¿El consumo de azúcares contribuye

a la epidemia de enfermedades metabólicas?

Kimber L. Stanhope, Ph.D., R.D.

Departmento de Biociencia Molecular: Medicina Veterinaria

Universidad de California, Davis

Consumo de azúcares y desórdenes metabólicos Evidencia epidemiológica: Las personas que consumen mucha azúcar son las más propensas a padecer o desarrollar enfermedades metabólicas.

•  Obesidad •  Diabetes tipo 2 (diabetes) •  Enfermedades cardiovasculares (ECV) •  Síndrome metabólico (presencia de 3 o 5 de las siguientes

enfermedades: obesidad visceral, resistencia a la insulina, dyslipidemia, hipertensión --↑riesgo de ECV, diabetes)

•  Obesidad abdominal (↑grasa en hígado, riñones e intestinos) •  Resistencia a la insulina (↑riesgo de diabetes) •  Dislipidemia (↑niveles en sangre de triglicéridos y/o colesterol -↑riesgo de

ECV) •  Hipertensión (↑ presión sanguínea--↑ riesgo de ECV) •  Hígado graso (↑riesgo de enfermedad hepática, diabetes, ECV) •  Hipeuricemia (↑niveles en sangre de ácido úrico--↑riesgo de gota,

hipertensión, dyslipidemia, enfermedad renal)

Hay más de 40 estudios epidemiológicos que han establecido una relación entre el consumo excesivo de azúcares y enfermedades metabólicas y el riesgo de contraerlas. Para probar que es una relación de causa y efecto (azúcares = causa; enfermedades metabólicas = efecto) necesitamos:

1. Una explicación científica contundente de cómo es posible que el consumo excesivo de azúcares puede provocar enfermedades metabólicas.

2. Evidencia experimental directa proveniente de estudios de intervención en la dieta.

G Glucosa Kcal: 4/g Dulzura: 0.7 Fuentes: Frutas 1-6% Miel 31%

Fructosa Kcal: 4/g Dulzura: 1.4 Fuentes: Frutas 2-8% Miel 38%

Sacarosa Kcal: 4/g Dulzura: 1.0 Fuentes: Azúcar de caña 10% Remolacha 20% Frutas 1-4% Jarabe de maple 1-5%

Los principales azúcares como ocurren naturalmente G F F

Jarabe de Maíz Kcal: 4/g Dulzura: 0.5-0.6 Fuentes: almidón de maíz (jarabe de glucosa también está hecho de otros alimdones de granos i.e. arroz)

G G G

G G G

G

G acid

G

G

G

G G

G isomerase

G F

F

F

Sacarosa (refinada, morena, moscabada) Kcal: 4/g Dulzura: 1.0 Fuentes: Azúcar de caña 100% Remolacha 100% Jarabe de maple 66%

Jarabe de maíz de alta fructosa Kcal: 4/g Dulzura: 1.0 for HFCS-55 Fuente: Jarabe de maíz Composición de fructosa: 42-90%

Azúcares procesados (o aislados)

Adultos mayores con sobrepeso/obesidad que consumen 25% de sus requerimientos de energía en bebidas endulzadas con fructosa por 10 semanas mostraron:

•  ↑ grasa visceral •  ↑conversion de azúcar en grasa en el

hígado •  ↓quema de grasa •  ↑dislipidemia •  ↑resistencia a la insulina

Sujetos que consumen bebidas endulzadas con glucosa no exhibieron ninguno de estos efectos deteriorantes a pesar de ganar cantidades comparables de peso (Stanhope, JCI, 2009).

G G

G F

F

F

Azúcares procesados Sacarosa

Jarabe de maíz de alta fructosa = Jarabe de maíz de fructosa + jarabe de maíz de glucosa

Jarabe de maíz de alta fructosa Jarabe de maíz de alta fructosa

G G

F

F

G G F

F F

F F

F

F

F F

F F

F F

50% glucosa, 50% fructosa

33% glucosa, 67% fructosa 10% glucosa, 90% fructosa

Siempre 50% glucosa, 50% fructose

¿Por qué comparar los efectos deteriorantes de consumir altas cantidades de fructosa con el consumo de la misma cantidad de glucosa?

¡La respuesta está en el hígado!

Cuando las reservas de energía en el hígado son

suficientes, el hígado ya no permitirá la entrada de

glucosa y será metabolizada

Glucosa en el intestino

Es llevada al hígado

La mayor parte de la glucosa evita pasar por el hígado y es distribuida por el torrente sanguíneo al resto del cuerpo

La mayoría de la glucosa es utilizada por el cerebro, músculos…

Glucosa se metaboliza en el hígado sólo cuando éste

necesita energía

El hígado permite la entrada y metabolsimo de la fructosa

incluso cuando las reservas de energía en el hígado son

suficientes

Resistencia a la insulina

↑Grasa en el hígado

Fructosa en el intestino

Dislipidemia: ↑ Niveles de triglicéridos y colesterol en la sangre

↓Quema de grasa

Es llevada al hígado

Demasiada fructosa: el hígado convierte una parte en grasa

Muy poca fructosa es utilizada por el resto del cuerpo

Muy poca fructosa es utilizada por el cerébro, músculos…

La grasa es exportada a la sangre

Por tanto, existe evidencia experimental directa que demuestra:

•  El consumo de fructosa tiene marcados efectos metabólicos adversos comparados con la glucosa.

