Biodisponibilidad y Metabolismo de Fitoquímicos

La biodisponibilidad es la fracción de un fitoquímico ingerido que alcanza la circulación en una forma activa; el metabolismo es el conjunto de transformaciones —en el intestino, el hígado y los tejidos— que actúan sobre estos compuestos en el proceso. Juntos, determinan qué moléculas realmente alcanzan los tejidos objetivo, a menudo difiriendo notablemente de los compuestos originales presentes en los alimentos.

Definition

La biodisponibilidad y el metabolismo de los fitoquímicos es el estudio de cómo los fitoquímicos dietéticos son liberados de los alimentos, absorbidos, conjugados, transformados por la microbiota intestinal y las enzimas del huésped, distribuidos y excretados, y de cómo estos procesos configuran las concentraciones e identidades químicas de los compuestos que llegan a los tejidos.

Scope

Este tema abarca los determinantes de la absorción de fitoquímicos (matriz alimentaria, forma química y solubilidad), la conjugación de fase II y el metabolismo microbiano intestinal que generan metabolitos circulantes, la biodisponibilidad típicamente baja y variable de polifenoles y carotenoides, y las implicaciones para interpretar sus efectos biológicos. Es una referencia de bioquímica y nutrición, no una guía dietética.

Core questions

• ¿Qué determina la cantidad de un fitoquímico dietético que se absorbe?
• ¿Cómo transforman la conjugación de fase II y la microbiota intestinal los fitoquímicos después de la ingestión?
• ¿Por qué los metabolitos circulantes suelen ser diferentes de los compuestos originales en los alimentos?
• ¿Cómo complica la biodisponibilidad la interpretación de los efectos de los fitoquímicos en la salud?

Key concepts

• Biodisponibilidad y bioeficacia
• Matriz alimentaria y liberación del alimento
• Conjugación de fase II (glucuronidación, sulfatación, metilación)
• Metabolismo microbiano intestinal y metabolitos microbianos
• Recirculación enterohepática y excreción
• Variabilidad interindividual

Key theories

Bioactividad impulsada por metabolitos

Debido a que los fitoquímicos originales se conjugan y metabolizan extensamente, los compuestos que circulan y llegan a los tejidos son en gran medida metabolitos, por lo que la actividad biológica debe atribuirse a estas formas en lugar de al compuesto original presente en los alimentos.

Matriz alimentaria y microbioma como determinantes

La biodisponibilidad depende en gran medida de la matriz alimentaria, la forma química y la comunidad microbiana intestinal, lo que explica la gran variabilidad interindividual e interalimentaria en la exposición a fitoquímicos.

Mechanisms

Después de la ingestión, los fitoquímicos deben ser liberados de la matriz alimentaria antes de su absorción. Muchos polifenoles se absorben en el intestino delgado, donde sufren una extensa conjugación de fase II —glucuronidación, sulfatación y metilación— de modo que circulan principalmente como conjugados en lugar de agliconas libres. Una gran fracción llega al colon, donde la microbiota intestinal los escinde y transforma en metabolitos fenólicos más pequeños que pueden ser absorbidos. Los carotenoides lipofílicos dependen de la formación de micelas y de la grasa dietética para su absorción. Los conjugados pueden sufrir recirculación enterohepática, y las concentraciones plasmáticas resultantes son generalmente bajas, transitorias y altamente variables entre individuos y fuentes alimentarias.

Clinical relevance

La biodisponibilidad y el metabolismo explican por qué la capacidad antioxidante de un fitoquímico medida in vitro a menudo predice mal sus efectos en el cuerpo, y por qué las respuestas a alimentos ricos en fitoquímicos varían entre las personas. La entrada tiene como objetivo ayudar a la interpretación de la evidencia mecanicista y nutricional y no es una base para decisiones dietéticas o de suplementos individuales.

Evidence & guidelines

Las compilaciones sistemáticas de estudios de biodisponibilidad en humanos y las revisiones mecanicistas establecen que la mayoría de los fitoquímicos dietéticos alcanzan el plasma en concentraciones bajas y variables como metabolitos; esta es la razón central por la que las revisiones advierten contra la equiparación de los ensayos antioxidantes in vitro con el beneficio in vivo. Aquí no se emite ninguna guía clínica.

History

La investigación temprana sobre fitoquímicos a menudo asumía que los compuestos originales actuaban directamente, pero las revisiones sistemáticas de la biodisponibilidad humana de principios de la década de 2000, notablemente por Manach y colegas, documentaron una absorción baja y variable y un metabolismo extenso. La creciente atención al microbioma intestinal estableció entonces a los metabolitos microbianos como contribuyentes importantes, redefiniendo cómo se entiende la bioactividad de los fitoquímicos.

Debates

¿Qué formas de un fitoquímico son biológicamente responsables de los efectos observados?

Dado que los compuestos originales circulan en niveles bajos y se metabolizan intensamente, persiste el debate sobre si los conjugados, los metabolitos microbianos o los compuestos originales transitorios son los responsables de los efectos biológicos atribuidos a las dietas ricas en fitoquímicos.

Key figures

• Claudine Manach
• Gary Williamson
• Augustine Scalbert
• Alan Crozier
• Robert M. Russell

Seminal works

• manach-2005
• manach-2004
• del-rio-2013

Frequently asked questions

¿Por qué los fitoquímicos circulantes difieren de los presentes en los alimentos?

Después de la absorción, los fitoquímicos son conjugados por las enzimas del huésped y transformados por las bacterias intestinales, por lo que las moléculas que se encuentran en la sangre suelen ser metabolitos en lugar de los compuestos originales presentes en el alimento.

¿Por qué es importante la biodisponibilidad para comprender los alimentos antioxidantes?

Un compuesto solo puede actuar en los tejidos si es absorbido y llega a ellos; debido a que muchos fitoquímicos se absorben de forma deficiente y variable, su fuerza antioxidante in vitro no predice de manera fiable sus efectos en el cuerpo.