INGESTA DE PROTEINAS

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PUBLICADOS LOS DOS PRIMEROS ESBOZOS DEL MAPA DE PROTEÍNAS HUMANA

El proteoma es el conjunto de proteínas que se expresan en todas las células de un organismo. Uno de los retos de la ciencia es saber cuáles actúan y dónde. Ahora, un equipo alemán y otro estadounidense han diseñado dos versiones esquemáticas de este entramado que incluye información para la mayoría de tejidos humanos.

Quieren catalogar la colección de proteínas en las que se traducen los mensajes encerrados en los genes y que son esenciales en todas las actividades de nuestras células. Conocer cuáles son, cómo se pliegan y funcionan estas moléculas podría ser la llave para nuevos tratamientos biomédicos. Trabajando por separado, investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (UTM) y de la Escuela de Medicina Johns Hopkins en EE UU lideran han construido un esbozo de la distribución de las proteínas en el cuerpo humano. Ambos estudios, publicados hoy en la revista Nature, han desarrollado plataformas on line donde la información recopilada es de acceso libre a toda la comunidad científica y curiosa. Se trata de Proteomics BD y Human Proteome Map, la primera del grupo alemán y la segunda del estadounidense. 

Podemos pensar en el cuerpo humano como una gran biblioteca en la que cada libro es una proteína “Podemos pensar en el cuerpo humano como una gran biblioteca en la que cada libro es una proteína”, aclara a Sinc Akhilesh Pandey, científico en la Escuela de Medicina Johns Hopkins y principal autor del segundo trabajo. ”La dificultad es que no tenemos un catálogo completo que nos muestre qué obras hay y dónde se encuentran. Ahora tenemos un primer esbozo de este catálogo”, añade. En el catálogo hay sorpresas. “Hemos encontrado que varios cientos de genes no se traducen a proteínas. 

Por el contrario, hay regiones del ADN reconocidas como no codificantes que, en realidad, sí lo son”, señala a Sinc Bernhard Kuster, investigador en la UTM y principal autor del trabajo alemán. Este experto cree que una posible explicación a este fenómeno es el constante cambio del genoma. “Nuestra biología interpreta que hay varias proteínas como, por ejemplo, las GPCR –involucradas en el olfato y el gusto– que son prescindibles.

Actualmente tenemos otras vías para sobrevivir y ser competitivos biológicamente”, indica el biólogo. El equipo de Kuster ha observado las proteínas para cerca de 18.000 genes humanos. Entre 10.000 y 12.000 de ellas forman parte del núcleo proteico, ya que se encargan del mantenimiento de la célula y se expresan en la mayoría de tejidos. Además, han identificado, mediante el uso de cultivos celulares, marcadores de proteínas que podrían predecir la resistencia o la sensibilidad de un individuo a 24 fármacos diferentes. Picture3 El mapa de las proteínas del cuerpo humano acelerará la investigación biomédica. Durante el experimento han utilizado una técnica llamada espectrometría de masas con la que han cuantificado las proteínas y han determinado sus subunidades. 

“Esta herramienta nos ha permitido identificarlas, cuantificarlas y localizarlas. Por eso –junto con la información aportada por otros grupos y repositorios– hemos podido recrear un mapa humano en términos proteicos”, sostiene Kuster. Para conformar Proteomics BD, el grupo alemán ha agrupado datos tanto de los repositorios como de publicaciones anteriores y de su propio laboratorio. Human Proteom Map El equipo coordinado por Pandey junto con el Instituto de Bioinformática en Bangalore (la India) han identificado proteínas codificadas por 17.294 genes –se trata del 84% de los genes codificantes conocidos hasta ahora– en muestras de 30 tejidos gracias a la misma técnica, la espectrometría de masas. Como en el caso de Kurt, este equipo ha localizado nuevas proteínas que provienen de regiones del genoma –en este caso 193– que se creían no codificantes. “Esto sugiere que todavía no comprendemos del todo cómo funciona nuestro propio genoma. 

Con este tipo de datos no sesgados podríamos aprender y reformular las ‘reglas’ de la biología que han sido definidas por el hombre”, subraya a Sinc. "Un análisis del proteoma humano es un reto por la falta de financiación y de un consenso sobre el enfoque", según Pandey Pandey aclara que comprender el funcionamiento de las proteínas es mucho más complicado que el de los genes y opina que nunca se llegará a completar el atlas proteico. “Un simple listado no sería muy útil. Por eso, la mayoría de los estudios actuales se centran en los distintos tejidos, a menudo en el contexto de enfermedades específicas”, puntualiza el investigador. “El proyecto genoma humano fue un esfuerzo muy bien organizado y bien financiado. Un análisis similar del proteoma humano es un reto por la falta de financiación y de un consenso sobre el enfoque”, según este biólogo. 

