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SÍNDROME METABÓLICO Síndrome metabólico Todos los derechos reservados por: ! 2015 Editorial Alfil, S. A. de C. V. Insurgentes Centro 51–A, Col. San Rafael 06470 México, D. F. Tels. 55 66 96 76 / 57 05 48 45 / 55 46 93 57 e–mail: alfil@editalfil.com www.editalfil.com ISBN 978–607–741–131–4 Dirección editorial: José Paiz Tejada Revisión editorial: Irene Paiz, Berenice Flores Ilustración: Alejandro Rentería Diseño de portada: Arturo Delgado Impreso por: Solar, Servicios Editoriales, S. A. de C. V. Calle 2 No. 21, Col. San Pedro de los Pinos 03800 México, D. F. Noviembre de 2014 Esta obra no puede ser reproducida total o parcialmente sin autorización por escrito de los editores. Los autores y la Editorial de esta obra han tenido el cuidado de comprobar que las dosis y esquemas terapéuticos sean correctos y compatibles con los estándares de aceptación general de la fecha de la publicación. Sin embargo, es difícil estar por completo seguros de que toda la información pro- porcionada es totalmente adecuada en todas las circunstancias. Se aconseja al lector consultar cui- dadosamente el material de instrucciones e información incluido en el inserto del empaque de cada agente o fármaco terapéutico antes de administrarlo. Es importante, en especial, cuando se utilizan medicamentos nuevos o de uso poco frecuente. La Editorial no se responsabiliza por cualquier alte- ración, pérdida o daño que pudiera ocurrir como consecuencia, directa o indirecta, por el uso y apli- cación de cualquier parte del contenido de la presente obra. Colaboradores Dra. Ariadna Aguiñiga Rodríguez Médico Internista. Adscrita al Hospital General de Zona Nº 48, IMSS. Miembro del Colegio de Medicina Interna de México, A. C. Recertificada por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Capítulo 9 Dr. Jorge Aldrete Velasco Médico Internista Colegiado. Investigador Clínico. Director General de Paracel- sus, S. A. de C. V. Capítulos 1, 2 Dr. Luis Álvarez Torrecilla Médico Internista. Subespecialista en Cardiología. Adscrito al Hospital General de Zona Nº 48, IMSS. Miembro del Colegio de Medicina Interna de México, A. C. Recertificado por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Capítulos 5, 6 Jesús Antonio Alveano Hernández Miembro de la Academia Michoacana de Ciencias. Profesor Investigador de la División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Medicina “Dr. Ignacio Chá- vez”, Universidad Michoacana. Capítulo 12 V VI (Colaboradores)Síndrome metabólico Dr. Ramón Jesús Barrera Cruz Médico Internista. Presidente del Colegio de Medicina Interna de México, Filial Yucatán. Recertificado por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Departamento de Medicina Interna, Hospital Regional Mérida, ISSSTE. Capítulo 13 Dr. Alfredo Cabrera Rayo Médico Internista. Subespecialista en Medicina Crítica y Terapia Intensiva. Jefe de Medicina Interna, Hospital General de Zona Nº 48, IMSS. Adscrito al Servicio de Medicina Interna, Hospital Regional “1º de Octubre”, ISSSTE. Exsecretario de Actividades Científicas del Colegio de Medicina Interna de México. Extitular del Comité de Educación del Colegio de Medicina Interna de México. Recertifi- cado por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Capítulos 5, 6, 9 Dr. José Enrique Campillo Doctor en Medicina por la Universidad de Granada, España. Completó su forma- ción en las universidades de Lieja (Bélgica) y Oxford (Gran Bretaña). Catedrá- tico de Fisiología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Extremadura. Premio Nacional de Investigación de la Sociedad Española de Diabetes. Capítulos 1, 2 Dra. Ana Teresa Cantú Ruiz Médica egresada de la Universidad Panamericana. Máster de Especialista en Neurociencias en el Instituto de Altos Estudios Universitarios, Barcelona, Es- paña. Capítulos 1, 2 Dr. Jaime Carranza Madrigal Médico Internista. Farmacólogo Clínico. Clínica Cardiometabólica de la Facul- tad de Ciencias Médicas, Facultad de Medicina, UNAM. Expresidente del Cole- gio de Medicina Interna de México, A. C., Filial Michoacán. Miembro de la NAASO. Recertificado por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Capítulos 7, 10 Dr. Eusebio Castro Martínez Facultad de Medicina, Universidad Veracruzana, Campus Minatitlán. Capítulo 3 Dr. José Antonio Cetina Canto Médico Internista. Subespecialista en Endocrinología. Departamento de Medici- na Interna, Hospital Regional de Mérida, ISSSTE. Capítulo 13 VIIColaboradores Dr. Ulises Hernández Dávalos Médico del Hospital General Querétaro, ISSSTE. Capítulo 4 Dra. Guadalupe Laguna Hernández Médico Internista adscrita al Servicio de Medicina Interna, Hospital Regional “1º de Octubre”, ISSSTE. Profesor Titular de Fisiopatología, Escuela Superior de Medicina, Instituto Politécnico Nacional. Miembro del Colegio de Medicina In- terna de México, A. C. Recertificada por el Consejo Mexicano de Medicina In- terna, A. C. Capítulos 5, 6, 9 Dra. Sonia María López Correa Médico Cirujano. Maestra en Ciencias de la Salud. Escuela de Enfermería y Sa- lud Pública de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Capítulo 8 Dr. Eduardo López Velázquez Facultad de Medicina, Universidad Veracruzana, Campus Minatitlán. Capítulo 3 Dr. Faustino Morales Gómez Médico Internista. Expresidente del Colegio de Medicina Interna, Filial Tabasco. Capítulo 10 Dr. Carlos Lenin Pliego Reyes Médico Internista. Subespecialista en Inmunología y Alergia. Coordinador de Medicina Interna del Hospital Regional “Lic. Adolfo López Mateos”, ISSSTE. Secretario General del Colegio de Medicina Interna de México, A. C. Miembro del Comité de Recertificación del Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Profesor Titular del Curso de Especialización en Medicina Interna, UNAM. Capítulo 9 Dr. Ulices Quintana Rodríguez Médico Internista. Adscrito al Servicio de Medicina Interna del Hospital General Querétaro, ISSSTE. Catedrático de la Facultad de Medicina, Universidad Aná- huac, Campus Querétaro. Excoordinador de Enseñanza e Investigación del ISSSTE, Querétaro. Excoordinador del Servicio de Medicina Interna del ISSSTE, Querétaro. Capítulo 4 VIII (Colaboradores)Síndrome metabólico Dra. Alejandra Ruiz Fuentes Médico Internista. Adscrita al Hospital General de Zona Nº 48, IMSS. Miembro del Colegio de Medicina Interna de México, A. C. Recertificada por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Capítulo5 5, 6 Dr. Nikos Christo Secchi Nicolás Presidente del Colegio de Medicina Interna, Filial Coatzacoalcos, Veracruz. Re- certificado por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Jefe de Medicina Interna, Hospital General Minatitlán, SSA. Profesor Titular de Endocrinología, Cardiología y Neumología, Facultad de Medicina UV, Campus Minatitlán. Mé- dico Adscrito de Medicina Interna, HGZ Nº 36, IMSS, Coatzacoalcos, Ver. Capítulo 3 Dr. Marco Antonio Villagrana Rodríguez Medicina Interna, Hospital Regional “1º de Octubre”, ISSSTE. Certificado por el Consejo Mexicano de Medicina Interna, A. C. Miembro Titular del Colegio de Medicina Interna de México, A. C. Capítulos 5, 6, 9 Dra. Martha Eva Viveros Sandoval Doctorado en Ciencias. Laboratorio de Hemostasia y Biología Vascular, División de Posgrado e Investigación, Facultad de Ciencias Médicas y Biológicas “Dr. Ignacio Chávez”, UMSNH. Capítulo 11 Contenido Prólogo XI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dr. Jaime Carranza Madrigal 1. Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico. Los primeros 40 millones de años 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jorge Aldrete Velasco, José Enrique Campillo, Ana Teresa Cantú Ruiz 2. Aparece el hombre y con él... la obesidad 27. . . . . . . . . . . . . . . . Jorge Aldrete Velasco, José Enrique Campillo, Ana Teresa Cantú Ruiz 3. Genomia del síndrome metabólico: predisposición genética del mexicano 45. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nikos Christo Secchi Nicolás, Eusebio Castro Martínez, Eduardo López Velázquez 4. Síndrome metabólico. Evolución históricay conceptos actuales desde la visión del internista 57. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ulices Quintana Rodríguez, Ulises Hernández Dávalos 5. El papel de la resistencia a la insulina en la patogenia del síndrome metabólico 69. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Marco Antonio Villagrana Rodríguez, Alfredo Cabrera Rayo, Luis Álvarez Torrecilla, Alejandra Ruiz Fuentes, Guadalupe Laguna Hernández IX X (Contenido)Síndrome metabólico 6. Hipertensión en la fisiopatología del síndrome metabólico 77. . Luis Álvarez Torrecilla, Alejandra Ruiz Fuentes, Alfredo Cabrera Rayo, Guadalupe Laguna Hernández, Marco Antonio Villagrana Rodríguez 7. Dislipidemia del síndrome metabólico: más allá del C–LDL y el C–HDL 81. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jaime Carranza Madrigal 8. Tratamiento de la dislipidemia del síndrome metabólico 89. . . Sonia María López Correa 9. Estrés oxidativo, inflamación y síndrome metabólico 95. . . . . . Alfredo Cabrera Rayo, Ariadna Aguiñiga Rodríguez, Guadalupe Laguna Hernández, Carlos Lenin Pliego Reyes, Marco Antonio Villagrana Rodríguez 10. Disfunción endotelial y síndrome metabólico 105. . . . . . . . . . . . . Faustino Morales Gómez, Jaime Carranza Madrigal 11. El síndrome metabólico como estado hipercoagulable 115. . . . . Martha Eva Viveros Sandoval 12. Depresión en el síndrome metabólico: el componente olvidado 127. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jesús Antonio Alveano Hernández 13. Manejo integral del síndrome metabólico 137. . . . . . . . . . . . . . . . Ramón Jesús Barrera Cruz, José Antonio Cetina Canto Índice alfabético 151. