Introducción

Entre las opciones para establecer un protocolo de éxito en relación al sobrepeso y obesidad, tenemos la de pautar una dieta alta en proteínas (HP), que se ha demostrado eficaz en relación a proporcionar un mayor efecto saciante (1) y ayudar en la pérdida de peso (2). El mecanismo para que esto ocurra, parece estar dentro del tracto gastrointestinal, dónde la proteína podría ser detectada, modulando mecanismos regulatorios del apetito (3).

Además, la ingesta de un protocolo HP en relación a la ingesta de alimentos, tendrá efectos sobre: i) incremento de la termogénesis, ii) gluconeogenésis intestinal y iii) cambios en el perfil hormonal del intestino (4).

Los mecanismos citados podrían ser consecuencia de la presencia de aminoácidos debido a la digestión proteica. Es sabido que diferentes tipos de proteínas pueden tener niveles de saciedad, quizás, debido a la diferente composición de aminoácidos (AA). Los aminoácidos pueden ser detectados en el intestino con el objetivo de promover la liberación de hormonas intestinales con efecto anorexigénicos. Por ejemplo, los AA aromáticos l-fenilalanina y l-triptófano inducen la liberación de colecistoquinina (CCK) y otras hormonas como el péptido similar al glucagón (GLP-1) y péptido YY (PYY) son liberados en respuesta a la presencia de nutrientes, entre ellos, los AA (5).

Estas hormonas actúan directamente en áreas del cerebro involucradas en la regulación del apetito. CCK, grelina, PYY y GLP-1 tienen efectos sobre el apetito y la ingesta de alimentos (6).

La capacidad de la L-arginina para estimular la liberación de GLP-1 y PYY ha sido estudiada in vitro (7). La L-arginina es un aminoácido condicionalmente esencial, derivado de la dieta, síntesis endógena y recambio proteico.

Se cree que cada AA proporciona una señal fisiológica específica sobre el control de la ingesta de alimento. En la gráfica siguiente tenemos el resultado tras 12 horas sin comer en roedores a la ingesta de alimentos según el tipo de AA ingerido (8).

El objetivo de este post es conocer mejor como el AA L-arginina podría ayudarnos en un protocolo orientado al tratamiento de la obesidad.

Efectos sobre la administración oral de L-arginina en la ingesta de alimentos, peso corporal y gasto energético en roedores

Tanto en ratas como en ratones, la administración oral de L-arginina tuvo como efecto una menor ingesta de alimentos, tanto en ayuno a primera hora de la mañana, como en condiciones ad libitum al final de tarde (9)

Añadir que ni en ratas, ni ratones, se encontraron cambios en el gasto energético tras esta prueba.

Propiedades anoréxicas de la L-arginina

Las dosis encontradas en estudios en roedores son de nivel farmacológico, con cantidades que podrían equivales a llevar una dieta con un 45% de proteínas. Sin embargo, este protocolo mantenido de forma crónica no implica reducción de peso, tras repetir de forma continuada la dosis inicial. En este sentido, para establecer una estrategia de tiempos y dosis a medio o largo plazo con administración de L-arginina faltan estudios que puedan ayudar a explorar su potencial en la lucha contra la obesidad.

L-arginina, L-lisina y ácido L-glutámico

Junto con la L-arginina, los otros 2 AA identificados con mayor potencial anoréxico son la L-lisina y ácido L-glutámico (8).

Estos 3 AA inducen la distensión gástrica al retrasar el vaciado gástrico. Existen mecanismos por los cuales AA específicos regulan la digestión y la conducta alimentaria.

Para mantener la homeostasis de nutrientes el sistema nervioso central integra señales que incitan o inhiben la acción de comer. El suministro de AA esenciales se sintoniza mediante el ajuste de la ingesta de alimentos de acuerdo con su contenido en proteínas de la dieta., es decir, existe un sistema de detección de AA a nivel individual, que permite mediante la transmisión de determinadas señales controlar la ingesta de alimentos (para entendernos, en muchos momentos en los que tenemos hambre, esta señal puede ser consecuencia de la carencia de algún AA esencial. Nuestra impresión puede ser “tengo hambre” pero sino proporcionamos alimentos que aporten estos AA, al poco tiempo, volveremos a tener hambre. Esta situación es fácilmente reconocible por parte de los profesionales que pasan consulta en nutrición).