Por otra parte, el científico explica que con este trabajo ahora se tiene una referencia sobre el proteoma humano. “A pesar de que el ADN proporciona instrucciones para la fabricación de las proteínas, en última instancia, son las proteínas las responsables de todos los procesos biológicos en las células y tejidos”, concluye. Estos dos trabajos son independientes pero los resultados están a disposición de todos los grupos del Human Proteome Project, un proyecto que engloba diversos equipos que trabajan en los cromosomas como parte del Chromosome-centric Human Proteome Project (C-HPP). Los estudios también son distintos al Human Protein Atlas, una iniciativa basada en anticuerpos. Referencia bibliográfica: Min-Sik Kim et al. “A draft map of the human proteome”. Nature. 28 de Mayo de 2014: h 

http://dx.doi.org/10.1038/nature13302 Mathias Wilhelm et al. “Mass-spectrometry-based draft of the human proteome”. Nature. 28 de Mayo de 2014: http://dx.doi.org/10.1038/nature13319

TODO SOBRE LAS PROTEINAS

Todo sobre la proteína: funciones, mitos, ingesta recomendada, riesgos reales y cómo evitarlos (Parte I) Mark All, Mayor musculatura, Nutrición, Pérdida de peso. Muchas de las consultas que recibo tienen que ver con la proteína. No me refiero a la proteína de suero como suplemento, sino a la proteína ‘tradicional’, alabada por algunos como único camino para ganar músculo y demonizada por otros (especialmente la proteína animal) por su posible relación con múltiples patologías, desde enfermedad cardiovascular, osteoporosis, fallo renal, cáncer etc. Es un tema que he tocado varias veces, pero voy a intentar sintetizar mi visión en un artículo (con dos partes) para poder responder futuras consultas con un simple enlace a este artículo :) .

Conoce tu proteína

Después del agua, la proteína es el principal componente de nuestro cuerpo por volumen, y participa en casi todos los procesos celulares. No en vano su nombre origina del griego proteios, que podríamos traducir como ‘de importancia primordial‘. La proteína se compone a su vez de aminoácidos, siendo necesarios veinte aminoácidos diferentes para mantener todas nuestras ‘estructuras’: músculos, tendones, órganos, glándulas, uña, pelo etc. Aparte de este rol estructural, las proteínas pueden usarse como fuente de energía (por ejemplo ante la ausencia de carbohidrato la proteína puede convertirse en glucosa) y forman también las enzimas, hormonas, neurotransmisores… Ahora entiendes lo de importancia primordial, ¿verdad?. El cuerpo es capaz de sintetizar buena parte de los aminoácidos que necesita, pero hay nueve, los denominados aminoácidos esenciales, que deben incorporarse mediante la alimentación (el cuerpo no los puede construir a partir del resto). aminoacios-es Estructura de algunos aminoácidos Las fuentes de proteína que contienen todos los aminoácidos esenciales se denominan completas (principalmente de origen animal) y si falta algún aminoácido esencial la proteína se denomina incompleta (casi toda la proteína vegetal). Como detallé hace tiempo las proteínas animales son más parecidas a las nuestras, por tanto son completas y poseen mayor valor biológico que las proteínas vegetales. Existe un grupo de aminoácidos especiales, de cadena ramificada, conocidos también como BCAA por sus siglas en inglés (Branched-Chain Amino Acids), dentro de los cuales destacan tres, al formar entre ellos la tercera parte de la composición de nuestros músculos. Estos son la valina, isoleucina y el más importante para el desarrollo muscular, la leucina (por eso suele aparecer en mayor proporción en los suplementos de BCAA).

Proteína y evolución 

La ingesta de proteína en las sociedades cazadoras-recolectoras variaba enormemente en función de la geografía y temporada. Cuanto más lejos vivían del ecuador, más proteína solía contener su dieta, especialmente a finales del invierno, ya que apenas sobrevivía vegetación y por esas fechas los animales de los que se alimentaban habían quemado buena parte de la grasa acumulada durante el verano. Pero así como una dieta alta en proteína y grasa no representa problemas (como vimos con la cetosis), especialmente si es cíclica, una muy alta en proteína pero baja en grasa y carbohidrato sí es problemática, y tenemos múltiples registros históricos de problemas de salud con dietas elevadas en carnes magras (estudio), que curiosamente son las que priorizamos hoy día. 

