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Revista Cubana Aliment Nutr 1995;9(1)

Instituto de Nutrición e Higiene de los Alimentos

Glucosinolatos de la dieta, un posible factor causal de neuropatías con modificaciones del transporte axonal

Manuel Hernández Triana1

RESUMEN

Los glucosinolatos son compuestos de origen vegetal cuyos productos catabólicos, los isotiocianatos, reaccionan con los grupos amino de la lisina y modifican la estructura proteica. Esta modificación a nivel de la tubulina de los axones, similar a la que se produce por otras vías en las neuropatías diabética, alcohólica y por agentes químicos, puede fundamentar bioquímicamente un posible efecto neurotóxico por la ingestión sostenida de glucosinolatos con la dieta.

Palabras clave: GLUCOSINOLATOS/efectos adversos; NEUROPATIAS DIABETICAS/etiología; NEURITIS/etiología.

A pesar de la opinión difundida de que la ingestión de compuestos naturales presentes en los vegetales no constituye un riesgo para la salud, existe una amplia lista de ellos, cuya seguridad toxicológica aun se debate. Entre éstos están los glucosinolatos, los cuales están en altas concentraciones en vegetales como la col, la coliflor, el nabo, el rábano y la colza.1 Por la acción de la enzima mirosinasa su catabolismo genera glucosa, sulfato, tiocianatos, isotiocianatos y nitrilos.2-4

Un objetivo actual de la investigación toxicológica-nutricional sobre estos compuestos es la caracterización de las vías metabólicas y moleculares por las cuales su consumo prolongado produce posibles efectos tóxicos.5

La dosis diaria admisible para los distintos glucosinolatos se encuentra entre 24 y 1 200 mg/persona/día. Si se considera un catabolismo total de éstos a isotiocianatos y oxazolidintiona, entonces resulta difícil predecir un posible efecto tóxico agudo, a partir de las ingestiones medias observadas en algunos países (RFA: 43 mg/persona/día, Inglaterra: 46 mg/persona/día).1 Pero si su ingestión crónica coincide temporalmente con una manifiesta reducción de la ingestión de los componentes nutricionales que constituyen su punto de ataque en el metabolismo, como es el caso del aminoácido lisina, entonces su efecto tóxico a largo plazo pudiese incrementarse.

Los isotiocianatos son potentes compuestos electrofílicos que reaccionan rápidamente, bajo condiciones fisiológicas, con algunos compuestos nucleofílicos como aminas, aminoácidos, alcoholes y agua. Los isotiocianatos reaccionan con los grupos amino y sulfidrilo de las proteínas para formar tiourea y ditiocarbamato, lo cual es la base de un método bastante conocido y utilizado durante años para la determinación de la secuencia aminoacídica de las proteínas.6 Los isotiocianatos atacan los enlaces disulfuro de la cistina en la insulina y en péptidos como el glutation oxidado7 y en la albúmina y la proteína de colza.8 Adicionalmente éstos reaccionan con los grupos épsilon-amino de la lisina de las proteínas de la clara de huevo,9 lo cual reduce la biodisponibilidad de este aminoácido.10

Sin embargo, el análisis de las consecuencias de las reacciones electrofílicas de los isotiocianatos con las proteínas no debe limitarse a la comprobada reducción de la biodisponibilidad alimentaria de la lisina.

Una particular atención deben recibir la potencialidad de los isotiocianatos para generar efectos tóxicos sobre los mecanismos de la transmisión nerviosa. Para el transporte axonal resulta imprescindible la polimerización de la tubulina de los neurofilamentos de los axones y para ello se requiere que los grupos épsilon-amino de esta proteína se encuentren intactos.11

Para entidades que decursan con manifestaciones clínicas de la afectación del transporte neuroaxonal, como las neuropatías diabética, alcohólica y por agentes químicos, como hexano y disulfuro de carbono, se han descrito mecanismos coincidentes a nivel molecular.