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prólogo Dr. Jaime Carranza Madrigal Con gran placer, y sobre todo con orgullo, presento ante la comunidad médica este ejemplar de la serie “Puesta al Día en Medicina Interna”, en esta oportunidad con el tema Síndrome metabólico, producto del esfuerzo de destacados y recono- cidos médicos mexicanos y extranjeros que ponen a disposición de los profesio- nales de la salud una herramienta más de aprendizaje y actualización. Este libro no tiene la pretensión de ser una exhaustiva revisión del tema, ya que existen muchos y muy buenos textos que cumplen con ese objetivo. Más bien trata de mostrar los conocimientos, la experiencia y las aportaciones de investiga- ción original de médicos internistas y subespecialistas de la medicina interna, así como investigadores expertos en áreas relacionadas con el síndrome metabólico de nuestro país y especialmente la colaboración de dos prestigiados investigado- res españoles, con lo cual se abordan los aspectos principales acerca del origen filogenético del síndrome metabólico, su definición, criterios diagnósticos e im- pacto como factor de riesgo a nivel poblacional, la fisiopatología más aceptada del síndrome y su relación con estados protrombóticos, inflamatorios y de estrés oxidativo, así como también con alteraciones tan importantes como la depresión y el cáncer, sin dejar de mencionar aspectos tan poco abordados, incluso por las guías internacionales recientes, como la dislipidemia del síndrome metabólico tanto en su identificación como en su tratamiento. Con la certeza de que este libro será de interés para todos los médicos que re- quieren información acerca del tema, y de que despertará inquietudes de investi- gación y sana controversia, deseo que lo disfruten y les sea de utilidad en el desa- rrollo de sus deberes en el quehacer médico. Bienvenidos a la lectura. XI XII (Prólogo)Síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! 1 Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico. Los primeros 40 millones de años Jorge Aldrete Velasco, José Enrique Campillo, Ana Teresa Cantú Ruiz ¿DE QUÉ MORIMOS HOY? Los seres humanos siempre hemos intentado evitar el sufrimiento, la enfermedad y la muerte. En toda nuestra historia nunca se había logrado disponer de medios tan eficaces como los que hoy están a nuestro alcance para combatir la enferme- dad, mitigar el dolor y retrasar el final inevitable. Hasta hace apenas un siglo la elevada tasa de mortandad que nos afligía era consecuencia, sobre todo, de las deficientes condiciones higiénicas, de la desnutrición y de las infecciones: el con- sumo de agua sin potabilizar, las infecciones gastrointestinales y respiratorias, las grandes pandemias, la precaria alimentación de la mayor parte de la población, la mortalidad perinatal, etc. Estas carencias sanitarias y sociales ocasionaron que la esperanza de vida, hasta hace un siglo, no superara los 35 años de edad. Esta situación de precariedad sanitaria comenzó a cambiar en la primera mitad del siglo XX. Fue entonces cuando se produjeron una serie de descubrimientos científicos que permitieron mejorar la esperanza de vida y combatir con eficacia las causas principales de tantas enfermedades. Se inventaron los antibióticos, se ampliaron la gama y la cobertura de vacunas a la población, se hizo llegar agua potable a una mayor cantidad de habitantes y se produjo una revolución en las técnicas de producción y distribución de alimentos mediante la mecanización y la planificación científica de la agricultura y de la ganadería. Con ello, al menos en una parte del mundo, se vencieron otros de los problemas históricos de la hu- manidad: el hambre y la desnutrición. El desarrollo de la industria agroalimenta- ria y de la tecnología de los alimentos permitió que llegara hasta nosotros una 1 2 (Capítulo 1)Síndrome metabólico gran abundancia y variedad de alimentos, algunos muy calóricos y extremada- mente apetecibles. La desnutrición estaba vencida y, en su lugar, comenzó una época de excesos en el aporte de nutrientes y de energía a nuestro organismo; este derroche aún continúa y se acrecienta año con año tanto en los países desarrolla- dos como en aquellos en vías de desarrollo, como India, China y países de Améri- ca Latina, entre otros. Actualmente, al inicio de la segunda década del siglo XXI, con la higiene bien establecida entre la población, la mayor parte de las infecciones bien controladas y una alimentación variada e ilimitada, la esperanza de vida ha aumentado y mu- chas personas llegan al último tercio de su vida con buen estado de salud. Esto ocasiona que gran parte de la población comience a preocuparse por las enferme- dades que se desarrollan preferentemente en la edad adulta avanzada, que son las que pueden acortar la vida o reducir su calidad, fundamentalmente el cáncer y las enfermedades metabólicas (diabetes, obesidad, hipertensión y dislipidemia), y sobre todo sus consecuencias, que implican las enfermedades cardiovasculares. Podemos asegurar que casi la mitad de la población de los países desarrollados y de muchos en vías de desarrollo se muere a causa de problemas cardiovascula- res.3 Numerosos estudios epidemiológicos han demostrado la relación directa que existe entre estas enfermedades metabólicas y cardiovasculares y el bienestar económico y social.4 Algunos opinan que las enfermedades de la hiperalimenta- ción, de la falta de comunicación entre las personas, de la soledad, del sedentaris- mo, del estrés laboral y del aburrimiento son enfermedades de la civilización. LOS PROBLEMAS DEL DISEÑO ¿Por qué hay tantas personas que padecen estas enfermedades?, ¿cuál es la razón de que resulte tan difícil perder el sobrepeso?, ¿a qué se debe esta epidemia de diabetes que en el año 2025 afectará a más de 300 millones de habitantes?,5 ¿cuál es la razón de que tantas personas mayores de 45 años de edad padezcan hiperten- sión, diabetes o dislipidemia? Para poder responder a estas preguntas recurriremos a los métodos de la llama- da medicina darwiniana o medicina evolucionista, que considera que muchas de las enfermedades que hoy nos afligen son el resultado de la incompatibilidad en- tre el diseñoevolutivo de nuestros organismos y el uso que les damos. Nuestro organismo es el resultado de millones de años de evolución biológica. Nuestros genes han evolucionado adaptando el organismo a las diferentes formas de alimentación que los cambios en el ambiente impusieron a nuestros ancestros. En consecuencia, nuestro diseño metabólico es el resultado del ajuste continuo 3Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! a esos cambios, y ese diseño fue tan eficaz que permitió que nuestra especie evo- lucionara hasta el estado actual, superando todas las dificultades medioambienta- les que encontró en su camino a lo largo de millones de años y desarrollando un cerebro que es una construcción única en el mundo biológico. Desafortunada- mente, las circunstancias ambientales y la alimentación actual someten nuestro diseño evolutivo a un uso inadecuado, por lo que el organismo responde a esa pre- sión con el desarrollo de diversas enfermedades. SÍNDROME METABÓLICO: EL ENEMIGO PÚBLICO NÚMERO UNO El síndrome metabólico (SM), según la definición de la Organización Mundial de la Salud, es la presencia de intolerancia a la glucosa (IGT) o diabetes mellitus o resistencia a la insulina (RI), o ambas, con dos o más de los siguientes compo- nentes: presión arterial alta (! 140/90 mmHg); triglicéridos plasmáticos eleva- dos (! 150 mg/dL) o bajo colesterol HDL (< 35 mg/dL en hombres y < 39 mg/dL en mujeres), o ambos; obesidad central (hombres: rango cintura–cadera < 0.9; mujeres > 0.85) o índice de masa corporal (IMC) > 30 kg/m2, y microalbuminu- ria.6 En el caso de la Federación Internacional de Diabetes, el SM es la presencia conjunta de obesidad central (perímetro abdominal ! 90 cm para hombres y ! 80 cm para mujeres, siendo el IMC > 30 kg/m2, aunado a dos o más de los siguien- tes factores: hipertrigliceridemia, colesterol HDL disminuido, hipertensión arte- rial, glucosa plasmática en ayuno elevada [! 100 mg/dL] o diagnóstico de diabe- tes mellitus tipo 2).7 Entre sus componentes mencionaremos que el incremento en la prevalencia y la incidencia de la diabetes mellitus (DM) hace que se le consi- dere como un fenómeno epidémico, una de las pandemias del siglo XXI. La cifra mundial de personas con diabetes crecerá de los 150 millones que se estiman en la actualidad hasta más de 300 millones en 2025.8 La obesidad no sólo afecta a los adultos, sino que también ya tiene una gran prevalencia en los niños y los ado- lescentes. Actualmente se presenta en 26.8% de los hombres y 37.5% de las mu- jeres en México,9 pero desde hace varias décadas afecta de manera importante a las poblaciones de niños y adolescentes, desencadenando una epidemia cre- ciente de obesidad infantil. En relación con la dislipidemia, en la población mexi- cana se refiere una prevalencia de 13%.9 La hipertensión afecta a una elevada proporción de las personas mayores de 50 años de edad, con una prevalencia de 33.3% en los hombres y de 30.8% en las mujeres,9 además de que es uno de los principales factores para que se desencadene la enfermedad cardiovascular. La mayoría de los médicos aceptan que las alteraciones que componen al SM tienen una fuerte carga hereditaria, pero es un hecho que no todos los miembros 4 (Capítulo 1)Síndrome metabólico de una misma familia llegan a padecerlo o sólo desarrollan algunas de las enfer- medades que componen el síndrome. Esto indica que además de los genes hay algo más que también es importante para que aparezca la RI y se desarrolle el SM. Numerosos estudios han demostrado que sobre la base de una susceptibilidad ge- nética deben actuar una serie de factores ambientales y del estilo de vida. El se- dentarismo, el exceso de alimentos calóricos, el abuso en el consumo de carbohi- dratos y grasas y el estrés crónico son algunas de las circunstancias capaces de desencadenar todo el proceso. LA CLAVE ES LA EPIGENÉTICA Hoy se sabe que el