El fenómeno denominado ‘inanición cunicular‘ (o menos técnicamente ‘hambruna por conejo’), del que ya hablé hace tiempo, consiste en que incluso en condiciones de abundancia de caza las personas enferman si los animales tienen poca grasa, o si los cazadores comen sólo el músculo. No hay nada malo en los conejos y el fenómeno se ha reportado también en sociedades que durante el invierno se alimentaban únicamente de renos flacos (denominado el efecto, en este caso, ‘mal de caribú‘). Otro caso conocido es el de Warren Ferris, que en las praderas de Utah en el invierno de 1830 se extrañaba de que sus hombres enfermaran a pesar de comer en grandes cantidades los abundantes búfalos, bajos en grasa al final de la temporada de nieves. A medida que quedaba atrás el invierno y los búfalos engordaban, mejoraba también la salud de los cazadores. Hoy sabemos que este problema, reportado en diferentes entornos naturales, se produce cuando la proteína supera el 40-45% de la dieta, y se replicó inicialmente en un famoso estudio donde dos individuos se alimentaron exclusivamente de carne durante un año sin síntomas negativos. 

Sólo cuando las carnes eran demasiado magras y la proteína superaba ese umbral aparecían complicaciones. En resumen, conocemos sociedades tradicionales con buena salud tanto con alta ingesta de carbohidrato (del bueno) como con alta ingesta de grasa, pero no existen sociedades con alta ingesta de proteína de manera constante. Esto ya nos da una pista de que la proteína no puede ser tu fuente principal de energía, pero también es cierto que muchos de los miedos sobre su consumo están exagerados. Cuando hablé de los mitos de las dietas alcalinas ya aclaré que la supuesta asociación entre proteína y osteoporosis no tiene sustento, y hoy toca hablar de otro gran mito, el del impacto de la proteína en los riñones.

Una vez más, repite conmigo, “la proteína no es mala para los riñones…” 

Esta es una de esas ideas desmontadas una y otra vez que se resiste a morir. El origen del miedo proviene de que al aumentar considerablemente la ingesta de proteína se producen cambios en el riñón, como hiperfiltración e incluso aumento de tamaño. Sobre esto no hay debate. El problema es que muchos interpretan estos cambios como prueba de que comer mucha proteína estresa el riñón y por tanto es peligroso, argumento que habrás escuchado de muchos ‘expertos’. Las revisiones científicas más recientes apuntan a que esto es igual de absurdo que alarmarse porque las pesas estresan los músculos. Ambas afirmaciones son ciertas, pero no quiere decir que debamos preocuparnos en ninguno de los casos. Si estresas tus músculos se adaptan y crecen para soportar la nueva demanda. Si ‘estresas’ tus riñones responden igual. 

Podríamos alarmarnos si efectivamente existiera asociación entre una ingesta alta en proteína y enfermedad del riñon, pero cada vez está más claro que esto no ocurre: Un libro reciente sobre enfermedad renal aclara que los cambios inducidos en el riñón por un aumento de proteína no parecen representar problemas en personas sanas. ¿Cuáles son las principales causas reconocidas de daño renal? Diabetes e hipertensión. Y desde luego la proteína no es culpable de ninguno de ellos (la sal tampoco), sino el exceso de azúcares/fructosa (estudio, estudio), es decir, los enemigos de siempre. Una revisión de buena parte de la literatura concluye que no hay evidencia de efectos negativos de una dieta alta en proteína sobre los riñones. Es cierto que cuando hay enfermedad renal es recomendable bajar la ingesta de proteína, igual que si te rompes un brazo debes dejar de levantar pesas un tiempo. Pero que algo no sea recomendable para personas con cierta patología no quiere decir que ese algo cause la patología. Por obvio que parezca solemos confundir esto. 

Si la proteína fuera dañina para el riñón aquellas personas que han perdido uno de los dos que tenemos deberían reducir su ingesta de proteína a la mitad o mostrarían mayores tasas de enfermedad renal. Estudios de seguimiento por más de 20 años en donantes de riñón no encuentran esto. Lo único que mencionan es que el riñón crece, fruto de una adaptación normal (igual que tus músculos). Esto no implica que la proteína en altas cantidades sea inocua, como veremos más adelante, pero de lo que menos debes preocuparte es de tus riñones.

Cuánta proteína debes tomar

Empecemos con la recomendación oficial de la OMS (Organización Mundial de la Salud), que está entre 0.8 y 1 gramo de proteína por kilo de peso corporal al día. Es decir, en el caso de una persona que pese 65 Kg y consuma 2.000 cal, esto representa entre un 10 y un 13% del total de sus calorías. Es posible que esto sea el umbral mínimo recomendable para que una persona sedentaria no tenga deficiencia de proteína, pero dada la importancia de mantener cierta masa muscular yo apuntaría a un mínimo de 15% para personas poco activas satisfechas con su peso, aumentando la ingesta en los siguientes casos.

