Cardioprotección y Polifenoles del Cacao: “El Alimento de los Dioses”.

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Las enfermedades cardiovasculares (ECV) representan la principal causa de muerte a nivel mundial. Afortunadamente, sin embargo, diversos estudios dan cuenta de que el riesgo relativo de desarrollo y/o muerte por tales enfermedades puede ser significativamente reducido en forma menor en individuos que muestran un alto consumo de alimentos ricos en polifenoles, particularmente, polifenoles del tipo flavonoides.Si bien ciertas frutas y verduras destacan por su alta concentración en flavonoides, el cacao (obtenido a partir de los granos frescos del árbol Theobroma cacao) constituye también una muy buena fuente de dichos compuestos. En efecto, el cacao puede contener entre 10 y hasta 50 mg de polifenoles totales/g, dependiendo de su origen y de la forma de procesamiento de sus granos frescos (fermentación, secado, tostado, alcalinización y conchado). Relativo a la mayor parte de las frutas, el cacao presenta una mayor concentración de flavonoides del subtipo flavanoles, principalmente, catequina y epicatequina.  El cacao contiene, además, dímeros de estos flavanoles llamados procianidinas (del tipo B1, B2 y B3). Otros alimentos con un alto (aunque menor) contenido de flavanoles son la manzana, el té verde, el té negro y el vino tinto. Si bien el cacao tiene su origen en Mesoamérica, donde su consumo se remonta al siglo V A.C., es a partir del siglo XVI cuando su consumo se extiende a Europa. En 1737, Linnaeus denomina al árbol del cacao como Theobroma o “Alimento de los Dioses”. En nuestra dieta, los flavanoles del cacao están presentes, primariamente, bajo la forma de chocolate negro o amargo, es decir, aquellos chocolates cuya composición comprende, generalmente, más de 60% de cacao. El contenido de polifenoles totales en dichos chocolates es de 10-15 mg/g y el de flavanoles monoméricos (catequina+epicatequina) de 0,8-1,2 mg/g. En los mismos, el contenido de procianidinas es generalmente comparable al de flavanoles monoméricos.

Cacao: Acciones biológicas relevantes a sus beneficios cardiovasculares. En la última década se han llevado a cabo numerosos estudios tanto clínicos como epidemiológicos que correlacionan inversamente el consumo de cacao/o chocolate negro con varios factores de riesgo y desarrollo de ECV. Previo a revisar dichas evidencias, a continuación se describen –en forma breve- algunas de las acciones biológicas promovidas por los flavanoles del cacao y que actualmente son consideradas relevantes a los beneficios cardiovasculares que conlleva el consumo de cacao.

Acciones antioxidantes: El estrés oxidativo, sea que éste se manifieste como un aumentado daño oxidativo a la lipoproteína de baja densidad (LDL; conducente a la formación de ateromas) o como un aumentado daño oxidativo a componentes de células del endotelio vascular (conducente a una disminuida función del endotelio), es considerado una condición clave en el desarrollo y/o en la progresión de diversas ECV. Las acciones antioxidantes de los flavanoles del cacao emergen de la habilidad que, al igual que otros flavonoides, tienen estos para remover o neutralizar radicales libres y para prevenir su formación (quelando metales como Fe (II) y Cu (I) bajo una forma redox-inactiva). Adicionalmente, ciertos flavanoles actúan inhibiendo la actividad y/o reprimiendo la expresión de enzimas pro-oxidantes como xantina oxidasa y NADPH oxidasa. Algunos flavanoles actúan, además, induciendo (“upregulating”) la expresión de diversas enzimas antioxidantes.

De acuerdo a diversos estudios experimentales, y otros de intervención en humanos, el consumo de cacao/o de chocolate negro se traduce en un menor estrés oxidativo, evidenciado en una menor “oxidabilidad” de LDL, en una disminución de ciertos productos de oxidación celular y marcadores de estrés oxidativo plasmáticos, y en un aumento de la capacidad antioxidante del plasma.

