacia. Al ser sensibles a muchas condiciones fisiol�gicas es necesario mejorar su estabilidad para las aplicaciones cl�nicas. Por lo que se ha propuesto nanotransportadores para mejorar la biodisponibilidad (Grabska-Kobyłecka et al., 2023b).

Los biopol�meros destacan por sus propiedades biodegradables y biocompatibles, lo que les convierte en excelentes opciones como veh�culos para la administraci�n de compuestos fen�licos. La creaci�n de nanotransportadores mediante diversas biomol�culas, como prote�nas, polisac�ridos y l�pidos, ha sido ampliamente investigada, lo que ha permitido encapsular, proteger y administrar compuestos fen�licos de manera eficiente.

Los mecanismos de encapsulaci�n var�an, incluyendo factores como la emulsificaci�n y liofilizaci�n. Por ejemplo, la interacci�n entre curcumina y ze�na a trav�s de enlaces de hidrogeno ha sido clave en la encapsulaci�n efectiva (Zhang et al., 2022).

Se ha comprobado que los sistemas basados en nanopart�culas lip�dicas s�lidas son eficaces para la administraci�n nutrac�uticos hidrof�bicos. En un estudio realizado por Lili Qin en 2020 se utilizaron estas part�culas para encapsular resveratrol y se observ� que mejoraba la defensa del antioxidante y proporcionaba capacidad antifatiga en ratones, ofreciendo una valiosa referencia para la suplementaci�n con resveratrol. As� mismo la biodisponibilidad de otros polifenoles, como la quercetina, tambi�n ha sido mejorada mediante estos nanotransportadores lip�dicos (Qin et al., 2020).

Las nanoemulsiones y los liposomas son otros sistemas efectivos para la administraci�n de polifenoles lipof�licos, mejorando la biodisponibilidad de estos compuestos vegetales. En la investigaci�n sobre el uso de nanoemulsiones para el encapsulamiento de componentes funcionales hidrof�bicos, como ciertos polifenoles, mostraron que mejoran la solubilidad y ellos efectos biol�gicos y cin�ticos. Los liposomas por otro lado se destacaron por su biodegradabilidad, baja toxicidad, peque�o tama�o y estructura anfif�lica, lo que facilita la suplementaci�n de compuestos polifen�licos (Zhang et al., 2022).

 

Suplementos comercializados

(Zhang et al., 2022) (Yan et al., 2022)

 

Efectividad de los antioxidantes diet�ticos y de los suplementos

Se indag� si el consumo de polifenoles por medio de la dieta y por suplementaci�n tiene el mismo efecto en las enfermedades neurodegenerativas. Los resultados mostraron que los polifenoles obtenidos a trav�s de la dieta son menos biodisponibles para el uso terap�utico en comparaci�n con los suplementos, ya que estos �ltimos, al estar encapsulados mejora la estabilidad y biodisponibilidad. Sin embargo, a�n no existe suficientes estudios que avalen de forma concluyente los efectos terap�uticos de la suplementaci�n con polifenoles en humanos. Cummings y su equipo en 2020 identificaron 121 f�rmacos para tratar enfermedades neurodegenerativas, de los cuales la mayor�a actuaron sobre el amiloide, inflamaci�n y plasticidad sin�ptica. De estos, el extracto de gingko biloba fue el �nico antioxidante natural en estudio. Se sugiri� que los extractos de plantas pueden generar mejores efectos antioxidantes y modificadores de las enfermedades que los compuestos individuales, y que la combinaci�n de f�rmacos con antioxidantes naturales podr�a ser m�s efectiva y accesible (Cummings et al., 2020). (Sharifi-Rad et al., 2020).

Aunque las intervenciones diet�ticas ricas en polifenoles muestran potencial en la prevenci�n del deterioro cognitivo, se requiere m�s estudios para confirmar su eficacia a largo plazo. Diversos estudios cl�nicos y observacionales han evidenciado que una dieta rica en polifenoles como la suplementaci�n con extractos ricos en estos compuestos ofrecen una protecci�n contra los procesos neurodegenerativos. A pesar de que los mecanismos de acci�n de estos fitoqu�micos son complejos y a�n no se comprende completamente, se sugiere que el aumento de consumo de polifenoles, ya sea mediante la dieta o la suplementaci�n, es beneficioso para la salud del sistema nervioso central. (Grabska-Kobyłecka et al., 2023b).

Un estudio realizado por Arcusa R en 2022, con un grupo de 92 sujetos, evalu� el efecto de un nutrac�utico compuesto por bayas, frutas y verduras, con un contenido de 600 mg de polifenoles, en comparaci�n con un placebo. Los resultados obtenidos tras 16 semanas, mostraron que el nutrac�utico mejor� significativamente la peroxidaci�n lip�dica del SNC, redujo los biomarcadores de inflamaci�n y mejor� los niveles de neurotransmisores (noradrenalina y dopamina) relacionados con la peroxidaci�n lip�dica. Adem�s, no se observaron efectos adversos en la poblaci�n estudiada (Arcusa, 2022).

 

Conclusi�n

Los factores nutricionales, especialmente la obesidad y la inflamaci�n cr�nica desempe�a un papel crucial en la neurodegeneraci�n al contribuir a cambios estructurales y funcionales en el cerebro. Como se mencion� la obesidad no solo est� asociada a la reducci�n del volumen cerebral y la conectividad neuronal, sino tambi�n con el aumento de procesos inflamatorios que aceleran el deterioro cognitivo. Paralelamente, los polifenoles, compuestos bioactivos presentes en los alimentos vegetales, han demostrado un efecto neuroprotector, por su capacidad antioxidante y antiinflamatoria que previene la apoptosis neuronal, mitiga el estr�s oxidativo y modula la inflamaci�n. Los polifenoles obtenidos por suplementaci�n muestran una mayor biodisponibilidad y estabilidad en comparaci�n con lo provenientes de la dieta, lo que podr�a hacerlos m�s eficaces en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas. Sin embargo, a�n falta evidencia cient�fica concluyente sobre la suplementaci�n, debido a la escasez de estudios y nutrac�uticos disponibles. Por lo que se sugiere que un aumento en la ingesta de polifenoles, tanto a trav�s de la dieta como por suplementos, puede ser beneficioso para la salud del sistema nervioso.

 

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