funcionamiento de los genes puede estar regulado por diferen- tes factores externos y ambientales, como pueden ser los alimentos, la actividad física, los tóxicos, etc. Éste es el objetivo de estudio de la epigenética. Las in- fluencias ambientales, aunque no pueden modificar la estructura de los genes, sí pueden afectar al entramado molecular que los sustenta (histonas) y modificar alguna de sus características químicas (metilaciones). Estos cambios condicio- nan la expresión de la información que alberga un gen determinado y, por supues- to, la estructura de la proteína que las células fabrican con esa información, ade- más de que se altera la función que controla esa proteína. Por ejemplo, si esa proteína alterada es parte del transportador celular de glucosa sobre el que actúa la insulina, su efecto será la RI. En la actualidad se considera que una parte de la población porta un genotipo que desencadena la RI.10 Si en una persona se dan una serie de circunstancias am- bientales, como el sedentarismo, una alimentación abundante en calorías y gra- sas, un exceso de estrés y otras circunstancias, seguramente desarrollará SM. En- tre las numerosas interrogantes que suscitan la RI y sus consecuencias, una de las más intrigantes se refiere a cómo esta característica genética tan perjudicial para la salud del portador está tan difundida entre la población. Para poder despejar un poco esta interrogante es fundamental mirar al pasado para comprender mejor el presente. La medicina darwiniana o evolucionista es una rama de la ciencia médica que pretende el estudio de la enfermedad en el contexto de la evolución biológica. Evalúa la enfermedad desde una perspectiva diferente, inusual entre los médicos, lo cual repercute en la novedad con la que se enfocan las causas de la propia enfer- medad, su prevención y su tratamiento. En esta revisión se tratarán de aplicar los principios de la medicina darwiniana para intentar comprender por qué los genes que predisponen a la RI están tan difundidos en la especie humana y cómo esta circunstancia es capaz de ocasionar tantos problemas de salud en la actualidad. 5Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! La medicina evolucionista considera que muchas de las enfermedades que hoy afligen al ser humano son consecuencia de la incompatibilidad entre el diseño evolutivo de nuestro organismo y el uso que hoy le damos. Para introducirse en los principios en los que se basa la medicina darwiniana hay que considerar que el diseño actual del organismo humano (codificado en sus genes) es el resultado de millones de años de evolución. Este diseño tuvo que evo- lucionar para responder a los cambios en el medio, a los que el ser humano y sus antecesores se enfrentaron en cada etapa de su evolución, por lo que si los genes de la RI están en nuestro genoma es porque en algún momento de la evolución algunos individuos se beneficiaron de tal característica. Para ello cabría la pena preguntarse: si la RI fue una mejora en nuestro diseño para afrontar determinadas condiciones ambientales que nos tocó soportar en nuestra evolución, ¿sería posi- ble que hace miles de años, en algún periodo lejano de nuestra evolución, cierto grado de RI fue imprescindible para sobrevivir? Hay que tener en cuenta que, desde el punto de vista de la teoría de la evolu- ción, cualquier agrupación de seres vivos que consideremos, aunque sea tan hete- rogénea como una planta, un escarabajo, un ave y un ser humano, compartieron un antepasado común hace millones de años, y actualmente comparten muchos genes. Por eso nuestro genoma contiene algún gen que no ha cambiado desde que lo albergaron las primeras criaturas unicelulares que poblaban el lodo primitivo, hace miles de millones de años. Se sabe que 99% de nuestros genes son idénticos a los que posee cualquier chimpancé, del que nos separamos evolutivamente hace apenas 10 millones de años. Si todas nuestras característicasmorfológicas, fisiológicas y bioquímicas fue- ron adquiridas a lo largo de millones de años de evolución, ¿cómo podemos inter- pretar que hoy tantas personas posean un genotipo de RI? La RI es una caracterís- tica genética que tiene que estar sustentada en una o varias proteínas, incluidos los propios receptores de la insulina. Los dos mecanismos que permiten la variación genética necesaria para que ocurra la evolución son la mutación y la recombinación genética. En estos delica- dos procesos se intercambian porciones variables de los genes procedentes de uno y otro progenitor. Así, en la reproducción sexual se pueden combinar (proce- dentes de cada progenitor) mutaciones favorables, que pueden ser seleccionadas porque confieren una ventaja adaptativa, y mutaciones desfavorables, que pue- den ser eliminadas si el ambiente no es propicio. Es decir, una mutación genética, por sí sola, no significa nada; las mutaciones sólo son importantes cuando permi- ten la supervivencia y la reproducción del individuo en determinadas condiciones ambientales. En este contexto, la selección natural es el proceso que explica la adaptación de los organismos a un ambiente en cambio continuo y la correspondiente evolu- ción de su estructura y de su función. La selección natural actúa a través de las 6 (Capítulo 1)Síndrome metabólico modificaciones en el éxito reproductor: los individuos que poseen características hereditarias más ventajosas dejan más descendientes que los que carecen de ellas. Las variaciones más favorables, desde el punto de vista del organismo, son las que incrementan la probabilidad de supervivencia y de reproducción; tales varia- ciones serán entonces preservadas y multiplicadas de generación en generación, acumulándose gracias a que sus portadores están mejor adaptados al ambiente y sobreviven y se reproducen con más eficacia. Sobre estas bases parece lógico su- poner que una condición como la RI, causante de enfermedad, incapacidad y muerte, no debió de ser seleccionada por la evolución, ¿o acaso es posible enga- ñar a la selección natural? Un ejemplo particularmente significativo del alcance del mecanismo de la selección natural y que explica cómo un rasgo, aparente- mente perjudicial como la RI, podría llegar a ser benéfico en determinadas condi- ciones, lo encontramos en una enfermedad como la anemia falciforme; así, los individuos que portan esta mutación tienen menos probabilidades de padecer pa- ludismo, sobreviven con más frecuencia y en mejores condiciones y, en conse- cuencia, se reproducen más y transmiten sus genes, incluidos los de la hemoglo- bina anormal, a sus descendientes. La selección natural siempre favorece la característica que proporciona mayor éxito reproductor; por eso cabría plantearse si la RI fue seleccionada porque con- fería alguna ventaja para la supervivencia y la reproducción de la especie humana durante alguna etapa de su evolución. Además, la RI y sus consecuencias suelen aparecen en edades avanzadas, posreproductivas, por lo que debemos preguntar- nos: ¿cómo es posible esta contradicción?, ¿engañó la RI a la selección natural?, ¿se equivocó la evolución? Compensación genética Al ser la selección natural la clave fundamental que determina la evolución de las especies, en este sentido surge una paradoja: ¿cómo es posible que se hayan seleccionado genotipos que albergan condiciones metabólicas como la RI? Para poder explicar lo anterior, utilizaremos como ejemplo la aterosclerosis, que aunque comienza en edades tempranas no ejerce sus efectos perniciosos has- ta pasados los 40 años de edad, en promedio. En estas condiciones es un desorden posreproductivo, que por tanto ha escapado a la fuerza de la selección natural. Pero, ¿por qué hemos heredado esta gran tendencia a desarrollar aterosclerosis y padecer sus funestas consecuencias? El mecanismo que opera en estos casos se basa en los llamados genes pleiotró- picos. que operan a través de diversos mecanismos. Uno de estos mecanismos es las llamadas mutaciones compensatorias o de intercambio (trade–off mutations), que son aquellas características genéticas que producen alguna ventaja de super- 7Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! vivencia y reproducción en edades tempranas de la vida a cambio o en compensa- ción (trade–off) de ocasionar desventajas en las etapas posreproductivas de la vida. Como ejemplo de esto podemos mencionar que hay una cepa de ratones que manifiestan una alteración en la función de sus macrófagos. En consecuencia, es- tos ratones muestran una gran susceptibilidad a padecer infecciones, pero no de- sarrollan aterosclerosis. Por el contrario, hay otros animales que muestran una hiperactividad de sus macrófagos; en este caso apenas tienen infecciones en su etapa reproductora, pero desarrollan una aterosclerosis precoz. ¿Qué relación puede guardar el hecho de padecer o no infecciones de joven y desarrollar ateros- clerosis en la adultez? De esta forma, una deficiencia de macrófagos retrasa la formación de ateromas, pero hace más susceptible al individuo portador de pade- cer infecciones; por el contrario, una gran actividad de los macrófagos favorece la aterosclerosis, pero previene de padecer numerosas infecciones durante la edad reproductora. Es decir, en este caso la aterosclerosis tardía es una compensa- ción (trade–off) por una buena defensa antimicrobiana precoz. Un mecanismo similar de compensación opera en la RI, la cual lleva aparejada una serie de características metabólicas que confieren ventajas de supervivencia y reproducción en edades jóvenes, reproductivas. Por eso a lo largo de la evolu- ción de nuestra especie se fueron seleccionando genes que favorecían a la RI, a pesar de que sus efectos compensadores podrían ocasionar problemas de salud (obesidad, diabetes, hipertensión, dislipidemia, aterosclerosis) en la edad posre- productiva. Muchos de estos cambios genéticos exigían un precio, una compen- sación: proporcionaban