Las dietas bajas en hidratos o el ayuno intermitente cada vez son más populares. Ambos guardan algo en común: Te llevan a un estado de cetosis. La cetosis es un estado donde tu cuerpo funciona principalmente con grasa, grasa que o bien la obtienes de tu dieta o bien de tu propio cuerpo.

Se conoce como cetogénesis al proceso por el cual las grasas se descomponen en algo llamado cetonas. Estas cetonas o «cuerpos cetónicos» son usualmente consideradas como una fuente de combustible alternativo porque, en lugar de la glucosa, son las cetonas las que se usan para alimentar la mayoría de los tejidos, incluso el cerebro.

La forma habitual de mantenerse en cetosis es consumir una dieta con un alto porcentaje de grasas, alrededor del 75-80% de las calorías de provenientes de grasas, un 15-20% de de las calorías de proteína y sólo un 5% de las calorías provenientes de hidratos de carbono.

Desafortunadamente, parece haber mucha confusión alrededor de las cetonas, muchos médicos creen que la cetosis es un peligroso estado antinatural que aparece solo durante la inanición o en diabéticos ya que es esa la única forma de cetosis que estudiaron en la carrera. Ahora bien, entrar en un estado de cetosis puede ser perfectamente natural, y podría ser incluso el estado preferido por los humanos.

La glándula del timo

Para ver cómo puede haber tanta confusión acerca de un tema como la cetosis, primero veamos la historia de la glándula del timo. Alrededor del siglo XVIII y XIX, era difícil conseguir cadáveres para hacer estudios anatómicos. No era del agrado de la gente que a sus seres queridos recién fallecidos los cortasen para examinarlos. Así que unas personas aparecieron en escena los resurreccionistas. Estos fueron personas contratadas por anatomistas para exhumar los cuerpos de muertos recientes.

A veces los resurreccionistas, llegaban a esperar cerca de un funeral y robaban el cuerpo justo ahí y en ese momento. Para evitar que sus familiares fuesen exhumados, la gente rica compraba ataúdes con seguridad y muy bien fabricados y contrataba guardias armados para proteger las sepulturas de sus seres queridos.

En el Reino Unido, por ejemplo, los únicos cadáveres que podían usarse para fines anatómicos eran los de los condenados a muerte y disección por los tribunales, pero así no se conseguían suficientes cuerpos para las escuelas de medicina y anatomía, debido a eso apareció la Ley de Anatomía de 1832 que decía que si una persona moría en una casa pobre, o sus familiares no podían pagar los gastos médicos, su cuerpo sería inmediatamente entregado al anatomista para su estudio.

Esto significaba que los anatomistas era habitual que dispusiesen de cuerpos de personas pobres que no pudieran permitirse tales medidas. Pero… ¿qué tiene que ver esto con el timo? Bueno, las personas que se enfrentan a las dificultades que derivan de ser pobres están bajo mucho estrés. Estrés crónico.

Y hoy se sabe que el estrés crónico conduce a todo tipo de enfermedades, y que puede atrofiar ciertos órganos. En el caso del timo, el estrés puede reducir su tamaño hasta en un 75%. Así que lo que terminó siendo registrado en los libros de anatomía como una glándula del timo normal, era en realidad era una glándula del timo que estaba severamente reducida en tamaño.

En la primera década del siglo XIX, un anatomista alemán llamado Paltauf estaba tratando de buscar la causa del síndrome de muerte súbita del lactante. Muchos bebés de clase media y alta estaban muriendo abruptamente por ese motivo. Así que, Paltauf examinó los cuerpos de estos bebés de clase alta y se dio cuenta de que su glándula del timo parecía ser anormalmente grande. Por lo que concluyó que si querías ser un buen padre, debías irradiar la glándula del timo de tu hijo para hacerla más pequeña y prevenir el síndrome de muerte súbita del lactante.

En la década siguiente todos los principales libros de texto pediátricos ofrecían ese consejo. Paltauf, por su puesto, no se dio cuenta de que el era alguien que, simplemente, tuvo la rara oportunidad de mirar cuerpos de niños en los que su timo no había sido afectado por el estrés crónico de la pobreza.

Desafortunadamente este malentendido persistió hasta la década de los 50, habiendo varios miles de personas muertas por cáncer inducido por radiación.

¿Y qué tiene que ver esto con la cetosis?

Las cetonas también tuvieron la mala suerte de ser malentendidas debido a cómo fueron descubiertas. Los médicos observaron por primera vez cetonas en la última parte del siglo XIX, cuando se vieron en abundancia en la orina de pacientes en coma diabético. Se creyó que una vasta sobreproducción de cetonas era responsable de los terribles síntomas de algo llamado cetoacidosis diabética.