Acciones sobre la función plaquetaria y anti-inflamatoria: El consumo de cacao/o de chocolate negro puede reducir el riesgo de formación de trombos a través de una modulación favorable de la función de plaquetaria. Estudios tanto in vitro como ex vivo dan cuenta que tal acción emerge primariamente de la capacidad que tienen los flavanoles del cacao para inhibir la activación y agregación de las plaquetas; dichos efectos residirían, a lo menos parcialmente, en la capacidad que tienen los polifenoles del cacao (monómeros y dímeros) para disminuir la formación de ciertos leucotrienos (como LT4) y aumentar la de ciertas prostaciclinas (como PGI2), acciones vasoprotectoras y anti-inflamatorias, respectivamente.

La formación de ateromas en el sub-endotelio es un proceso crónico e implica la producción continua de numerosos factores pro-inflamatorios. Destaca entre dichos factores el complejo proteico NF-kB. La activación de NF-kB en leucocitos y en células endotelio-vasculares favorece la adhesión y la migración de los primeros (principalmente bajo la forma de monocitos) hacia el subendotelio vascular, así como la secreción de mediadores pro-inflamatorios y citotóxicos. Los flavanoles del cacao reducen la actividad de NF-kB vía “dow-regulation”, previniendo con ello la activación/migración de monocitos y atenuando la producción de mediadores pro-oxidantes e inflamatorios.

Acciones vasculares: Junto a su capacidad para prevenir la formación de trombos, ciertos flavanoles del cacao tienen también la capacidad para incrementar la producción y la disponibilidad de óxido nítrico (NO•) en el endotelio-vascular. Como se sabe, un aumento en la disponibilidad de óxido nítrico se traduce en un efecto vasodilatador (mediado por una acción de NO• a nivel de la musculatura lisa de los vasos), y por ende, en una acción de protección cardiovascular (por la consiguiente reducción de la presión arterial). La mayor producción de NO• está asociada, principalmente, a una acción de la epicatequina y tiene lugar en forma tanto aguda como crónica (vía activación/“upregulation” de la expresión de la enzima óxido nítrico sintasa endotelial, NOSe). Adicionalmente, los niveles de óxido nítrico pueden verse incrementados por la habilidad de epicatequina (y más exactamente de su metabolito 3-metoxi en anillo B) para inhibir la actividad de la enzima pro-oxidante NADPH-oxidasa. Esto último se traduce directamente en una menor producción de anión superóxido (O2•-). En su encuentro con NO•, el radical O2•- reacciona muy ávidamente para formar peroxinitrito (un potente oxidante). Por tanto, una menor producción de O2•- conlleva a una menor remoción de NO• (lo que también contribuye a aumentar la disponibilidad de este último). La capacidad de los flavanoles del cacao para inhibir la actividad de la NOSe y para incrementar la disponibilidad vascular de NO• subyace a varios de los beneficios CV que conlleva el consumo de cacao ya que éste no solo induce vasodilatación, sino además inhibe la migración/adhesión de monocitos hacia el subendotelio vascular, la proliferación de células de la musculatura lisa, y la agregación plaquetaria. Lo anterior constituye un espectro de acciones anti-aterogénicas y cardioprotectoras por parte de los flavanoles del cacao.

Considerando las acciones anteriormente descritas, ¿Cuales son los efectos que realmente produciría en humanos el consumo de cacao y/o de chocolate negro?

Los primeros estudios observacionales de cohorte que establecieron una relación inversa entre consumo de cacao y riesgo CV fueron reportados en 2006 (Zutphen Elderly Study). En dicho estudio, realizado con 470 hombres no afectados por enfermedades CV ni por diabetes,  se observó que un mayor consumo de cacao (o de sus productos) está asociado a un significativamente menor riesgo y muerte por ECV. Relativo al tertil (tercio) de menor consumo de cacao (0,36 g/día), el de mayor consumo (2,3 g de cacao/día) mostró 50% de menor mortalidad.  Posteriormente, en el estudio retrospectivo de la Stockholm Heart Epidemiology Program (2009), que incluyó una cohorte de 1169 pacientes que habían padecido infarto agudo al miocardio y a los cuales se le hizo un seguimiento durante 8,6 años, se relacionó de manera inversa y lineal la frecuencia de consumo de chocolate con el riesgo de muerte por enfermedad coronaria. Aquellos pacientes que reportaron consumir chocolate 2 o más veces por semana mostraron un riesgo 66% menor de sufrir un infarto al miocardio respecto a aquellos que nunca consumían chocolate. Un análisis cruzado de datos provenientes de 2217 participantes del NHLBI Family Heart Study permitieron establecer una relación inversa entre frecuencia de consumo de chocolate y nivel de placas calcificadas (ateromas) en arterias coronarias. Individuos que reportaron consumir chocolate 2-3 veces por semana mostraron un 32% menor incidencia de dichas placas respecto a individuos que nunca consumen chocolate. En 2010, Buijsse y colegas liberaron resultados de un estudio de cohortes (19.357 hombres/mujeres alemanas durante 8 años) en el cual se demostró una relación inversa entre el consumo de chocolate y el riesgo de infarto al miocardio y/o de accidente cerebro-vascular. El cuartil de mayor consumo mostró un 39% menor riesgo. Desafortunadamente, el cuestionario empleado en este estudio no permitió distinguir a qué tipo de chocolate (negro, de leche o blanco) seria atribuible dicho efecto.