la supervivencia y la eficacia reproductora en la juventud a cambio de una mayor predisposición a la enfermedad en la vejez. EVOLUCIÓN DE LA ESPECIE HUMANA Un elemento esencial en la evolución biológica es el factor tiempo. Las modifica- ciones infinitesimales que se producen en el material genético a veces proporcio- nan a sus portadores pequeñísimas ventajas que sólo llegan a imponerse tras miles de generaciones. La evolución biológica sucede a lo largo del tiempo geo- lógico, que se mide en millones de años. El Paraíso terrenal Hace unos 20 millones de años, durante el Mioceno, la Tierra vivió unas condi- ciones climáticas paradisiacas. El clima era especialmente cálido y húmedo, con 8 (Capítulo 1)Síndrome metabólico lluvias abundantes, lo que condicionó la expansión de interminables selvas ecua- toriales y tropicales que rodeaban al mundo como una franja verde sólo interrum- pida por las aguas de los océanos. Desde las costas del Atlántico en África hasta los confines de Asia se extendía un bosque impenetrable, prácticamente sin inte- rrupción. Estas interminables selvas húmedas estaban pobladas por una vegeta- ción exuberante, con plantas y árboles gigantescos. Bullían en ellas miles de in- sectos diferentes y las habitaban reptiles diversos, desde pequeñas lagartijas hasta gigantescas serpientes. Los dinosaurios habían desaparecido unos 40 millo- nes de años antes y, en su lugar, numerosas aves y mamíferos vegetarianos se ali- mentaban de los inagotables recursos que ofrecían los bosques. Una muchedum- bre de depredadores prosperaba alimentándose de los herbívoros, bien cebados y abundantes. En aquellas selvas los simios se encontraban en su paraíso. En este escenario, en el que había poco riesgo, alimentos abundantes y las condiciones más favorables para la reproducción, surgieron nuestros antepasados. Hace unos cinco millones de años, a comienzos del Pleistoceno, el periodo que siguió al Mioceno, en los bosques que entoncesocupaba África Oriental, más concretamente en la zona correspondiente a lo que hoy es Kenia y Etiopía, habi- taba una estirpe muy especial de monos homínidos: los Ardipithecus ramidus. Éstos, como el resto de los primates, estaban adaptados a vivir en zonas geográfi- cas en las que no existían variaciones estacionales porque los monos, en general, no pueden soportar largos periodos en los que no haya frutas, hojas verdes, tallos, brotes tiernos o insectos de los que alimentarse. El Ardipithecus ramidus no aban- donaba nunca sus selvas. Como los monos antropomorfos de hoy, debía de tratar- se de una especie muy poco tolerante a los cambios en el ambiente. Todo le inci- taba a buscar la comodidad fresca y húmeda y la fácil subsistencia que le proporcionaban sus bosques, y nunca traspasaba los límites: en la linde se encon- traba, para él el fin del mundo, la muerte. Presentaban una constitución física muy adecuada para trepar a los árboles, por los que braceaban con soltura con unas manos prensiles muy eficientes. No podían correr velozmente por el suelo, ya que sus caderas y los huesos de sus pier- nas sólo les permitían una torpe marcha bamboleante. Su cerebro era como el de un chimpancé actual; con una capacidad de unos 400 cm3. En ellos predominaría el sentido de la vista más que el del olfato: en el bos- que el hecho de ver bien es mucho más importante que el de tener una gran capaci- dad olfativa. Con una amplia variedad de alimentos a su alcance, el Ardipithecus ramidus podía obtener todos los nutrientes necesarios. Los alimentos vegetales, que cons- tituían la dieta diaria de nuestro ancestro de los bosques húmedos, estaban com- puestos en su mayor parte de hidratos de carbono, con una pequeña proporción de proteínas y apenas algo de grasa, con sus excepciones (p. ej., el cacahuate, el coco o el aguacate). 9Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! Metabolismo basal y gasto energético Hay dos conceptos fundamentales a los que se destina el gasto energético en los animales. Uno es el metabolismo basal y el otro es el gasto energético, que es el consumo energético por ejercicio, es decir, la energía que un animal gasta al mo- verse. Para poder vivir y moverse cualquier animal necesita ingerir el combustible suficiente en forma de alimentos. Los hidratos de carbono y las proteínas propor- cionan menos energía (4 kcal/g) que las grasas (9 kcal/g). Los alimentos que el Ardipithecus ramidus podía encontrar hace cinco millones de años, como los que se pueden conseguir hoy en día, poseen muy diversa densidad calórica. Este tér- mino alude a la proporción entre la calidad de alimento y el número de calorías que proporciona. Por ejemplo, para ingerir 1 000 kcal, nuestro antepasado nece- sitaría comer 200 g de miel o 5 000 g de hojas tiernas. La densidad calórica de los alimentos determina el volumen que hay que ingerir para conseguir las calo- rías necesarias para mantener las necesidades energéticas. Por esta razón, el volu- men de alimentos ingeridos diariamente es mayor en los herbívoros que en los carnívoros. Asimilación de la glucosa Hace cinco millones de años el Ardipithecus ramidus, como los chimpancés en la actualidad, procesaba los alimentos. Dada la alimentación herbívora de nuestro ancestro, la glucosa representaría casi la totalidad del material nutritivo absor- bido. ¿Cómo se asimilaba esa glucosa que llegaba abundante y de forma conti- nuada? Nuestros ancestros, como los primates hoy día, seguramente tenían una eleva- da sensibilidad a la insulina. Así la insulina, al actuar sobre el hígado, permitía una rápida asimilación de la glucosa, que se transforma en glucógeno. La insuli- na, al actuar sobre los receptores de las células musculares, permitía el metabolis- mo de la glucosa a nivel muscular. La insulina se unía también a sus receptores en las células del tejido adiposo y estimulaba la entrada de glucosa y su transformación en grasa. La pequeña can- tidad de reserva grasa que acumulaban nuestros ancestros procedía fundamental- mente de la glucosa. Ya hemos adelantado que nuestros ancestros, como los pri- mates que habitan las selvas actuales, no necesitaban acumular grandes reservas de grasas, ya que disponían de alimentos abundantes en todas las épocas del año. Los grandes depósitos adiposos sólo son indispensables en las especies que habi- tan entornos donde se prevén largos periodos sin alimentos y, por tanto, su diseño les permite sobrevivir a prolongados periodos de ayuno; en caso contrario, la acu- mulación de grandes cantidades de grasa es un desperdicio de peso y de energía que no aporta ninguna ventaja a la supervivencia. 10 (Capítulo 1)Síndrome metabólico Es posible apreciar que en nuestros ancestros la asimilación de la glucosa inge- rida se realizaba por influencia de la insulina y bajo una situación de la elevada sensibilidad de los receptores y sistemas enzimáticos a la acción de la misma, lo que ocasionaba que en pocos minutos los valores de glucosa en sangre retornaran a sus cifras basales, antes de las comidas. En estos periodos de finales del Mioceno se debieron producir las mutaciones que favorecían la transformación hepática de la fructosa, uno de los nutrientes más abundantes del bosque, en grasa de reserva. En aquella época este mecanis- mo favoreció la supervivencia durante las cada vez más frecuentes sequías y hambrunas. Hoy el abuso de dulces y de fructosa ocasiona que esta circunstancia sea la principal causa de obesidad en las sociedades desarrolladas.11 Además de ese sistema de control de hambre a corto plazo (horas), los anima- les disponen de varios mecanismos que controlan el balance corporal de la ener- gía a largo plazo (días). Uno de los principales está representado por la leptina, hormona producida por el adipocito. La disponibilidad de alimentos en abundan- cia hace que el exceso de energía se acumule, por influencia de la insulina, en for- ma de grasa dentro de los adipocitos. Cuando éstos aumentan de tamaño secretan leptina, que llega a receptores específicos cerebrales en los plexos coroideos (Ob–Ra y Ob–Rc) y en el núcleo arcuato y los núcleos ventromediales (Ob–Rb), y pone en marcha dos tipos de acciones: por una parte, inhibe el hambre, y por otra activa el sistema nervioso simpático, que estimula el metabolismo y hace que se utilicen ácidos grasos. Los niveles bajos de esta hormona activan los mecanis- mos del hambre e inhiben el sistema nervioso simpático, por lo que se reduce el gasto metabólico. Desafortunadamente el cambio ambiental que tuvieron que superar nuestros antepasados, los Ardipithecus ramidus, fue el progresivo deterioro del clima y la desaparición de los árboles frutales. Con el paso de los milenios llegó la sequía, los árboles empezaron a desaparecer y los bosques a clarearse. Escaseaban las frutas maduras y los brotes tiernos. Estos simios se vieron obligados a buscar otros alimentos sustitutivos de peor calidad alimenticia, más duros y con menos calorías: tallos, cortezas y raíces. Expulsión del Paraíso1 Ahora ha transcurrido un millón y medio de años. En los cientos de miles de años que ya han pasado desde que uno de nuestros antepasados más remotos, el Ardipi- thecus ramidus, prosperó en las densas selvas lluviosas, continuó el lento y pro- gresivo enfriamiento global del planeta a causa de los cambios astronómicos y de los movimientos de la corteza terrestre. Avanzó la sequía en el este africano y las grandes selvas se fueron reduciendo en esa zona. La selva estaba siendo sus- 11Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! tituida por la sabana, poco a poco, imperceptiblemente, milenio a milenio. Por ello nuestros antecesores se veían obligados a aventurarse en espacios abiertos, ya que las fuentes de aprovisionamiento estaban más dispersas. Para alimentarse precisaban recorrerterritorios muy amplios: descender de los árboles para buscar raíces y frutos, y caminar por el suelo