Así que durante medio siglo las cetonas fueron consideradas el peor producto de un mal uso de los carbohidratos por parte del cuerpo. Sólo después de mejorar la tecnología y las técnicas analíticas se entendió que los cuerpos cetónicos son componentes perfectamente normales de la sangre. Incluso aunque no estés técnicamente en cetosis, los cuerpos cetónicos están siempre presentes en la sangre de una persona saludable y sus niveles se incrementan cuanto más tiempo pasa sin comer.

Después de un ayuno nocturno, los cuerpos cetónicos suministran del 2 al 6% de los requerimientos energéticos del cuerpo, mientras que después de un ayuno de 3 días proporcionan del 30 al 40% de las necesidades energéticas.

Estar en cetosis mediante ayuno o dieta, no es igual a la cetoacidosis diabética. La cetoacidosis involucra exorbitantes niveles de producción de cetonas, mucho más altos de lo que se puede conseguir incluso ayunando durante semanas. Estar preocupado por tener cetoacidosis con la dieta o el ayuno es como preocuparse de que por comer en un restaurante de sushi acabarás en coma, tal y como le ocurrió a un adolescente que sufrió uno por tomarse una botella de salsa de soja en una apuesta.

No solo las cetonas se encuentran en personas saludables, sino que además ciertos tejidos prefieren usar cuerpos cetónicos. De hecho, como está explicado en el libro de texto de Bioquímica publicado por la editorial W.H. Freeman:

«Los ácidos grasos son el principal combustible del corazón, aunque los cuerpos cetónicos así como el lactato pueden servir de combustible para el musculo cardiaco. De hecho, el músculo cardiaco consume acetoacetato (un cuerpo cetónico) en preferencia a la glucosa.»

Algunas personas incluso entran deliberadamente en cetosis mediante ayuno con el fin de mejorar el rendimiento mental. Este estudio de la Universidad de Cambridge concluyó que una dieta cetogénica:

«mejora el rendimiento físico y la función cognitiva en ratas, y sus propiedades ahorradoras de energía sugieren que pueden ayudar a tratar ciertas condiciones humanas con anormalidades metabólicas».

El propio Platón se dio cuenta por sí mismo de este hecho por eso dijo: «Yo ayuno para una mayor eficiencia física y mental.»

Estar sin comer para mejorar la función cognitiva puede sonar ridiculo, considerando que se creyó durante mucho tiempo que el cerebro solo funcionaba con glucosa. George Cahill y su grupo en la Harvard Medical School demostró en 1967 que el cerebro puede usar cuerpos cetónicos como fuente de energía. Lo que encontró fue que durante la inanición, las cetonas son el combustible predominante para los tejidos periféricos y el cerebro, obteniendo el cerebro más de dos tercios de su energía de los cuerpos cetónicos.

Pero el cuerpo todavía requiere algo de glucosa, incluso cuando no se come nada. Por ejemplo, los glóbulos rojos no pueden usar cuerpos cetónicos porque no tienen mitocondrias para metabolizarlos. Aún así, todas las necesidades de glucosa del cuerpo quedarán satisfechas ya que el cuerpo puede crear su propia glucosa, por ejemplo, puede hacer glucosa a partir del glicerol. Por esta razón, incluso durante un ayuno prolongado, la gente mantiene un nivel de glucosa estable en sangre.

Esto también ilustra que en realidad no hay necesidades dietéticas de carbohidratos. Por supuesto las verduras y frutas son importantes porque tienen todo tipo de micronutrientes y fibra, pero el cuerpo realmente no requiere los carbohidratos de esos alimentos. No estoy diciendo que una dieta de cero carbohidratos es mejor, solo que es muy posible vivir sin carbohidratos en la dieta suponiendo que se obtengan suficiente grasas y proteínas.

Hay aminoácidos y ácidos grasos esenciales (unos tipos de proteína y grasa que es necesario obtener de la dieta). Sin embargo, no existe un solo carbohidrato esencial en la dieta, tu cuerpo es perfectamente capaz de hacer tanta glucosa como necesite. De hecho, en la ausencia de carbohidratos en la dieta, el cerebro funciona tan eficientemente con cuerpos cetónicos, que puedes reducir drásticamente los niveles de glucosa en personas en cetosis profunda y eso no les afectará.