Estudios intervencionales en los cuales se ha administrado cacao y/o chocolate rico en cacao a voluntarios sanos, dan cuenta de que el consumo de tales productos tiene un claro efecto vasodilatador arterial. Como se mencionara anteriormente, tal efecto es atribuible a la capacidad de los flavanoles del cacao para incrementar los niveles de NO•; como resultado de la activación/inducción de la enzima NOSe (mayor producción de NO•) e inhibición de la enzima NADPH-oxidasa (con lo cual se genera menos superóxido y por ende menos NO• es removido), y de una acción directa de remoción de anión superóxido por parte de los flavanoles. Respecto a esta última forma de actuar, cabe mencionar que al ser medidas in vivo y en forma individual, las concentraciones plasmáticas de los flavanoles (<1 micromolar) son sustancialmente menores a las que, según estudios in vitro, se requeriría para que estos ejerzan una acción directa de remoción de radicales O2•-. Por tanto, es muy probable que, in vivo, los efectos asociados al consumo de cacao supongan una acción sinérgica de diversos flavonoides consumidos.

Respecto a las propiedades de los flavanoles del cacao para modular favorablemente la función plaquetaria (reduciendo el riesgo de formación de mediadores de inflamación y de trombos), Ostertag et al (2010), en una revisión sistemática de 25 estudios de intervención en humanos, encontró que solamente el cacao y no otros alimentos ricos en polifenoles muestra, en forma consistente, un efecto inhibidor de la actividad y agregación plaquetaria.

Del mismo modo, en un meta-análisis de estudios de intervención realizado por Hooper et al. (2008), en los cuales la ingesta de alimentos que contienen flavonoides fue debidamente controlada, se estableció que entre todos los alimentos ricos en polifenoles consumidos, el cacao sería el único capaz de inducir un significativo efecto (agudo y crónico) de vasodilatación (medida como vasodilatación mediada por el flujo sanguíneo o Flow-Mediated Dilation; FMD). El FMD es un método no-invasivo que permite medir a través del flujo sanguíneo, la función endotelial. El grado de disfunción del endotelio es actualmente considerado un excelente predictor de riesgo CV y, sin lugar a dudas, constituye un factor causal primario en el desarrollo de las ECV. Basado en datos de 2 estudios de consumo sostenido y en 6 estudios de consumo agudo de cacao/chocolate, Hopper et al. plantea que el FMD se incrementa en función del consumo, en un 1,45% y 3,99%, respectivamente. Basado en 11 estudios de intervención en humanos, Corti et al. (2009) confirma que el consumo de cacao/chocolate negro incrementa significativamente la FMD; en algunos estudios, el efecto vasodilatador se observa tras la ingesta aguda, a lo largo de 2 hrs, así como en otros, luego de una ingesta sostenida de cacao/chocolate durante 2-4 semanas. El aumento del FMD inducido por el consumo de cacao/chocolate negro se observa tanto en sujetos sanos como en fumadores, y tiene lugar tanto en pacientes diabéticos, como en hipertensos y en hipertensos con intolerancia a la glucosa.

En un estudio randomizado, simple-ciego, placebo-controlado, ejecutado por el laboratorio del Dr.  Katz (2011) se ha observado que 2 hrs después de la administración de 74 g de chocolate negro (equivalente a 800 mg de flavanoles) a individuos sanos, el FMD se incrementó en un 4,3% relativo al valor basal. Además, se observó un descenso significativo de la presión sanguínea sistólica y diastólica. En cambio, no se observa ninguno de dichos cambios en individuos que recibieron como placebo chocolate blanco (sin flavanoles). En estudios complementarios, el mismo laboratorio encontró que luego del consumo sostenido (6 semanas) de una bebida rica en cacao, el incremento en la FMD es de 2,4%.