Interesados en ganar músculo

Veamos las conclusiones de algunos estudios: Esta revisión del Journal of Sports Sciences sitúa el consumo óptimo entre 1.3 y 1.8 gr/kilo al día, con ingestas superiores (1.8-2.0 gr/kilo) al realizar entrenamientos intensos o cuando se limitan las calorías, con el objetivo de minimizar la pérdida muscular a la vez que se quema grasa. Este estudio encuentra que por debajo de 1 gr/kilo diario hay pérdida muscular en atletas, pero resalta que las diferencias entre 1.4 y 2.4 gr/kilo son mínimas, dando por tanto un rango amplio posible entre 1.4 y 2.4 gr/kilo. Otro artículo concluye algo parecido, favoreciendo niveles relativamente elevados de proteína a la vez que encuentra poca evidencia de que sea necesario estar en niveles de 2-3 gr/kilo como recomiendan algunas dietas (especialmente en foros culturistas). Ya cubrí este apartado en mi guía para ectomorfos y mantengo lo dicho en su momento, empieza con 1.8 – 2 gr/kilo, aumentando posteriormente un poco si no obtienes resultados.

Personas mayores

El músculo es el mejor seguro de vida. Nada destruye tu autonomía y te acerca más al asilo de ancianos que la pérdida de masa muscular. La evidencia es clara en que los adultos mayores se beneficiarían de más proteína, y la recomendación oficial de 0.8 gr/kilo produce en muchos casos destrucción muscular (estudio). Un aumento de proteína mejora el rendimiento (estudio) y la masa muscular en conjunto con un entrenamiento de resistencia (estudio). Y sí, debes entrenar resistencia a cualquier edad (¿CrossFit a los 73?).

Interesados en perder peso

Abundan los estudios que destacan los beneficios de aumentar la ingesta de proteína a la hora de perder peso: Este estudiocompara los efectos de una restricción calórica idéntica en dos grupos de mujeres, variando el porcentaje de proteína (30% en un caso y 18% en el otro). Si bien la pérdida de peso fue similar, la pérdida de musculatura fue mucho menor en el grupo con mayor ingesta de proteína, pasando menos hambre. No olvides que perder peso a base de pasar hambre no es sostenible, y deshacerte de músculo en el proceso no es nada deseable. Este otro estudio compara una dieta moderada/alta en proteína (1.8 gr/kilo) y baja en carbohidrato con otra baja en proteína (0.8 gr/kilo) y alta en carbohidrato (similar a la terrible pirámide alimentaria oficial). 

Resultado: mayor pérdida de peso y grasa en el grupo con alta proteína, así como mayor conservación de masa muscular. Este meta-análisis que revisa 24 estudios y más de mil individuos concluye que una dieta alta en proteína (no define cantidades concretas) ofrece beneficios en la pérdida de grasa, retención de masa muscular y disminución de triglicéridos. Estas conclusiones son lógicas si consideramos que la proteína ayuda en la síntesis de nuevo músculo, eleva el metabolismo (al tener mayor efecto termogénico) y controla el apetito. No todas las calorías son iguales.

Por qué la proteína ayuda a perder peso 

Por el rol tan importante que juega la proteína en nuestro organismo, hemos desarrollado un buen sensor sobre la cantidad y calidad de la misma que ingerimos, actuando como regulador de la energía total consumida. En estudios con ratones se ha demostrado múltiples veces que podemos variar la ingesta total de energía que consumen modificando el porcentaje de proteína en su dieta (estudio).

Lo que se observa es que el ratón sigue comiendo hasta que cubre sus necesidades de proteína, por lo que cuanto más baja sea su dieta en proteína más calorías ingiere y más grasa acumula. ciclosaciedadproteina Proteína y regulación del apetito Los humanos funcionamos muy parecido, y este estudio por ejemplo demuestra el mismo efecto. 

Las personas que consumían sólo 10% de proteína ingerían más calorías y manifestaban mayor hambre. A esto se debe en parte el éxito de las dietas hiperproteícas a la hora de perder peso. Ayudan a disminuir la ingesta total de calorías minimizando el hambre. Mi conclusión por tanto es que la recomendación oficial de proteína está muy influenciada por miedos infundados y sólo es aplicable a personas sedentarias sin mucho interés en mantener su musculatura (que por desgracia parecen ser mayoría). No soy fan de Dukan ni es la dieta que yo recomendaría, pero desde luego muchas de las críticas que ha recibido no están justificadas (desde el punto de vista científico), lo que no exculpa completamente a las proteínas. Veamos por qué.