largas distancias hasta encontrar otro bos- que con alimentos. Todos los datos señalan que hace tres millones y medio de años habitaban las zonas boscosas y las sabanas del este de África unos homínidos que tenían el as- pecto y el cerebro de un chimpancé de hoy. Caminaban sobre dos pies con soltura, aunque sus brazos largos sugieren que no despreciaban la vida arbórea. Su cráneo tenía una capacidad similar a la de los actuales chimpancés, de unos 450 cm3. Su cadera estaba adaptada a la bipedestación y sus largos brazos indican que alterna- ban la braquiación en las ramas de los árboles con la marcha por el suelo sobre dos pies. Los cambios ecológicos y climáticos progresivos, como los que ocurrieron en el este de África, junto con la aparición casual de unas afortunadas mutaciones, permitieron que unos simios como los Ardipithecus ramidus se transformaran a lo largo de miles de años en los homínidos Australopithecus afarensis. El se- gundo peldaño en la escalera de la evolución del hombre se había superado: la bipedestación. Esta ventaja evolutiva les permitió adaptarse a sus nuevas condi- ciones ambientales, no sólo proporcionándoles una mayor movilidad por el sue- lo, sino liberando sus manos para poder acarrear alimentos y consumirlos en un lugar seguro. Hay que tener en cuenta que, al desplazarse erguidos, esos homíni- dos regulaban mejor su temperatura corporal en las sabanas ardientes porque ex- ponían menos superficie corporal al sol abrasador. También podían percibir con mayor antelación algún peligro. Ya que las plantas de elevada calidad nutritiva, en especial las frutas y los bro- tes tiernos, se hicieron más dispersas, estos homínidos tenían que moverse mucho para encontrar alimento, lo que implicaba un aumento del gasto energético. Nin- gún animal puede consumir más energía en lograr alimento que la energía que le proporciona ese alimento, ya que en ese caso el balance energético resultante se- ría tan desfavorable que pronto moriría de desnutrición. Hay dos estrategias evo- lutivas para solucionar este problema. Una de las posibilidades de sobrevivir es evolucionar para que se pueda comer más cantidad de esos alimentos poco nutri- tivos, que es la estrategia de los herbívoros, la cual trata de obtener los nutrientes necesarios a base de procesar un volumen mayor de alimentos poco energéticos. La otra, la estrategia de los carnívoros, es consumir ocasionalmente un volumen pequeño de alimentos muy energéticos (grasa y proteínas). Aquí es importante mencionar un asunto de gran interés, el cual hace referen- cia a la importancia de los cereales y las legumbres en la alimentación de nuestros ancestros. Las legumbres no pudieron formar parte de la dieta de nuestros prime- 12 (Capítulo 1)Síndrome metabólico ros ancestros, ya que son poco digestivas en crudo, incluso contienen auténticos tóxicos que sólo pueden neutralizarse mediante la cocción. Lo mismo ocurre res- pecto a los cereales, que son poco digestivos en crudo y contienen antinutrientes que pueden ocasionar enfermedades si se consumen de este modo, por lo que es muy probable que los mismos no formaran parte de la dieta de nuestros ancestros. Se supone que los Australopithecus comían huevos, reptiles, termitas e insec- tos diversos. Nosotros hemos heredado esta capacidad insectívora de nuestros antepasados, como lo testifica la gran actividad del enzima trehalasa, que posee- mos en el intestino. La función exclusiva de este enzima es digerir el azúcar treha- losa, que abunda en los caparazones de los insectos. Por todo lo anterior, podemos afirmar que el Australopithecus afarensis se convirtió en un oportunista, satisfa- ciendo su hambre permanente con cualquier cosa comestible que pudiese encon- trar o capturar. EL SIMIO OBESO Los Australopithecus se enfrentaron también a una situación novedosa en toda la evolución procedente y que ya nunca abandonaría a los homínidos: el pasar hambre, ya que se enfrentaban con frecuencia a tener que sobrevivir durante va- rios días sólo con cuatro raíces e incluso a soportar largos periodos de hambruna. Para ello sólo existe una forma de resolver el problema de sobrevivir a largos periodos de escasez de alimentos: almacenando reservas de energía. La grasa corporal es la forma más eficiente y económica de almacenar energía. La grasa contiene dos veces más energía por unidad de peso que los carbohidratos o las proteínas. Además, se almacena sin agua con un costo de sólo 3% de la ener- gía almacenada. Por lo tanto, una primera condición necesaria para que un animal acumule grasa es que disponga de una buena dotación de células para almace- narla: los adipocitos. Todos los mamíferos poseen la capacidad para acumular algo de grasa en su organismo, pero este proceso está acelerado en algunas especies en las que una abundante provisión de grasa es esencial para su supervivencia. El ser humano es uno de los mamíferos que más grasa tienen; su masa grasa es tan abundante que nos asemeja más a un delfín que a un primate. Los seres humanos, junto con los cerdos, son los animales que poseen un mayor número de adipocitos en rela- ción con su masa corporal. Además, esta característica de acumular grasa quizá fue potenciándose evolutivamente cada vez que nuestros antecesores se enfrenta- ban a periodos prolongados de escasez de alimentos, cuando para la superviven- cia en esas condiciones de precariedad energética la selección natural nos dotó de la capacidad de cargar con una abundante reserva de combustible; así, “el si- mio obeso” apareció sobre el planeta. Pero, ¿cómo fue posible esta adaptación? 13Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! El genotipo ahorrador Nuestros antepasados que habitaron la sabana, las diferentes especies de Austra- lopithecus y las primeras especies del género Homo, cada vez que encontraban comida abundante su metabolismo debía de permitir reservar una porción de esa abundancia para los momentos de escasez, lo cual sólo se puede hacer guardando el exceso de nutrientes en el tejido adiposo. Por otro lado, el almacenamiento de esta energía sobrante seguramente se hacía lo más rápido posible, pues la comida abundante no espera y en cualquier momento podía llegar el ataque de los depre- dadores. El truco que utilizó la selección natural, apoyada en una serie de ventajo- sas mutaciones genéticas, fue el desarrollo de una peculiaridad metabólica, que ha sido denominada “sensibilidad diferencial a la acción de la insulina”. Lo anterior significa que no todos los tejidos del organismo tienen la misma sensibilidad ante la acción de la insulina. Algunos tejidos, y fundamentalmente el músculo, desarrollaron una resistencia a la acción de la insulina, mientras que el resto de las células mantenían la sensibilidad elevada a la acción de la hormona. Como la insulina tenía dificultades para incorporar la glucosa dentro de las célu- las musculares, la glucosa sobrante podía ser utilizada por el resto de células. To- das las células del organismo, en especial las del hígado y el cerebro, tienen una capacidad fija de utilizar glucosa, así que la glucosa sobrante sólo podría ir a parar a los adipocitos, que poseen una capacidad ilimitada de acumular glucosa trans- formada en grasa, como demuestra el hecho de cuánto puede engordar una perso- na sólo a base de comer pasteles. Este proceso se vería favorecido por la insulina, que específicamente estimula la conversión de glucosa en triglicéridos dentro de los adipocitos, muy sensibles a la acción de la insulina. Una vez cubiertas las necesidades del cerebro, y dado que la asimilación de glucosa estaría reducida en el músculo, ese exceso de glucosa penetraría rápida- mente en los adipocitos y allí permanecería hasta que, transcurridos varios días sin hallar alimento, se necesitara recurrir a esa reserva de energía. Según estahipótesis del “genotipo ahorrador”, o thrifty genotype, formulada por primera vez por Neel en 1962,12,13 los ciclos de hambre y abundancia que pa- decieron nuestros ancestros durante millones de años de evolución en aquel en- torno de escasa disponibilidad de alimentos, seleccionaron un genotipo que, me- diante mutaciones en los receptores a la insulina o en determinadas enzimas, permitía una ganancia rápida de grasa durante las épocas de abundancia de ali- mentos, y así estos depósitos de energía de reserva proporcionaban ventajas de supervivencia y reproducción. Los que desarrollaban estas características genéticas se reproducían más y transmitían a sus descendientes esta sensibilidad diferencial a la insulina, ese ge- notipo ahorrador de energía. 