Estrategias dietéticas para disminuir la biodisponibilidad oral de arsénico inorgánico

Abstract

La exposición crónica a arsénico (As) inorgánico [As(III) + As(V)] está asociada con una mayor incidencia de varios tipos de cáncer, diabetes tipo II, enfermedades vasculares y déficits neuroconductuales en población infantil. Se considera que en la actualidad alrededor de 200 millones de personas están expuestas a niveles de As inorgánico superiores a los recomendados, fundamentalmente a través del agua de bebida. Esta situación se ha puesto de manifiesto en los estudios realizados en esta tesis donde se muestran ingestas de As inorgánico muy superiores a las recomendadas en poblaciones del norte de Argentina, aportadas por el agua, pero también por los alimentos cocinados con esta agua contaminada. Los estudios de especiación por espectroscopía de absorción de rayos X muestran que el cocinado en presencia de As(V) produce un incremento en el contenido de As(III) en el producto listo para consumo. Esto supone, en algunos casos, un aumento del riesgo asociado a la ingesta del alimento, ya que la forma trivalente es más tóxica. La caracterización de la fracción solubilizada durante la digestión gastrointestinal de estos alimentos (fracción bioaccesible) evidencia que el As(III) permanece en esta forma, incluso que durante la digestión puede haber un aumento de la cantidad de la forma reducida. Estos resultados evidencian el riesgo asociado a la ingesta de agua contaminada y de los alimentos cocinados con esta agua. Debido a la cantidad de personas afectadas y a las patologías que desarrollan, agencias relacionadas con la salud han emitido informes en los que se indica la necesidad de reducir la ingesta de As inorgánico. Teniendo en cuenta la dificultad de eliminar el As de las fuentes de exposición, una alternativa para reducir la exposición es disminuyendo la biodisponibilidad (cantidad del tóxico que llega a la circulación sistémica tras la ingesta). La biodisponibilidad puede reducirse empleando compuestos que formen complejos con el metaloide durante su paso por el tracto digestivo y eviten que éste se encuentre en una forma de fácil absorción o impidiendo que se absorba empleando compuestos que compitan por sus mismas vías de entrada o que simplemente las afecten. En esta tesis se ha planteado este objetivo empleando componentes de la dieta y microorganismos de grado alimentario. Inicialmente se han seleccionado componentes y microorganismos capaces de reducir la cantidad del tóxico que queda soluble tras la digestión y por tanto disponible para la absorción (bioaccesibilidad) empleando un modelo de digestión in vitro. Este ensayo ha evidenciado que las sales de hierro, el tánico, la lignina y algunas celulosas pueden reducir la bioaccesibilidad del As(III) y el As(V) en solución acuosa y también cuando forman parte de los alimentos (algas y arroz). Sin embargo, las bacterias lácticas y las levaduras Saccharomyces cerevisiae no son capaces de interaccionar con las formas inorgánicas de As y reducir su bioaccesibilidad, posiblemente por las características de sus paredes celulares. Además, se ha puesto de manifiesto, empleando células intestinales como modelo de epitelio intestinal, que determinados compuestos alimentarios (hierro, cisteína, glutatión, curcumina, catequinas y quercetina) y suplementos dietéticos (extracto de alcachofa y de uva y suplementos de hierro); así como algunas cepas de Lactobacillus y S. cerevisiae son capaces de reducir el transporte a través del epitelio intestinal de las formas inorgánicas de As en disolución acuosa y en alimentos. Estos compuestos actúan formando complejos de menor absorción o modulando las uniones intercelulares y afectando la vía paracelular, una de las formas de entrada del As en el epitelio intestinal. Finalmente, se ha confirmado que algunos de los componentes dietarios eficaces in vitro (glutatión y sales férricas) son capaces de reducir la biodisponibilidad de As(III) y As(V) y su acumulación tisular en ratones. Además, también se ha puesto de manifiesto que estos componentes no reducen la biodisponibilidad de otros elementos esenciales. Estos datos sugieren que ambos compuestos podrían constituir estrategias válidas para la reducción de la exposición al tóxico en poblaciones de zonas con arsenicismo crónico endémico.