De los 20 AA que existen, el aporte de los 3 citados, implicaron una mayor reducción en la ingesta de alimentos. La explicación a esto se encuentra en el impacto que tiene estos 3 AA en la actividad neuronal en el área postrema y el núcleo del tracto solitario (aspectos en los que no vamos a profundizar más en este post).

Gráfica que explicaría el potencial anoréxico de la arginina, lisina y glutamina.

L-arginina y resistencia a la insulina

La L-arginina es un precursor del óxido nítrico.

Entre las comorbilidades de mayor impacto que tiene la obesidad se encuentra la resistencia a la insulina. El síndrome de resistencia a la insulina (IRS) predispone a sufrir diabetes tipo 2, enfermedad cardiovascular, hipertensión, ciertos tipos de cáncer, síndrome de ovario poliquístico, hígado graso y apnea del sueño.

En pacientes con enfermedad cardiovascular (ECV), existe disfunción endotelial en los vasos morfológicamente intactos, incluso antes de la aparición de manifestaciones clínicas en la ECV. Está bien establecido que una biodisponibilidad disminuida de óxido nítrico (NO) contribuye a la disfunción endotelial.

La activación de la NO sintasa (NOS) aumenta el flujo sanguíneo y la sensibilidad a la insulina en tejidos (por ejemplo, músculo esquelético, hígado y tejido adiposo). La inhibición de la NOS reduce la entrega de nutrientes a nivel microvascular y provoca un cuello de botella o embotamiento en la captación de glucosa estimulada por la insulina en el músculo esquelético.

Recordemos que la síntesis de NO por el endotelio vascular regula la presión sanguínea arterial (10) y es defectuoso en sujetos hipertensos (11).

Formación del óxido nítrico

Resumen

En la búsqueda de establecer protocolos efectivos para sujetos en situación de sobrepeso u obesidad, conocer el mecanismo de actuación de determinados aminoácidos puede ayudar al diseño de dietas más efectivas.

Fuentes,

(1) Poppitt SD, McCormack D, Buffenstein R. Short-term effects of macronutrient preloads on appetite and energy intake in lean women. Physiol Behav 1998; 64:279–285

(2) Westerterp-Plantenga MS, Lejeune MP, Nijs I, van Ooijen M, Kovacs EM. High protein intake sustains weight maintenance after body weight loss in humans. Int J Obes Relat Metab Disord 2004; 28: 57–64

(3) Fromentin G, Darcel N, Chaumontet C, Marsset-Baglieri A, Nadkarni N, Tome D. Peripheral and central mechanisms involved in the control of food intake by dietary amino acids and proteins. Nutr Res Rev 2012; 25: 29–39.

(4) Halton TL, Hu FB. The effects of high protein diets on thermogenesis, satiety and weight loss: a critical review. J Am Coll Nutr 2004; 23: 373–385

(5) Spreckley E, Murphy KG. The L-Cell in nutritional sensing and the regulation of appetite. Front Nutr 2015; 2: 23

(6) Berthoud HR. Vagal and hormonal gut-brain communication: from satiation to satisfaction. Neurogastroenterol Motil 2008; 20(Suppl. 1): 64–72.

(7) Mace OJ, Schindler M, Patel S. The regulation of K- and L-cell activity by GLUT2 and the calcium-sensing receptor CasR in rat small intestine. J Physiol 2012; 590(Pt 12): 2917–2936.

(8) Jordi J, Herzog B, Camargo SM, Boyle CN, Lutz TA, Verrey F. Specic amino acidsinhibit food intake via the area postrema or vagal afferents. J Physiol 2013; 591(Pt 22): 5611–5621.

(9) A. Alamshah ,A.K.McGavigan , E. Spreckley et al.  L-arginine promotes gut hormone release and reduces food intake in rodents. Diabetes, Obesity and Metabolism 18: 508–518, 2016.

(10)  Shesely EG, Maeda N, Kim HS et al. Elevated blood pressures in mice lacking endothelial nitric oxide synthase. Proc Natl Acad Sci U S A 1996; 93: 13176–81

(11) Forte P, Copland M, Smith LM, Milne E, Sutherland J, Benjamin N. Basal nitric oxide synthesis in essential hypertension. Lancet 1997; 349: 837–42