Eritritol como endulzante artificial, un factor de riesgo no tradicional para eventos cardiovasculares
Autor principal: Fernán Josué Briones Medina
Vol. XIX; nº 15; 510
Erithritol as artificial sweetener, a non-traditional risk factor for cardiovascular events
Fecha de recepción: 12/07/2024
Fecha de aceptación: 31/07/2024
Incluido en Revista Electrónica de PortalesMedicos.com Volumen XIX. Número 15 Primera quincena de Agosto de 2024 – Página inicial: Vol. XIX; nº 15; 510
Autor
Fernán Josué Briones Medina
Universidad de Costa Rica. San José, Costa Rica.
https://orcid.org/0009-0001-9882-5427
Resumen.
El eritritol, es un producto derivado del alcohol (poliol) que aunque recién se comprobó que nuestro cuerpo lo sintetiza de forma endógena por la vía de las pentosas fosfato, también es obtenido de forma artificial por la vía de la fermentación en la industria alimentaria. Los endulzantes artificiales, dentro los cuales se encuentra el eritritol, en la actualidad han ganado popularidad en la gastronomía como un sustituto no calórico del azúcar por ser percibido como más saludable; sin embargo, hasta el momento no se había estudiado los efectos a largo plazo. Es gracias a eso que la presente revisión tiene como objetivo relacionar los efectos de estos endulzantes con el aumento de riesgo cardiovascular en pacientes con riesgo previamente establecidos, como aquellos pacientes sin riesgo anteriormente asociados.
Se realizó una revisión bibliográfica extensa incluyendo un total de 20 artículos de no más de 5 años de antigüedad tomados de los principales portales de búsqueda enfocados en el paciente adulto, tomando como resultados en estudios metabolómicos en pacientes con evaluación del riesgo cardiovascular, que altos niveles circulatorios de endulzantes artificiales, fueron asociados a riesgos para incidentes cardiovasculares adversos mayores.
Las concentraciones sanguíneas elevada de eritritol se pueden utilizar como un biomarcador predictivo para enfermedades metabólicas y cardiovasculares, así como sus complicaciones. Un resultado similar que se obtuvo al estudiar los efectos fisiológicos y altos de eritritol, observándose un aumento en la reactividad plaquetaria, aumento en la formación de trombosis y riesgo de factores cardiovasculares mayores.
Palabras clave: Eritritol; endulzantes artificiales.
Abstract.
The erythritol sweetener is a product derivatived of alcohol (polyol) that despite the fact that it was recently verified that our body produces it endogenously by the pentose phosphate pathway, it is also obtained artificially by fermentation in the food industry. Artificial sweeteners, among which erythritol is found, have currently gained popularity in the gastronomy as a non-caloric substitute for sugar, especially as it is perceived as healthier; however, their long-term effects had not been studied until now. It’s because of this thar this present review aims to relate the harmful effects of this group of sweeteners with the increase in cardiovascular risk in patient with previously established risk, as well as those patients without previously associated risk. Therefore, an extensive bibliographic review was carried out that included a total of 20 articles no more than 5 years old taken from the main search portals focused on adult patients, taking as results in metabolomic studies in patients with risk assessment. . cardiovascular events, that high circulatory levels of artificial sweeteners, were associated with risks for major adverse cardiovascular events. Elevated blood erythritol concentrations can be use as a predictive biomarker for metabolic and cardiovascular diseases, as well as their complications. A similar result was obtained when studying the physiological and high effects of erythritol, observing an increase in platelet reactivity, an increase in thrombosis formation and MACE risk.
Keywords. Erythritol; artificial sweeteners.
El presente trabajo nace bajo la iniciativa de resaltar la importancia del reconocimiento de factores de riesgo no típicos para enfermedades cardiovasculares (ECV) y del papel vital en la identificación de individuos con alto riesgo para las mismas debido a la alta prevalencia de coronariopatías de hoy en día.
Este documento se realizó como resultado de la revisión detallada de los principales buscadores metódicos seleccionando estudios poblacionales con la mayor cantidad de evidencia disponible, con la intención de brindar información objetiva y recomendaciones sencillas de implementar en la prevención y manejo del paciente cardiópata.
A pesar que a lo largo del tiempo se han utilizado distintos factores de riesgos tradicionales, recientes estudios han demostrado la integración de nuevos biomarcadores (1).
Endulzantes artificiales han sido introducidos mundialmente a la cadena alimenticia a lo largo de hace unas décadas, con la intención de reducir el consumo calórico
Con el continuo aumento de la epidemia de la obesidad a nivel mundial, los endulzantes artificiales como ingredientes comunes han estado aumentando en bebidas, alimentos procesados y otros productos.