Se pudo ver en este estudio, éticamente cuestionable, de 1972. Describe que unos pacientes con sobrepeso ayunaron durante dos meses, poniéndolos en cetosis profunda, por lo que que estaban produciendo una gran cantidad de cuerpos cetónicos. Después se les suministró insulina hasta que la glucosa en su sangre bajo hasta 9 mg por decilitro, un nivel que debería causar coma o muerte. Sin embargo, los pacientes no tuvieron ninguna reacción a esa disminución. No hubo cambios particulares en la cognición, ni su cuerpo reaccionó a la drástica caída en el azúcar en sangre. Las únicas personas en la sala que tenían palpitaciones y sudor y ansiedad eran los médicos. Las personas que tenían los niveles de azúcar en sangre que deberían estar asociados con el coma o la muerte estaban completamente tranquilas y tenían una función mental completamente normal. Está claro que el cerebro humano es perfectamente feliz con el ácido betahidroxibutírico (un cuerpo cetónico) no solo cuando es su mayor combustible, sino también cuando es su único combustible.

Las cetonas al nacer

En realidad, cualquiera de los lectores de este artículo ha estado, al menos en un punto de la vida, en una situación similar donde la glucosa en la sangre es muy baja y la utilización de la cetona es muy alta. Se estima que el cerebro de un recién nacido consume de promedio entre el 60 y el 71% del gasto energético de su cuerpo; En un adulto supone un 25%. A pesar de esta enorme necesidad de energía, el nivel de glucosa en sangre de un recién nacido es increíblemente bajo, en torno a 35 mg por decilitro. Esto es la mitad del límite inferior del nivel normal de glucosa en sangre de un adulto. Esto significa que el cerebro del recién nacido tiene que obtener más de la mitad de su energía de los cuerpos cetónicos.

En su libro sobre el potencial saludable de las cetonas, el Dr. Muneta Tetsuo, director de la Muneta Maternity Clinic en Japón, explica que las mujeres embarazadas, estén o no restringiendo los carbohidratos, están produciendo cetonas a niveles más altos de los normales. Al comparar la sangre de la madre con la sangre del cordón umbilical del recién nacido, encontró que de los 416 casos examinados, el 70% de los bebés nació con niveles aún más altos de cetonas que los de la madre. Al analizar las vellosidades que proporcionan contacto con la sangre de la madre a la membrana fetal, Muneta dedujo que el feto debía haber estado viviendo en un ambiente elevado de cetonas desde el comienzo de la gestación. E incluso un mes después del nacimiento, los bebés tenían de promedio un nivel de cetonas en sangre 5 veces mayor que los de una persona normal. Como Muneta escribió en su libro: «¡Los recién nacidos viven de cetonas!»

La cetosis no sólo es útil para satisfacer las necesidades energéticas del recién nacido, también puede ser un factor importante en el desarrollo del cerebro. Se sabe que el ejercicio es beneficioso para el cerebro porque aumenta el nivel del factor neurotrófico derivado del cerebro (FNDC). Es una proteína que promueve el crecimiento de nuevas células cerebrales. Por esto, el Dr. John Ratey de la Harvard Medical School le dio al FNDC el apodo de «Crecimiento milagroso para el cerebro

Sin embargo, el mecanismo de cómo el ejercicio desencadena el FNDC no estuvo claro durante algún tiempo, hasta que salió un documento encabezado por el profesor asistente de bioquímica. Dr. Sama Sleiman. Su título es bastante descriptivo: «El ejercicio promueve la aparición del factor neurotrófico derivado del cerebro a través de la acción del cuerpo cetónico Ácido betahidroxibutírico.»

Las cetonas y su papel en la evolución

El crecimiento del cerebro es muy importante. Desarrollar un cerebro grande es por supuesto lo que nos permitió convertirnos en humanos. Y cuando se trata de la evolución, eficiencia es la palabra que la define. Es decir, nuestros cuerpos tenían que desarrollar métodos para una extracción y utilización más eficiente de energía, principalmente para mantener nuestro gran cerebro, hambriento de energía. Un precio por un cerebro más grande fue un intestino más pequeño. Menos energía gastada en el intestino significa más para el cerebro, tal y como se afirma en el artículo de la Public Library of Science titulado «Hombre, el cazador de grasa» para ajustar el alto costo metabólico de un gran cerebro:

«…la reducción en el tamaño del intestino (otro órgano con un consumo alto de energía) era un acompañamiento necesario…
…Un intestino humano más corto, tuvo que evolucionar para ser más dependiente en comida densa en nutrientes y energía que otros primates. Un intestino pequeños es menos eficiente extrayendo suficiente energia y nutricion de comidas fibrosas y considerablemente más dependiente en comidas más densas y disponibles que requieran menos energía para su digestión por unidad de energía/nutrición liberada.»