•  Los efectos adversos de la fructosa en los factores de riesgo para enfermedades metabólicas no dependen de la ganancia de peso.

•  La sobrecarga de fructosa en el hígado conduce a consecuencias adversas que pueden explicar las asociaciones entre el consumo de azúcar y el desarrollo de factores de riesgo y enfermedades metabólicas.

Sobrecarga de fructosa →↑fructosa en grasa→ ↑grasa en el hígado

↑Resistencia a la insulina ↑dislipidemia

Sin embargo, nuestros alimentos no están endulzados únicamente con fructosa.

Por lo que necesitamos revisar la evidencia experimental directa que demuestra que el consumo de sacarosa o jarabe de maíz de alta fructosa incrementa los factores de riesgo para desarrollar enfermedades metabólicas.

En 2008, empezamos una investigación sobre los efectos del consumo frecuente de azúcares, jarabe de maíz de alta fructosa 55 (HFCS) y sacarosa (casi lo hemos terminado—200 sujetos estudiados, 3 en estudio actualmente y 9 más pendientes):

Metas—Comparar los efectos de consumir bebidas azucaradas con:

1.  25%Ereq HFCS, fructosa, o glucosa (resultados recientemente publicados 2011, JCEM)

2.  25%Ereq HFCS o sacarosa, o 0%Ereq aspartame

3.  0%Ereq (aspartame), 10%Ereq HFCS, 17.5%Ereq o 25%Ereq HFCS

Ereq = requerimientos de energía

1. Porque el Reporte de los Lineamientos Alimentarios para Estadounidenses 2010 sugiere un nivel máximo de ingesta del 25% o menos del total de energía proveniente de azúcares añadidos.

¿Por qué estamos investigando los efectos de consumir 25% de los requerimientos de energía como azúcar agregada?

2. Porque el 13% de la población de Estados Unidos (una de cada 8 personas) consume 25% o más de su energía como azúcares agregados (Marriott, 2010). 13% se basa en el auto-informe de ingesto de alimentos, por lo tanto es probable que hay un subestimado. Está bien documentado que los participantes subestiman su ingesto alimentario – sobre todo de los alimentos que conocen como no saludables.

Guías Alimentarias para Americanos, 2010 AHA, 2009

Mujeres con requerimientos de energía de 2000kcal/d

Hombres con requerimientos de energía 2000kcal/d

Protocolo de estudio: Investigar los efectos del consumo de azúcar en jóvenes (18-40años), con peso normal (18-24.9 kg/m2) y hombres y mujeres con sobrepeso (25-35 kg/m2)

Comidas con energía balanceada en la línea base: 55%Ereq carbohidratos complejos, 30% grasas, 15% proteínas

Comidas con energía balanceada durante la intervención: 25%Ereq de bebidas azucaradas, 30%carbohidratos complejos, 30% grasas, 15% proteínas

Desayuno Comida Cena

8:00 12:00 16:00 20:00 24:00 4:00 8:00 -25 0

25 50 75

100 125

Complex Carbohydrate

Breakfast Lunch Dinner

2 Week Glucose

Time (hour)

Δ Tri

glyc

erid

e (m

g/dL

)

8:00 12:00 16:00 20:00 24:00 4:00 8:00 -25 0

25 50 75

100 125

Complex Carbohydrate

Breakfast Lunch Dinner

2 Week Fructose

Time (hour)

Δ Tri

glyc

erid

e (m

g/dL

)

8:00 12:00 16:00 20:00 24:00 4:00 8:00 -25 0

25 50 75

100 125

Complex Carbohydrate

Breakfast Lunch Dinner

2 Week HFCS

Time (hour)

Δ Tri

glyc

erid

e (m

g/dL

)

24-h concentraciones de

triglicéridos incrementaron

después del consumo de fructosa y HFCS, pero no después del consumo de glucosa.

La exposición a altos niveles de triglicéridos conduce al incremento de factores de riesgo

para ECV en sujetos que consumen fructosa y HFCS

Glucose Fructose HFCS0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22ss

**,ab

****,b

a

ΔFa

stin

g LD

L-C

(mg/

dl)

Glucose Fructose HFCS0

3

6

9

12

15

18

21

24

27

ss

**,ab

****,b

a

ΔFa

stin

g no

n-H

DL-

C (m

g/dl

)

Glucose Fructose HFCS0

2

4

6

8

10

12

14

16****,b

***,b

ss

a

ΔFa

stin

g A

poB

(mg/

dl)

Glucose Fructose HFCS0

5

10

15

20

25

****,b

****,bssss

*,a%Δ

Uric

Aci

d

Stanhope, JCEM, 2011 Sucrose, aspartame??