A lo largo de los años se ha ido reafirmando una evidencia epidemiológica que relaciona recientes estudios metabolómicos, los cuales prueban que el consumo de endulzantes artificiales derivados del alcohol, en especial el eritritol y sus niveles altos en sangre, se vinculan directamente con un riesgo mayor para eventos adversos cardiovasculares (MACE, incluyendo muerte o infarto del miocardio o accidente cerebro vascular), ganancia de peso, resistencia a insulina, diabetes mellitus tipo 2 (DMT2), (pese que se aconsejan como aditivos que remplazan el azúcar de mesa) y complicaciones aterotrombóticas, (2, 3).
El uso escalonado de estos EA como productos alimentarios y la aceptación real por parte de la población en general por estos mismos (Figura 1), tomó real protagonismo como una opción de reducir las azúcares libres y el consumo calórico de alimentos y bebidas.
Sin embargo, a pesar de estar reguladas por la “United States Food Drug and Administrations” (FDA) y la “European Food Safety Authority” (EFSA) como aditivos alimenticios y no como una droga, su eficacia y seguridad no pudieron ser probadas en la fase II y III de estudios clínicos aleatorios y controlados (4), por ende la posibilidad de comprobar sus efectos reales a corto, mediano y largo plazo para temas de seguridad cardiovascular era inexistente hasta el momento.
En la bibliografía consultada se utilizó como criterio de inclusión a aquellos artículos que no tenían más de cinco años de antigüedad (menor del 2018), además de pacientes en edad adulta
La búsqueda de los artículos científicos se realizó en diferentes bases de datos, tales como: SciELO, Nature, Pub Med, Clinical Key, entre otras. Se utilizaron como palabras claves: Eritritol; factores de riesgo; metabolómico; poliol; endulzantes artificiales.
¿Qué es el eritritol?
Es un endulzante derivado del alcohol, con el cual estamos muy relacionado a este porque se encuentra de forma natural en pequeñas cifras en frutas y vegetales (1, 2), siendo el 70% tan dulce como la sucrosa, pero también se puede encontrar en comidas fermentadas como queso y salsas, siendo este un compuesto presente de forma considerable en las dietas regulares.
Se le suele conocer como endulzantes no-nutritivos y como alternativa a la sucrosa por ser cero o bajos en calorías y además en otros endulzantes de alta intensidad también clasificados como endulzantes artificiales (EA) (ejemplo., aspartame, sucralosa, stevia).
Metabolismo y funciones endógenas
Aunque se pensaba que el eritritol solo se obtenía por medio de la dieta o de forma exógena, se ha logrado comprobar que en el cuerpo se produce de forma endógena.
Para poder constatar esto se tuvo que usar un rastreo estable de isótopos para probar que la vía de producción de eritritol en personas sanas ocurría en los eritrocitos, derivado específicamente de la glucosa por la vía eritrosa-4-fosfato (E4P) en las vías de las pentosas fosfato (PPP) (1, 5, 6), que sirve para sintetizar bloques para ácidos nucleicos y ADN, además que genera nicotinamida adenina dinucleótido (NADPH), que es un cofactor esencial para reacciones anabólicas como lo son la producción de ácidos grasos, aminoácidos no esenciales y producción de antioxidantes como el glutatión (7).
También se constató que actualmente hay dos enzimas en mamíferos responsables de convertir la eritrosa a eritritol, las cuales son las homólogas deshidrogenasas denominadas Alcohol deshidrogenasa 1 (ADH-1) y la sorbitol deshidrogenasa (SORD). Las cuales partiendo de una partícula de glucosa pueden fosforilarla transformándola en glucosa 6-fosfato (G6P), convirtiéndose subsecuentemente a ribulosa 5-fosfato en la parte no oxidativa de las vías d elas pentosas. Posteriormente ocurre un reordenamiento de la cadena carbonasa resultando en la formación de eritrosa 4 fosfato (E4P).
Previo a la formación de eritritol, E4P es desfosforilado a eritrosa y reducido a eritritol por una vía dependiente de NADPH (5, 8) (Figura 2).
A pesar de ser considerado como un endulzante seguro por la FDA y EFSA, el comité experto en aditivos alimenticios WHO/FAO no especifica la cantidad segura de eritritol que se puede consumir de forma diaria. Esto significa un reto, pues aún es una recomendación desconocida debido a que la FDA al regularlo, no exigió una divulgación del contenido de eritritol en los productos alimenticios, lo que hace difícil la mensuración de sus concentración en las comidas y además, de difícil de rastreo las concentraciones que se llegan a ingerir diariamente de este.
El eritritol es un azúcar derivado del alcohol de 4 carbonos que es comúnmente usado como un sustituto del azúcar regular. Se encuentra presente naturalmente en pequeñas cantidades en frutas y vegetales, pero cuando se le incorpora a comidas procesadas, es encontrado hasta en concentraciones 1000 veces mayores que en niveles endógenos.