Los efectos de sustancias químicas como el disulfuro de carbono sobre el transporte axonal se generan por la interacción química de este compuesto con macromoléculas neuronales. Este agente tóxico reacciona con los restos épsilon-amino de la lisina de la tubulina de los microtúbulos, que se requieren para la normal interacción de los fila mentos entre sí o con otros elementos del citoesqueleto axonal.12

En pacientes diabéticos con complicaciones renales, ateroscleróticas y neurológicas se han identificado, mediante el empleo de anticuerpos monoclonales, restos de pentosidina y carboximetillisina como productos de la reacción de Maillard de pentosas con los grupos épsilon-amino de la lisina de las proteínas del cristalino y las proteínas plasmáticas y de la matriz celular esclerosada de glomérulos y arteriolas renales.13 Las modificaciones del transporte axonal en la diabetes se explican experimentalmente a nivel molecular mediante similares reacciones de glicosilación de la tubulina de los microtúbulos.14 Estudios realizados en pacientes diabéticos con complicaciones de neuropatía no detectan afectaciones carenciales de vitamina A, E, betacarotenos, B1, B2, B6, B12 o ácido fólico.15,16 Sin embargo, la vitamina E, por su efecto protector contra la glicosilación de las proteínas, arroja resultados terapéuticos favorables en las complicaciones neurológicas de la diabetes.17

Dentro de las secuelas neurológicas del alcoholismo se encuentra igualmente la reducción del transporte que puede provocar finalmente la degeneración axonal. Este efecto se reproduce también experimentalmente en animales de laboratorio bien nutridos sometidos a altas dosis de etanol.18,19 Estudios moleculares demuestran que la disfunción de la secreción de proteínas, es una consecuencia de la disminución del contenido de tubulina polimerizada y de la alteración morfológica de los microtúbulos.20 Este efecto se produce por la unión del acetaldehído a la tubulina y la consecuente formación de uniones covalentes que impiden su polimerización dentro de los microtúbulos y, por consiguiente, el adecuado desarrollo de sus funciones en el transporte axonal.21-23 Si las afectaciones neurológicas de estas entidades tie nen mecanismos moleculares similares entre sí y coincidentes con los propuestos para las reacciones electrofílicas de los isotiocianatos, entonces la alteración del transporte neuroaxonal pudiera discutirse como un efecto tóxico de la ingestión crónica de glucosinolatos.

La neuropatía epidémica, que alcanzó una alta incidencia en Cuba en el año 1993, se caracterizó por manifestaciones neurofisiológicas típicas de un comprometimiento del transporte y una degeneración axonal distal (Pérez Lache N. Cuadro clínico y fisiopatología de la neuropatía epidémica. Forma periférica. Taller Internacional sobre la neuropatía epidémica en Cuba. Resumen. La Habana, 12-15 julio 1994.), con pérdida de los microtúbulos axonales en el 64 % de los casos y degeneración total del axón en el 51 % de ellos (Borrajero I. Caracterización morfológica de la neuropatía epidémica en Cuba mediante biopsias de nervio sural. Centro Nacional de Referencia de Anatomía Patológica. Resumen. Taller Internacional sobre la neuropatía epidémica en Cuba. Resumen. La Habana, 12-15 julio 1994.)

En estudios nutricionales de pacientes, comparados con individuos supuestamente sanos, se halló una manifiesta reducción de la ingestión de lisina, pero no un consumo mayor de vegetales portadores de glucosinolatos (col blanca).24,25

Como una hipótesis adicional podría discutirse si los mecanismos moleculares propuestos para la génesis de estas neuropatías adquieren una significación especial cuando la ingestión de glucosinolatos se presenta conjuntamente con deficiencias nutricionales, particularmente del aminoácido lisina, el cual se encuentra en el centro de las reacciones químicas adversas que estos compuestos generan en el organismo humano.

SUMMARY

Glucosinolates are compounds of vegetable origin whose catabolic products, isothiocyanates, react with amino group of lysine and modify protein structure. This modification at the level of axonal tubulin, similar to the one which is produced by other pathways in diabetic and alcoholic neuropathies, and in neuropathies due to chemical agents may account from the biochemical point of view for a possible neurotoxic effect by the continuous intake of dietary glucosinolates.

Key words: GLUCOSINOLATES/adverse effects; DIABETIC NEUROPATHIES/etiology; NEURITIS/etiology.

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<1Doctor en Ciencias Médicas. Especialista de II Grado en Bioquímica. Investigador Titular.

Recibido: 24 de febrero de 1995. Aprobado: 28 de abril de 1991.

Dr. Manuel Hernández Triana. Instituto de Nutrición e Higiene de los Alimentos. Infanta No. 1158, municipio Centro Habana, Ciudad de La Habana 10300, Cuba.

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