Algunos riesgos reales 

Si bien podemos concluir que niveles de proteína en el rango 15-30% aportan beneficios en casi todos los casos (cada uno debe encontrar su nivel ideal), pasarse mucho de este rango puede traer complicaciones.

Amoniaco

Mientras que la grasa es un ‘combustible limpio’ (su procesamiento no genera desechos tóxicos), un exceso de proteína libera nitrógeno (presente en la estructura de los aminoácidos), formando amoniaco, que al ser tóxico se convierte a su vez en urea (no tóxico) para ser expulsado de manera segura en la orina. Hasta aquí todo bien. El problema es que nuestro cuerpo tiene un límite en la conversión de amoniaco a urea, y niveles superiores harán por tanto que el nitrógeno extra se mantenga en el organismo como amoniaco, y esto no es bueno. Hay diferentes opiniones sobre este límite, pero las observaciones empíricas y los estudios apuntan a niveles de 35-40%, por encima de los cuales la ‘intoxicación’ por amoniaco puede ser un problema serio, y una de las causas de la inanición cunicular.

Toxinas de la fermentación

Cuando hablamos sobre nuestras bacterias vimos que sus células superan las nuestras propias por un factor de 10. Por tanto, cuando ingieres alimento no sólo debes pensar en ti, también en los billones de bacterias que alberga tu aparato digestivo. Son reconocidos los beneficios de la fermentación por parte de estas bacterias de ciertos carbohidratos, por la producción por ejemplo de ácido butírico (aunque también existen muchos mitos sobre la fibra). Algunos estudios sin embargo asocian un exceso de proteína con la generación de ciertos tóxicos cuando las bacterias fermentan la proteína excedente (estudio). Algunos especulan que esto puede contribuir a enfermedades del colon.

Longevidad

Mayor ingesta de proteína está asociada a un aumento de hormonas anabólicas (principalmente la IGF-1 o factor de crecimiento insulínico tipo 1) y de actividad mTOR, ambos relacionados con el crecimiento. De manera simplificada podemos decir que las proteínas favorecen el crecimiento, que a priori es bueno, pero tiene su riesgo si nos damos cuenta de que favorecen también el crecimiento de células potencialmente peligrosas, como el cáncer. Aunque existe gran controversia todavía, y muchos famosos estudios están mal planteados, parece que tanto en ratones (estudio) como en humanos (estudio, estudio) mayores niveles de IGF-1 durante la vida están ligados a menor longevidad, y una de las pocas características comunes de los centenarios es precisamente niveles reducidos de IGF-1 (estudio, estudio), o simplemente fallos genéticos en los receptores de esta hormona (por lo que incluso si los niveles están elevados su cuerpo no ‘se entera’).

Proteína: arma de doble filo, o posible pacto con el diablo pactodiablo 

A la luz precisamente de estos estudios sobre ingesta de proteína y longevidad muchos ven el consumo elevado de proteína como un pacto con el diablo. Nos permite disfrutar de un mejor presente (más músculo, más fuerza, mejor rendimiento, menos peso…) a costa de exponernos a un mayor riesgo de enfermedad futura. La mitología nos dice que los pactos con el diablo suelen terminar de una de estas formas: El pobre que vende su alma disfruta de la gloría concedida por el demonio en el presente (en este caso mejor calidad de vida), pero sufre la prometida condena eterna (en este caso menor esperanza de vida). Otro final posible es que después de recibir los beneficios otorgados por el diablo, el firmante del pacto encuentra la forma de evitar cumplir su parte del contrato, generalmente gracias a algún tecnicismo oculto en la letra pequeña. 

Hay indicios de que la forma en la que consumimos proteína en la actualidad puede sin duda hacernos estar en el primer grupo, aumentando la probabilidad de sufrir ciertas enfermedades en el futuro o reduciendo nuestra longevidad. Pero nuevas investigaciones apuntan a que muchos de estos problemas no están relacionados con la proteína en sí, sino con la forma en la que la consumimos en la sociedad moderna occidental. El próximo día veremos algunas estrategias para optimizar nuestra ingesta de proteína según ciertos patrones ancestrales olvidados en la actualidad, con cada vez más evidencia de que nos permitirán disfrutar de todos sus beneficios en el presente, sin sufrir consecuencias negativas a futuro. Engañar al diablo es posible. 

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