El eritritol una vez que es ingerido, es absorbido por el intestino delgado por un mecanismo de difusión pasiva y es integrado a la sangre más rápidamente que otros polioles. Una vez en sangre, la mayoría del eritritol es pobremente metabolizado y gracias a que se logra excretar sin cambios estructurales por la orina, es que se considera tanto como un producto cero calórico, endulzante no nutritivo y endulzante artificial (AR) ganando popularidad en el sector en los últimos 5 años por su uso como alternativas a los endulzantes calóricos (2) y así un aumento exponencial de todas las complicaciones metabólicas y cardiovasculares que estos puedan implicar en pacientes con determinadas comorbilidades y factores de riesgo cardiovasculares.
Estos hallazgos indican una fuerte relación de que estas sustancias podrían aumentar los efectos negativos en aquellos pacientes con riesgos cardiovasculares en perfiles de pacientes que consumen endulzantes no nutritivos.
El reemplazo de azúcar por endulzante artificial no nutritivo, se ha visto que puede contribuir a una reducción de peso, de grasa corporal y reducción en la ganancia de peso, sobre todo en aquellos adolescentes que son obesos. (4, 9).
La primera asociación entre el eritritol y los riesgos para disfunción metabólica encontrada fueron en adultos jóvenes que ganaron grasa central en el primer año de universidad, teniendo concentraciones sanguíneas de eritritol 15 veces mayores que en personas sin aumento de peso durante el mismo periodo de tiempo.
El eritritol en estos estudios también sirvió como marcador, medido en una serie exámenes metabolómicos generales, en el cual los resultados fueron recogidos y analizados para la asociación de enfermedad cardiometabólica en una etapa de 20 años. Sin embargo, también ha servido como predictor mejorado para diabetes, junto con otros factores de riesgo.
Niveles sanguíneos altos de eritritol fueron asociados con complicaciones de esta enfermedad como por ejemplo la retinopatía diabética, nefropatía, rigidez arterial, complicaciones vasculares y preeclampsia (6)
En 2015, the Manager of the Global Consumer Insights revisó el espectro de salud de consumidores de azúcares y endulzantes artificiales. Con el ranking de “bueno para la salud” y descendiendo hasta “malo para la salud”, siendo la miel considerada como la más saludable.
Otros como el azúcar de coco, agave, entre otros en la mitad superior. Sucrosa o azúcar granulada fueron clasificadas en el centro de la encuesta y en la mitad inferior el endulzante que se encuentra nuestro método de estudio, como lo es el etitritol. Estos estudios reflejan los mismos resultados de “the 2017 Canada Food Study” (7).
Esto sentó las bases para plantearse la preocupación de buscar la relación que hay entre los niveles sanguíneos altos de este endulzante, con la posibilidad de presentar eventos cardiovasculares adversos. Y una estrategia que se ha utilizado actualmente para medir estos niveles son los estudios metabolómicos, siendo estos una herramienta científica recientemente aplicado a la especialidad de la cardiología, que identifica y cuantifica gran números de metabolitos en muestras biológicas. De esta manera proveen información funcional de forma inmediata sobre el perfil metabolómico.
En estos estudios se ha logrado evidenciar una importante diferencia en el perfil metabolómico en personas con arterias coronarias sanas y a aquellas afectadas por ateroesclerosis, sentando marcas de disfunción microvascular distinguibles en la enfermedad estenótica.
Marcando como muy significativo las altas concentraciones de eritritol, pero también de ácido pirúvico, ácido pipecólico, p-crestol, ácido 3-aminoisobutírico, isoleucina, ácido glicérico, ácido láctico, sucrosa, ácido fosfórico, n-óxido de trimetilamina, entre otros, con un alto factor de riesgo para enfermedad de las arterias coronarias (10).
Resultados
Venkatesh L, et al. Confeccionaron estos estudios metabolómicos para discutir de la brecha existente en la recuperación y prevención de eventos cardiovasculares, tomando como punto de partida aquellos factores que favorecen la enfermedad cardiovascular (ECV), en los que se incluye una disrupción de los componentes moleculares de la homeostasis metabólica, que apuntan a que biomarcadores específicos como el eritritol pueden estar definiendo el peligro de alteraciones en al ambiente metabolómico que alzan el riesgo de ECV (11).