14 (Capítulo 1)Síndrome metabólico Control de almacén de grasa corporal Los estudios realizados en diversas especies animales, incluida la nuestra, sugie- ren que existe algún tipo de mecanismo que permite que el organismo sepa el ni- vel de “llenado” que tienen sus depósitos grasos. A este hipotético mecanismo de regulación de las reservas de energía se le denomina “termostato”. Un meca- nismo parecido debía poseer el Australopithecus afarensis cuando llevaba va- gando varios días por las llanuras sin nada que llevarse a la boca y sus depósitos de grasa se vaciaban. Esto sería detectado por el termostato, que informaría al hi- potálamo y así se activarían los núcleos del hambre, lo que lo forzaría a buscar alimento con desesperación. Durante muchos años se buscó afanosamente el mecanismo responsable de esta regulación fina de la cantidad de grasa corporal. En 1994 se realizó un descu- brimiento en una proteína de una cepa de ratones genéticamente obesos, denomi- nados ob/ob. A esta proteína adelgazante que producían los adipocitos de los ra- tones delgados, y de la que carecían los ratones obesos, se le llamó leptina (de leptos, “delgado” en griego). Cuando los adipocitos acumulan mucha grasa ex- presan el gen ob, que promueve la síntesis de la leptina, la cual llega a determina- dos núcleos cerebrales (núcleo arcuato y los núcleos ventromediales en el hipotá- lamo), en los que existen receptores específicos para la misma a los que se une e inhibe la sensación de hambre. Si los adipocitos pierden grasa disminuyen de tamaño y dejan de secretar leptina. Si ésta no se produce en los centros cerebrales del núcleo arcuato y ventromediales se desencadena la sensación de hambre. Los estudios recientes sugieren que en determinadas personas podría existir una resistencia a la acción de la leptina sobre sus receptores cerebrales, como un componente más del llamado genotipo ahorrador (leptinorresistencia).14 Ello les proporcionaría una ventaja de supervivencia, ya que les permitiría comer una ma- yor cantidad de alimentos y repletar más sus depósitos de grasa antes de que ac- tuara la señal supresora del apetito de la leptina y, en consecuencia, tendrían más probabilidades de supervivencia, de reproducción y de transmitir esa caracterís- tica metabólica a sus descendientes. La leptinorresistencia es, junto con la RI, uno de los elementos fundamentales del conjunto de mutaciones genéticas que constituyen lo que se ha denominado el genotipo ahorrador. Estas mutaciones ventajosas se fueron acumulando a lo largo de milenios en el organismo de nuestros ancestros, como mecanismos efi- caces para sobrevivir a los largos periodos de hambruna que tuvieron que superar durante su evolución. Esta capacidad de acumular reservas de grasa dio lugar a otra ventaja, como es la adaptación metabólica al estrés de larga duración y al esfuerzo físico conti- nuado durante horas o días, una característica que posee la especie humana. Ante cualquier situación de peligro el cerebro activa la producción de las hormonas: 15Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! la adrenalina, el cortisol y el glucagón. Estas hormonas, que hoy denominamos hormonas del estrés, tienen muchas funciones, pero, en relación con el aspecto metabólico, actúan sobre el tejido adiposo y estimulan específicamente el vacia- miento de la grasa que contiene. Estas hormonas también actúan sobre el hígado y vacían su pequeño almacén de glucosa, la cual se reserva para el cerebro. El diseño evolutivo del Australopithecus Además, los Australopithecus se enfrentaron a un nuevo reto: adaptarse para so- brevivir a periodos prolongados de hambruna cuando las condiciones climáticas les impedían encontrar alimento. Una de las estrategias de adaptación fue el desa- rrollo de la locomoción bípeda, que redujo drásticamente el gasto energético em- pleado en buscar unos alimentos cada vez más dispersos y más escasos en calo- rías. Este genotipo ahorrador reducía el consumo de glucosa por parte del músculo y favorecía la acumulación de glucosa en forma de grasa en los periodos de abundancia de alimentos para disponer de una reserva energética durante los periodos de escasez. En la actualidad nos alejamos de este diseño porque vivimos en una permanen- te abundancia, así que aquellas personas que han heredado el genotipo ahorrador tienen una gran tendencia a acumular en forma de grasa cualquier alimento que ingieran en exceso, sea con lípidos o carbohidratos. Otro elemento que favorecía la supervivencia en estas poblaciones sometidas a una dramática alternancia entre abundancia y hambruna era la resistencia a la leptina, que permitía “cargar al tope” sus depósitos de grasa antes de que se esti- mulara la señal de saciedad. En estas condiciones de resistencia a la leptina es ten- tador hacer un mal uso de nuestro diseño, dejarse atrapar por la hiperfagia, lo que conduce a la obesidad y favorece, junto con la hiperinsulinemia, el desarrollo de los componentes del síndrome metabólico. En este caso, el sistema de defensa debía permitir mantener esfuerzos prolon- gados en el tiempo, como correr por las sabanas durante horas y huir de algún peligro. Para ello se potenció la movilización de las reservas de grasa mediante la acción de las hormonas del estrés. Los ácidos grasos liberados se consumían en el músculo para producir el trabajo necesario para sobrevivir. Aquí encontra- mos también un buen ejemplo de falla en el uso del diseño. Baste imaginar a un hombre actual, gordo, con una gran cantidad de grasa acumulada, sometido a es- trés, que libera continuamente una gran cantidad de ácidos grasos de sus depósi- tos destinados a abastecer una contracción muscular eficiente. Pero en este indi- viduo los músculos no se mueven, ni huye ni lucha, y permanece sentado estudiando cómo evitar que los bancos le cierren el negocio, así que no puede uti- lizar tanta grasa movilizada, por lo que esa grasa acaba depositándose en las arte- rias y acelerando la aterosclerosis. 16 (Capítulo 1)Síndrome metabólico EL GÉNERO HOMO Ahora nos encontramos en el año 1 500 000 antes de nuestra era, en el mismo es- cenario de siempre: en el este de África. Al iniciarse el Pleistoceno el mundo entró en un periodo aún más frío que los anteriores, en el que comenzaban a suce- derse una serie de periodos glaciales. En las latitudes más bajas, como en el este africano, la mayor aridez del clima favoreció que prosperara un tipo de vegeta- ción hasta entonces desconocido, más propio de las zonas desérticas. También se incrementaron las sabanas de pastos, casi desprovistas de árboles, semejantes a las praderas, las estepas o las pampas actuales. Por aquellos tiempos habitaba la zona del África Oriental el primer represen- tante del género Homo: el Homo habilis, un antecesor mucho más próximo a no- sotros que cualquiera de las anteriores especies, con una capacidad craneal de en- tre 600 y 800 cm3, que ya era capaz de fabricar utensilios de piedra, aunque muy toscos. Es conveniente tener en cuenta que la aparición de una nueva especie no necesariamente coincide con la extinción de la precedente. En realidad, muchas de estas especies llegarona convivir durante miles de años y la mayor parte de ellas acabaron extinguiéndose porque las mutaciones acumuladas no fueron las adecuadas para sobrevivir en un hábitat cambiante y cada vez más hostil. Uno de estos homínidos era el Homo ergaster, cuya capacidad craneana era de unos 800 cm3, tenía una estatura de 162 cm y presentaba unas proporciones casi completa- mente humanas. Carnívoros a la fuerza Ahora el Homo ergaster se enfrentaba a un ambiente mucho más duro que el que soportaron sus predecesores. En el entorno de las praderas herbáceas en las que le tocó evolucionar sólo se le ofrecían dos posibilidades de evolución: o se con- vertía en cazador y carroñero, como los carnívoros, o aprendía a pastar hierba en grandes cantidades, como los herbívoros. El resultado fue que a partir del Homo ergaster los alimentos de origen animal (insectos, reptiles, moluscos, pescado y carne) constituyeron por primera vez una parte importante de la dieta de los homí- nidos; esta forma de alimentación, muy escasa en alimentos de origen vegetal y rica en alimentos de origen animal, persistió casi un millón y medio de años, hasta hace apenas 10 000 años (nacimiento de la agricultura). La opción de incrementar el consumo de los alimentos de origen animal (ani- males acuáticos o terrestres) fue consecuencia directa de la reducción de los ali- mentos nutritivos de origen vegetal. El Homo ergaster necesitaba energía para sobrevivir en un ambiente tan duro para reproducirse y evolucionar, y no podía obtener esta energía de unos pocos vegetales fibrosos, pues se requería mucho 17Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! esfuerzo para buscarlos o desenterrarlos si eran raíces. La carne y la grasa de los animales terrestres o de los peces le proporcionaban los aminoácidos y las vitami- nas necesarios y aportaban una elevada densidad energética en un pequeño volu- men de alimentos. Por ejemplo, el tuétano de un fémur de antílope contiene más energía que varios kilos de vegetales fibrosos y es mucho más fácil de digerir. Esta alimentación también permitió un aporte abundante de grasas omega 3, en especial del ácido graso docosahexaenoico (DHA), que es un componente esen- cial de nuestro cerebro, sin el cual su evolución no hubiera sido posible.15,16 Estas grasas abundan en las carnes de los animales salvajes, sobre todo en los peces y el resto de los animales acuáticos. La evolución transformó a un simio herbívoro en un homínido carnívoro. Para ello, además de la reducción del tamaño del aparato digestivo, se produjeron al- gunas adaptaciones metabólicas. Ya en el esqueleto del Homo ergaster (el niño de Turkana) se adivina la reducción del tamaño del aparato digestivo, observando cómo la parrilla costal se cierra por abajo formando un inicio de cintura, adoptan- do un patrón más semejante al de los carnívoros que al de los herbívoros. Esta acertada estrategia dietética proporcionó la “energía y los ladrillos” nece- sarios para el desarrollo del cerebro y permitió aumentar el tamaño corporal sin perder capacidad de movimiento ni de sociabilidad. Sin embargo, atrapar alimen- tos de origen animal es mucho más difícil que recolectar alimentos de origen ve- getal, y nuestro antecesor, el Homo ergaster, estaba indefenso, sin garras ni col- millos, corría a menos velocidad que muchos animales y aún no tenía la suficiente inteligencia para fabricar auténticas armas eficaces. En estas condiciones, obte- ner alimento de origen animal era una tarea sumamente complicada. El mito del cazador Esta hipótesis asume que el Homo ergaster encontraba caza abundante siempre que salía en su búsqueda. Pero hoy sabemos que no era así. La búsqueda de carro- ña era mucho más frecuente que la caza hace un millón de años. Para aquellos seres indefensos resultaba una proeza extraordinaria cazar una pieza incluso de mediano tamaño. Podemos suponer, sobre los datos disponibles, que los machos, en pequeños grupos de tres o cuatro individuos, recorrían largas distancias en las llanuras ardientes buscando cualquier