Fasting Cholesterol Fasting LDL-C

5

10

15

20

25

30

35 25%Ereq HFCS/d, 2 weeks, Stanhope, 2011 ~13%Ereq sucrose/d, 3 weeks, Aeberli, 2012 25%Ereq sucrose/d, 6 weeks, Black, 2006 ~20Ereq sucrose/d, 6 months, Maersk, 2012

Recientes estudios de intervención en los que el consumo de sacarosa o HFCS incrementó significativamente el colesterol total y/o

colesterol LDL, en comparación con el consumo de carbohidratos complejos (Stanhope & Black), glucosa (Stanhope & Aeberli),

o aspartame (Maersk) en hombres y mujeres

% Δ

in to

tal a

nd L

DL-

chol

este

rol

Fasting Cholesterol Fasting LDL-C

5

10

15

20

25

30 23%Ereq sucrose/d, 2 week, Marckmann, 2000~28%Ereq sucrose/d, 5 weeks, Groen, 196630%Ereq sucrose/d, 6 weeks, Reiser, 197918%Ereq sucrose/d, 6 weeks, insulin resistant subjects, Reiser, 1981

Older studies in which consumption of sucrosesignificantly increased total and/or

LDL-cholesterol compared with complexcarbohydrate in men and women

%Δ

Ris

k F

acto

r

* *

*

Sucrose LF Milk Aspartame Water -50

0

50

100

150

200

Δ Li

ver F

at (%

)

La grasa en el hígado se incrementó en sujetos con sobrepeso que consumieron

diariamente 1 litro de refresco de cola endulzado con sacarosa por 6 meses

(Maersk, 2012)

Sucrose LF Milk Aspartame Water 0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

Δ Bo

dy W

eigh

t (%

)

Sucrose LF Milk Aspartame Water -20

-10

0

10

20

30

Δ Vi

scer

al F

at (%

)

*

A pesar de que la ganancia de peso es comparable, los sujetos que consumieron

sacarosa tuvieron un incremento significativo de grasa visceral en

comparación con sujetos que consumieron leche baja en grasa.

Conclusiones: Existe una explicación razonable y científicamente contundente de cómo la fructosa en la sacarosa y el jarabe de maíz de alta fructosa puede potencialmente conducir a efectos adversos en la salud cuando el azúcar se consume en exceso. La evidencia experimental directa, junto con la evidencia epidemiológica, consituyen un fuerte cúmulo de evidencia que sustenta una relación causal entre el consumo de excesivas cantidades de azúcar y el desarrollo de enfermedades metabólicas.

Mi grupo de investigación tiene planes de empezar un nuevo estudio el próximo año con el que se agregará más evidencia experimental a la evidencia que ya tenemos. Sin embargo, estos resultados podrán ser publicados hasta dentro de 6 años.

¿Necesitamos esperar 6 años más antes de implementar políticas públicas y programas educativos para reducir el consumo de azúcar?

El riesgo de esperar 6 años: Futuros incrementos en la prevalencia de síndrome metabólico, enfermedades cardiovasculares, diabetes, hígado graso, y una mayor carga para el sistema de salud.

El riesgo de actuar ahora: No hay riesgos de salud asociados con la disminución del contenido de azúcares añadidos en la dieta.

Puede haber un doble beneficio a nivel individual: - Una mejora en la salud debido a la disminución en el consumo de azúcar -  Una mejora en la salud si se reemplaza el azúcar por frutas y verduras

Los riesgos a la salud de esperar vs. actuar

Es mucho más fácil consumir 25%Ereq en una bebida endulzada con azúcar que el 25%Ereq en fruta fresca. La fruta contiene fibra que ralentiza el transporte de la fructosa de la boca al hígado. La fruta contiene vitaminas, minerales y muchos otros componente bioactivos que promueven una buena salud. Es posible que algunos de estos componentes bioactivos prevengan los efectos adversos de la fructosa.

La fructosa en la fruta:

Los estudios epidemiológicos demuestran que es más probable que la gente que consume más azúcar tenga o desarrolle enfermedadas metabólicas. La sobrecarga de fructosa en el hígado conlleva a consecuencias adversas que pueden explicar la relación entre el consumo de azúcar y el desarrollo de factores de riesgo metabólico y enfermedades. Los resultados de los estudios de intervención en la dieta demuestran que una dieta con un alto contenido de azúcares aumenta los factores de riesgo de desarrollar enfermedades metabólicas en comparación con una dieta baja en azúcares. Las políticas públicas y los programas educativos para reducir el consumo de azúcares tienen el potencial de beneficiar en gran medida la salud del ser humano.

Resumen:

Reconocimientos: Un especial agradecimiento para James Graham, Marinelle Nuñez, Guoxia Chen, Vivien Lee, Hazel Lam, Janet Peerson, el personal de enfermería del CCRC por todo su excelente y contínuo apoyo técnico. Gracias también a Tak Hou Fong, Rose Menorca,

Theresa Tonjes, Bonnie Hatcher, Brandi Bair, Rebecca Stewart, Elaine Souza, y los 100+ estudiantes de licenciatura que han participado en estos estudios.