También en el estudio más grande de riesgo de ateroesclerosis en comunidades (ARIC), se relacionó que niveles elevados de eritritol fueron asociados significativamente tanto con el riesgo de enfermedad cardiovascular y diabetes mellitus tipo 2, así como sus complicaciones incluyendo rigidez arterial y complicaciones vasculares, aumento de peso y dislipidemia (12)
Algunos estudios experimentales in vivo como in vitro, estudios observacionales y estudios controles aleatorizados estudiaron los marcadores tempranos de la salud cardiovascular, por ejemplo, peso corporal, hipertensión arterial, inflamación, disfunción vascular o alteración de la microbiota intestinal en asociación con el consumo de endulzantes artificiales o bebidas endulzadas artificialmente. La mayoría de estos estudios indican que los efectos nocivos.
La Organización Mundial de la Salud en 2022 reportó sobre los efectos de los endulzantes artificiales sobre la salud. Notándose una fuerte asociación entre el consumo de bebidas endulzadas de forma artificial con algunos marcadores intermediarios para enfermedades cardiovasculares, incluyendo un modesto aumento de la realción de colesterol total/ HDL y un aumento en el riesgo de hipertensión.
La autoridad sanitaria internacional también identificó un aumento de la mortalidad por causa de enfermedad cardiovascular, un aumento de los eventos cardiovasculares e Ictus asociados todos a un aumento en el consumo de bebidas que contenían endulzantes artificiales (13).
Este mismo resultado coincide con el obtenido en el estudio del consumo de bebidas con endulzantes artificiales (EA) “The nurses’Health Study” y “Women’s Health Iniciative”, en los que se incluyó además, el riesgo de eventos cardiovasculares como el de ictus isquémico, infarto del miocardio y muerte vasculares (14)
Mossavar-Rahmani, et al. Obtuvieron como resultado de sus estudios que de acuerdo a sus modelos, en las clases TOAST, la cual desarrollaron en ateroesclerosis de arteria grande, cardioembolismo y oclusión de arteria pequeña, encontraron que un aumento del consumo de 2 o más bebidas endulzadas de forma artificial al día estuvo realacionado con un aumento del riesgo de oclusión de arteria pequeña.
En un estudio previo denominado Women’s Health Initiative (WHI), el consumo de ≥ 2 servidas de endulzantes artificiales al día, fue relacionado con un aumento del 30% combinando enfermedades cardiovasculares y todas las causas de mortalidad y un aumento del 50% de la mortalidad por causa de enfermedad cardiovascular después de controlar los factores de riesgo cardiovasculares (16).
En estos resultados se logró explicar a que el eritritol presente en comidas y bebidas como EA, favorece la activación y agregación plaquetaria, al mejorar la concentración de Ca2+ citosólico intracelular, también mejora la tasa de adhesión de plaquetas dependiente de colágeno y una actividad protrombótica dependiente de la dosis (2, 4), (Figura 3).
Según Debras C, et al con estudios observacionales aleatorios y controlados, encontró una asociación del consumo de bebidas artificialmente endulzadas, con marcadores cardiovasculares tempranos por ejemplo la ganancia de peso, hipertensión, inflamación, disfunción vascular (17-20).
Conclusiones.
En el análisis de las distintas fuentes se constata de un grupo de metabolitos sanguíneos, dentro de los cuales el eritritol se considerada como un factor de riesgo no tradicional para enfermedades cardiovasculares, independientemente de los factores de riesgo ya conocidos.
Se constata además que el eritritol aumenta la reactividad plaquetaria, actividad trombótica y riesgo de formación de coágulos intravasculares convirtiéndolo así en un factor de riesgo no tradicional para enfermedades cardiovasculares, esto validado por cohortes estadounidenses y europeos.
En estudios usándose un modelo preclínico de trombosis in vivo, se llega a comprobar una mayor tasa de formación de coágulo sanguíneo y aumento del riesgo del potencial trombótico desencadenado por una lesión arterial cuando los niveles de eritritol en plasma se encontraron elevados.
Esta revisión logra exponer resultados en los que se asocia el consumo de bebidas endulzadas con eritritol por parte de individuos sanos, con el resultante de una prolongación de sus elevaciones en plasma por encima de los niveles requeridos para provocar agregación plaquetaria, durando sus efectos más de 2 días. Probando que el uso a largo plazo de eritritol no llega a aportar beneficios y por lo contrario, se puede asociar a fenotipos cardiovasculares adversos, incluyendo la elevación del potencial en el que ocurren los fenómenos que aumenten los riesgos trombóticos, la hipertensión arterial, el aumento de peso, aumento de la grasa corporal, diabetes mellitus tipo 2, todos estos factores de riesgo convencionales para la enfermedad cardiovascular, según el estudio ARIC.
Se resalta que este campo de estudio y su relación con la enfermedad cardiovascular es relativamente reciente, abriendo las puertas a un campo de la investigación necesaria para cerrar sesgos que otros investigadores encontraron, por lo cual se espera poder contar con más conclusiones claras en los próximos años.
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