señal que les permitiera encontrar carroña aún comestible, no enteramente devorada, lo anterior sugerido por las limitacio- nes físicas del Homo ergaster, que dependía de la carroña para alimentarse de ani- males grandes y cazaba sólo los de menor tamaño, incluidos roedores y reptiles. La búsqueda de carroña revestía especial importancia durante la estación seca, cuando más escaseaban los alimentos vegetales. Por eso este hábito podría haber convertido la estación seca en la época de la abundancia. Era entonces cuando, a causa de hambre, la caza de los felinos producía una mayor mortandad de ani- 18 (Capítulo 1)Síndrome metabólico males y hasta el más marginal de los despojos que los leones abandonaran podía constituir una valiosa fuente de alimentos, con tal que conservase el tuétano y la masa encefálica. Además, dicha actividad consumía menos energía que la caza y comportaba menos riesgos; sin embargo, tampoco era una actividad fácil para un primate lento, de poca talla y dientes romos. Los homínidos recogían los huesos para extraer la médula y el encéfalo y para aprovechar algo de la carne que aún quedara pegada al hueso. La médula ósea y el encéfalo son muy ricos en proteínas y grasas, alimentos de elevada densidad energética y abundancia en minerales y en algunas vitaminas. Lo anterior se pue- de constatar mediante los utensilios líticos que se han encontrado de ese periodo, los cuales se puede apreciar que estuvieron más al servicio de hurgar en la carroña que de la caza; más que armas eran “cubiertos”. Se sabe que estas actividades re- querían gran capacidad de organización y de previsión, de paciente seguimiento mental de los detalles y de una gran cooperación social. Otro mito que se debe eliminar en relación con esa etapa de la evolución es que, más que el macho caza- dor, lo importante para la supervivencia era la hembra recolectora. Es un hecho que en los últimos millones de años han sido las hembras de las diferentes espe- cies de homínidos las que han tenido la responsabilidad de la alimentación de la familia, sea rebuscando entre los matorrales de la orilla de un río, hace un millón de años, o entre los anaqueles de un supermercado, en la época actual. Ventajas de comer alimentos animales A nuestros ancestros de hace un millón de años las proteínas de origen animal, en las proporciones adecuadas, les otorgaban todos los aminoácidos que reque- rían, y también eran digeridas con mayor eficacia que las proteínas vegetales. Los tejidos de origen animal también aportaban muchos de los minerales y de las vita- minas que requerían nuestros ancestros, y sobre todo los ácidos grasos omega 3, en especial el docosahexaenoico esencial para construir y hacer funcionar el teji- do cerebral.15,16 La alimentación basada en alimentos de origen animal también tuvo su importancia en relación con la nutrición de las crías del Homo ergaster. Está demostrado que un recién nacido necesita ingerir 37% de las calorías en forma de proteínas de elevado valor biológico (los adultos sólo 10%).17 La calidad de las proteínas es de gran importancia para el crecimiento de los animales jóvenes. Adaptaciones metabólicas al carnivorismo La dieta rica en alimentos de origen animal que siguieron nuestros ancestros a lo largo de un millón y medio de años de evolución ha producido numerosas adapta- ciones bioquímicas en nuestro metabolismo, alejándonos de los herbívoros y aproximándonos a los carnívoros. Mencionaremos algunos ejemplos. 19Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! " Vitamina B12. A lo largo de la evolución el ser humano ha perdido la capa- cidad de sintetizar o absorber la vitamina B12 producida por las bacterias intestinales; no tenemos el intestino grueso suficientemente largo, y la poca vitamina B12 que producenlas bacterias en el intestino grueso no pueden ser absorbida, por lo que necesitamos ingerirla de alimentos de origen animal. " Taurina. Es un aminoácido muy abundante en los alimentos de origen ani- mal y un nutriente esencial para las células de todos los mamíferos. Todos los alimentos de origen animal, excepto la leche de vaca, son muy ricos en taurina. Los seres humanos mantienen cierta capacidad para sintetizar tau- rina en el hígado, pero ésta es insuficiente para cubrir las necesidades meta- bólicas, como consecuencia de una reducción parcial de la capacidad de sin- tetizar este aminoácido en la especie humana a causa del consumo de carne en nuestro último millón de años de evolución. " Vitamina A. Los carnívoros estrictos han perdido la capacidad de sinteti- zarla, ya que nunca ingieren los precursores vegetales que la contienen y porque comen el hígado o las vísceras de sus presas, muy ricos en vitamina A ya sintetizada. Los seres humanos tenemos una capacidad muy limitada para sintetizar vitamina A, a partir de los carotenos vegetales, y por eso ne- cesitamos ingerirla de alimentos de origen animal. " Ácidos grasos poliinsaturados. Otro aspecto interesante de nuestra adapta- ción a la dieta carnívora lo proporciona el metabolismo de los ácidos grasos poliinsaturados, los cuales son moléculas de gran importancia porque forman parte de la estructura de las membranas celulares y son precursores de bio- moléculas muy activas, como las prostaglandinas o los tromboxanos, entre otras. Los ácidos grasos poliinsaturados de la familia omega–6, que abundan en los animales, son el ácido araquidónico y el ácido docosapentaenoico; los grasos poliinsaturados de la familia omega–3 que abundan en los tejidos animales son el eicosapentaenoico y el docosahexaenoico. Los carnívoros, como los gatos, carecen de estas enzimas; no las necesitan, ya que obtienen los ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena que precisan directamente de la carne de sus presas. Los humanos somos más similares a los gatos que a las vacas. Además, tenemos una necesidad aumentada de estos compues- tos a causa de la necesidad de los mismos para el desarrollo cerebral. Este plus lo obtuvimos durante cientos de miles de años de alimentación a base de los productos inagotables y fáciles de pescar en los inmensos lagos afri- canos (teoría del simio acuático: The acuatic ape, de Elaine Morgan).18 Asimilación de una dieta rica en proteínas Por lo que se ha comentado, estos homínidos se alimentaban sobre todo de pesca- dos, moluscos, reptiles e insectos que conseguían por los alrededores de su refu- 20 (Capítulo 1)Síndrome metabólico gio, y ocasionalmente de carroña. Todos estos alimentos son muy ricos en proteí- nas y en grasas y muy pobres en carbohidratos. ¿Cómo se produce la asimilación de un alimento de estas características? Cuando se digieren las proteínas de la carne en el intestino aparecen aminoácidos, muy poca glucosa y algo de grasa. La absorción de estos nutrientes desencadena un pequeño aumento de la secreción de insulina, por lo que se corre el riesgo de que esta insulina introduzca dentro de las células la escasa glucosa absorbida y desencadene una hipoglucemia. Además, parte de la glucosa que penetraba en el organismo del Homo ergaster debía reservarse para los tejidos que, como el cere- bro, la utilizan en exclusiva. La solución de la selección natural para resolver esta situación fue potenciar la RI. Realmente, esta dificultad de la insulina para actuar sobre sus receptores, que ocasiona que la glucosa no penetre con facilidad en las células del músculo y del hígado, es el mecanismo que permite sobrevivir a una dieta escasa en hidra- tos de carbono y rica en proteínas. Los carnívoros verdaderos, como los felinos, son animales genéticamente insulinorresistentes. Supervivencia en los periodos de hambruna1 La RI también era la clave para sobrevivir en los periodos de hambruna. La res- puesta al ayuno prolongado es un complejo entramado de reacciones metabólicas controladas por las tres hormonas del estrés (el ayuno es una emergencia), el glu- cagón, el cortisol y las catecolaminas, que ponen en marcha acciones metabólicas fundamentales para la supervivencia en tres tejidos: el hígado, el tejido adiposo y el músculo. A las pocas horas del inicio del ayuno comienzan a vaciarse los depósitos de glucógeno del hígado, que dan lugar a la producción de glucosa para que el cere- bro tenga combustible suficiente. Estos depósitos sólo duran unas pocas horas. En seguida comienzan a consumirse las grasas acumuladas en el tejido adiposo. Bajo la influencia de las hormonas catabólicas los triglicéridos se escinden en áci- dos grasos y en glicerol. Los ácidos grasos pueden ser utilizados por los músculos y el corazón para producir energía. Cuando se agotan las reservas de glucógeno hepático una parte de los ácidos grasos se transforma en el hígado en cuerpos cetónicos, que consti- tuyen un sucedáneo metabólico para el cerebro en situaciones de carencia extre- ma de glucosa. Un elemento fundamental para sobrevivir a una hambruna es la capacidad de conservar la mayor cantidad posible de las proteínas musculares. En situaciones de ayuno prolongado la glucosa que precisa el cerebro debe fabricarse a partir de los aminoácidos (gluconeogénesis). Pero siempre se intenta ahorrar las proteínas; sólo en circunstancias muy excepcionales éstas se utilizan para obtener energía. 21Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! ¿Cómo seleccionar una dieta variada? No todos los nutrientes tienen el mismo efecto sobre el apetito. Los carbohidratos (HC) son más potentes para inhibir el hambre que las grasas. Esta débil acción de las grasas sobre el apetito puede reflejar el hecho de que nuestros ancestros realmente no consumían una gran cantidad de grasa en su dieta. La mayoría de esta grasa la fabricaban a partir de glucosa y gracias a la hiperinsulinemia, conse- cuencia del estado de RI. El Homo ergaster no consumía mucha grasa; los vegeta- les, salvo unos pocos (aguacate, coco, palma, aceituna, frutos secos), carecen de grasa y los animales que consumía debían de ser muy magros, con menos de 4% de contenido graso, como los animales silvestres hoy en día. Nada que ver con 20% de contenido graso de una res de ganadería actual, seleccionada y cebada con tal finalidad. Hoy se sabe de qué ingenioso mecanismo se vale nuestro cerebro para contro- lar el hambre y el deseo de comer un determinado tipo de alimento. Imaginemos una tribu de Homo ergaster que encuentra unos árboles cargados de frutas muy maduras: como contienen HC de absorción rápida aumenta la glucosa en sangre y se estimula la secreción de insulina. La insulina, entre sus múltiples acciones, favorece la entrada de los aminoácidos en las células para formar las proteínas; pero hay una excepción: el triptófano. El resultado es que tras la acción de la insu- lina los niveles de triptófano en sangre son mucho más elevados que los del resto de aminoácidos. Pero, ¿esto qué implica? Para penetrar en el cerebro los aminoá- cidos compiten por utilizar el mismo sistema de transporte. Al tener una mayor disponibilidad de triptófano es mayor la posibilidad de pasar la barrera hemato- encefálica y sintetizar serotonina (al ser el triptófano un precursor de la misma), la cual provoca saciedad. Si, por el contrario, esta tribu encontraba una carroña intacta y se atracaba de carne, se producía un gran aumento de todos (20) los aminoácidos en la sangre, que competían en igualdad de condiciones con el triptófano para penetrar en el cerebro. El resultado es que disminuía la entrada de triptófano al cerebro y, por lo tanto, se reducía la síntesis de serotonina. En estas condiciones se acrecentaba el apetito por los HC. Tenemos, entonces, que niveles disminuidos de triptófano en sangre aumentan el apetito gracias a la consecuente deficiencia de serotonina en el cerebro. Patrones de adiposidad1La RI que permitía que circulasen por la sangre cantidades elevadas de insulina estimulaba la acumulación rápida de grasa en el tejido adiposo; de esta forma se potenció la tendencia a la obesidad; se afianzó el “simio obeso”. En cada especie 22 (Capítulo 1)Síndrome metabólico animal existe una estrategia para acumular la grasa donde menos estorbe. Los búfalos la acumulan detrás del cuello, los camellos sobre la espalda, las focas de- bajo de la piel de todo el cuerpo. ¿Y los seres humanos?, ¿dónde dispuso la evolu- ción este necesario almacén de energía? La selección natural eligió el abdomen para el depósito de grasa en una posi- ción fácil de transportar por un homínido trotador. El problema es que esta grasa abdominal es una ventaja en el macho, pero es una molestia en las hembras, en las que a lo largo del embarazo crece el útero con la cría en el interior del abdo- men, por lo que para ellas resolvió que el depósito adicional de grasa estuviera en la parte alta de las piernas (cadera). Por lo tanto, el ser humano acumula grasa en dos localizaciones fundamentales: una es la grasa subcutánea que forma el pa- nículo adiposo debajo de la piel, y la otra es la grasa visceral que se acumula en torno a los principales órganos internos. Se ha propuesto que el exceso de grasa subcutánea serviría de aislante térmico para compensar la falta de pelo. EL DISEÑO METABÓLICO DEL GÉNERO HOMO En el Homo ergaster la evolución adaptó el diseño de su organismo para enfren- tarse a unas nuevas condiciones climáticas y alimenticias. Seleccionó una espe- cie capaz de superar dos circunstancias: comer una dieta en la que los alimentos de origen animal adquirían cada vez mayor importancia y soportar largos perio- dos de ayuno. La clave de la adaptación fue la potenciación de la RI en las células musculares y en el hígado. Esto permitía la acumulación rápida de reservas de energía en forma de grasa en los periodos de bonanza y el ahorro de proteínas en los periodos de hambruna. Cabe mencionar que el tejido adiposo desempeña un papel esencial para sobre- vivir a las hambrunas, ya que almacena mucha energía en poco volumen y los áci- dos grasos que se liberan de estos depósitos son una fuente de energía para el mús- culo y el corazón. Por otra parte, la RI favorecía la conservación de la glucosa para que pudiera ser utilizada por el cerebro y otras células que también la utiliza- ban como único combustible. De esta forma se ahorraban proteínas musculares. La clave para entender estas adaptaciones es que entre los escasos periodos de abundancia se intercalaban grandes periodos de escasez o de hambruna; además, cualquier circunstancia se acompañaba de una gran actividad física. Regulación de la temperatura corporal En nuestro organismo una parte de la energía consumida se disipa en forma de calor. Al Homo el pelaje grueso ya no le era de utilidad y por eso se fueron selec- 23Fundamentos evolucionistas del síndrome metabólico E di to ria l A lfi l. F ot oc op ia r si n au to riz ac ió n es u n de lit o. ! cionando aquellos individuos en los que el pelo era más fino y más ralo. La selec- ción natural llenó la piel de estos homínidos, colonizadores de la sabana, de mi- llones de glándulas que producían sudor, el cual, al evaporarse sobre la piel, permitía que perdieran temperatura. La bipedestación permitía a nuestros antepasados trotar a lo largo de grandes distancias sobre la ardiente sabana, lo cual fue posible porque fueron capaces de mantener fresco el cuerpo mediante el sudor. La piel humana y la sudoración evo- lucionaron a la par. La selección natural favoreció a los individuos que tenían desarrollados estos mecanismos y que por ello estaban capacitados para recorrer largas distancias para cazar o para buscar carroña, manteniendo un trotecillo lento durante largo tiempo sin sucumbir a la hipertermia. ¿Cuánto cuesta un cerebro? En dos millones de años de evolución se duplicó el volumen cerebral desde los 450 cm3 del Australopithecus afarensis, hace cuatro millones de años, hasta 900 cm3 del Homo ergaster. Es un misterio cómo se llegó a desarrollar el cerebro hasta tener una capacidad de 1 300 cm3 y una complejidad estructural tan sorprendente. Pero también resulta intrigante cómo fue posible que el cerebro evolucionara a la velocidad a la que lo hizo: en apenas tres millones de años su volumen pasó de 450 a 1 300 cm3. Esto representa un crecimiento de casi 30 mm3 por siglo de evolución. El órgano costoso y caprichoso El cerebro es un órgano que consume mucha energía y posee una elevada activi- dad metabólica. El cerebro humano tiene una actividad metabólica varias veces mayor de lo esperado para un primate de nuestro mismo peso corporal: consume entre 20 y 25% del gasto energético en reposo (metabolismo basal). El cerebro de un recién nacido representa 12% del peso corporal y consume alrededor de 60% de la energía del lactante. Una gran parte de la leche que mama un niño se utiliza para mantener y desa- rrollar su cerebro. Así, según estas teorías, la expansión cerebral que se produjo durante la evolución desde nuestros antecesores hasta el hombre sólo fue energé- ticamente posible mediante una reducción paralela del tamaño del aparato diges- tivo, lo cual fue consecuencia del cambio de dieta. Para la selección natural la expansión cerebral del Homo sólo fue posible me- diante un cambio en la alimentación: reducción en el consumo de vegetales y au- mento del consumo de animales. 24 (Capítulo 1)Síndrome metabólico Los ladrillos del cerebro Resulta evidente que el estímulo para la expansión evolutiva del cerebro obede- ció a diversas necesidades de adaptación, como el incremento de la complejidad social de los grupos de homínidos y de sus relaciones interpersonales. Ya se ha indicado que la evolución rápida del cerebro no sólo requirió alimen- tos de una elevada densidad energética y abundantes proteínas, vitaminas y mine- rales. El crecimiento del cerebro necesitó de otro elemento fundamental: un aporte adecuado de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga, que son componentes fundamentales de las neuronas. Nuestro organismo, como ya se ha señalado, es incapaz de sintetizar en el hígado suficiente cantidad de estos ácidos grasos; tiene que conseguirlos mediante la alimentación. Los ácidos grasos son abundantes en los animales, en especial en los de origen acuático (peces, moluscos, crustáceos). Por ello algunos autores consideran que la evolución del cerebro no pudo ocurrir en cualquier parte del mundo y, por lo tanto, requirió un entorno donde existiera una abundancia de estos ácidos grasos en la dieta: un entorno acuático. El cerebro humano contiene 600 g de estos lípidos tan especiales imprescindi- bles para su función. Entre esos lípidos destacan los ácidos grasos araquidónico y docosahexaenoico; entre los dos constituyen 90% de todos los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga en el cerebro humano. El área geográfica formada por el Mar Rojo, el Golfo de Adén y los grandes lagos del Rift forman lo que en geología se conoce como “océano fallido”. Son grandes lagos que se llenaban del agua de los numerosos ríos que desembocan en ellos; por eso sus niveles variaban según las condiciones climatológicas regio- nales y estacionales. Muchos de estos lagos eran alcalinos debido al intenso vul- canismo de la zona. Eran abundantes en peces, moluscos y crustáceos, que tienen proporciones de lípidos poliinsaturados de cadena larga muy similares a los que componen el cerebro humano. Este entorno, en el que la especie Homo evolucio- nó durante al menos dos millones de años, proporcionó a nuestros ancestros una excelente fuente de proteínas de elevada calidad biológica y de ácidos grasos po- liinsaturados de cadena larga. Tamaño cerebral y grasa del niño Las crías de Homo ergaster nacían con un elevado grado de inmadurez y desvali- miento. Ello se deduce de la consideración del tamaño del cráneo y de la pelvis de los restos fósiles de estos homínidos. Durante casi un
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