Esto implica a la grasa como una fuente de comida importante, porque es obviamente muy densa en energía, proporcionando 9 calorías por gramo. Pero la eficiencia de usar grasa como combustible es algo más profundo y no solo se basa en las calorías.

El poder y la capacidad de nuestro cerebro para el intelecto no viene sólo del aumento en tamaño, sino también de un flujo sanguíneo mejorado y un uso eficiente del oxígeno. Roger Seymour de la Universidad de Adelaide y su equipo encontraron que el flujo sanguíneo al cerebro aumentó a un ritmo inesperadamente rápido durante un período de 3 millones de años. Seymour dice:

«Mientras el tamaño del cerebro aumentaba 3,5 veces, el caudal de sangre sorprendentemente aumentó 600%, de aproximadamente 1.2 ml por segundo a 7 ml por segundo … Esto indica que nuestros cerebros tienen seis veces más hambre de oxígeno que los de nuestros ancestros, presumiblemente porque nuestra capacidad cognitiva es mayor y por lo tanto más intensiva en energía.»

Evolución del flujo sanguíneo a los cerebros de los antepasados humanos. Los datos revelan una tasa creciente de flujo sanguíneo entre las especies de homínidos durante más de 3 millones de años. Royal Society Open Science/Roger Seymour, Vanya Bosiocic, Edward Snelling/Skull illustrations by Vivi Hu.CC BY

Esto sugeriría que el combustible más importante para el cerebro sería uno que usase el oxígeno más eficientemente. Y esto es exactamente lo que hacen las cetonas. El Dr. Richard L. Veech encontró en 1994 que la administración de cuerpos cetónicos a un corazón de rata llevó a un 25% aumento en el trabajo hidráulico, pero una disminución en el consumo de oxígeno.

Theodore VanItallie explicó este fenómeno en un artículo de 2003 diciendo que el cuerpo cetónico ácido betahidroxibutírico aumenta la eficiencia de la producción de energía en las mitocondrias de la célula.

Personas que han hecho ayunos prolongados a veces reportan una euforia o un estado de claridad mental drásticamente mejorado alrededor del 6º o 7º día, que coincide con el hecho de que los cuerpos cetónicos han alcanzado una concentración particularmente alta: alrededor de 5 milimoles por litro dependiendo de la persona.

En esencia, los cuerpos cetónicos pueden ser la fuente de combustible preferida por el cerebro, ya que proporcionan más energía celular por unidad de oxígeno en comparación con la glucosa. Obtener mas energia por tu oxígeno mediante cetosis puede ser increíblemente significance para el desarrollo y mantenimiento de grandes cerebros.

Algunos de los trabajos del Dr. Dominic D’Agostino giran en torno a tomar ventaja del uso eficiente del oxígeno en las células durante la cetosis. Su investigación toca el potencial de la cetosis para el tratamiento de varias enfermedades que incluye epilepsia, ALS, alzheimer, parkinson e incluso algunos cánceres.

Su investigación inicial, financiada por la Oficina de Investigación de la Marina, tenía como objetivo mejorar las capacidades de buceo de los buceadores de la Navy Seal. Como mejor se hace notar dicha mejoría del uso del oxígeno con las cetonas es cuando vemos que estando en estado de cetosis, el Dr. D’Agostino fue capaz de aguantar su respiración el doble de tiempo, de 2 minutos a 4 minutos, sin ningún entrenamiento previo.

Resumiendo

Para resumir todo esto, cuando el ayuno es suficiente, o cuando la ingesta de proteínas e hidratos de carbono son lo suficientemente restringidos, nuestros cuerpos empiezan a descomponer grasa y hacer cetonas, potencialmente el combustible más eficiente que pueden usar los humanos. El cerebro es un devorador masivo de flujo sanguíneo, oxígeno y energía y necesita ser constantemente alimentado. Todo aquello que podría mejorar la eficiencia energética es muy importante para la supervivencia de los humanos y sus grandes cerebros. A pesar de la evidencia de que nuestros cuerpos y cerebros pueden preferir funcionar con cetonas, la cetosis es todavía frecuentemente malentendida como un estado potencialmente peligroso.

Volviendo a la historia del timo, seguramente los timos de los niños no habrían sido irradiados si los datos anatómicos de niños sanos hubieran estado disponibles en el momento. Y, tal vez con las cetonas, la percepción de ellas habría sido totalmente diferente si las primeras piezas de información no hubieran venido de un diabético, sino de una mujer embarazada o de un recién nacido saludables.

¿Son malas las cetonas?
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