Interesantemente, la vasodilatación observable en sujetos sanos (tras 5 días de consumo de cacao, hasta 821 mg flavanoles/día), puede ser revertida por la administración de un inhibidor de la NOSe, indicando que la vasodilatación sería atribuible a un aumento de la producción de NO• mediado por dicha enzima. Menores consumos de cacao (flavanoles) se asocian a una menor vasodilatación (Fisher et al. 2003). Estos resultados fueron confirmados por Schroeter et al. (2006) en un estudio en el cual se demostró que la administración de una bebida rica en cacao (917 mg de flavanoles) a 10 sujetos sanos conduce a un aumento en la FMD después de 1-4 hrs. Dicho efecto fue fuertemente prevenido en sujetos a los cuales se les administró previamente un inhibidor de la NOSe, y fue marcadamente menor en sujetos que solo recibieron una bebida de cacao con 37 mg de flavanoles. El efecto de cacao fue atribuido a la presencia de epicatequina pues, en forma independiente, en otros sujetos que recibieron 1 o 2 mg de epicatequina por kg de peso corporal (en su forma pura), se observó también un significativo efecto vasodilatador, el cual fue dosis dependiente. Interesantemente, Fisher et al. (2006) han reportado que después de 4-6 días de consumo de cacao, el mejoramiento en la función endotelial (FMD) es más marcado en individuos mayores de 50 años (que en individuos menores de 50 años). Finalmente, se ha observado también que el mejoramiento de la función endotelial asociado al consumo regular de cacao puede ser acentuado por la ingesta aguda en tales individuos.

Los antecedentes descritos en este artículo solo representan una parte de la voluminosa literatura científica que en este último lustro ha surgido en torno al potencial beneficio como cardioprotector asociado al consumo de cacao o de productos ricos en flavanoles, principalmente chocolates negros con un alto contenido de flavanoles. Para aquellos lectores que deseen informarse con mayor profundidad acerca de los estudios que parcialmente han servido como fuente para la elaboración de este artículo, les invitamos a revisar algunas de las referencias que más abajo se acompañan.

Consideraciones prácticas para los consumidores de productos en base a cacao: En atención a la creciente evidencia y a la favorable percepción que tienen los consumidores respecto a los beneficios cardiovasculares que conlleva el consumo regular de productos ricos en flavanoles del cacao (hasta ahora, principalmente bajo la forma de chocolate negro), es esencial distinguir entre aquellos productos cuyo marketing “simplemente reclama tener tales antioxidantes…” y aquellos en los cuales “el contenido de estos es debidamente sustentado y cuantitativamente descrito en su rotulación”. Al respecto cabe mencionar que, crecientemente, importantes actores de la industria de alimentos han tomado conciencia de esta consideración, avalando a través de análisis independientes el contenido de catequinas y de polifenoles totales en el rótulo de algunos de sus productos. Ejemplos de esto último, son ciertos chocolates negros elaborados por grandes empresas, como Costa® y Nestlé® que, por ser elaborados con un alto contenido de cacao, pueden ser en la actualidad válidamente comercializados como muy buenas “fuentes naturales de dicho tipo de antioxidantes”.

Hernán Speisky ([email protected]); PhD Profesor Titular, INTA, Universidad de Chile.

Jocelyn Fuentes  ([email protected]); PhD Investigadora LAOX, Jefa LAOX, INTA, Universidad de Chile.

Maritza Gómez ([email protected]); Q.L. Coord. Gestión de Calidad LAOX, INTA, Universidad de Chile.

 

Bibliografía del Artículo:

Arts, I.C.; Hollman, P.C. Polyphenols and disease risk in epidemiologic studies. Am. J. Clin. Nutr. 2005, 81, 317S-325S.

Buijsse, B.; Feskens, E.J.; Kok, F.J.; Kromhout, D. Cocoa intake, blood pressure, and cardiovascular mortality: the Zutphen Elderly Study. Arch. Intern. Med. 2006, 166, 411-417.

Buijsse, B.; Weikert, C.; Drogan, D.; Bergmann, M.; Boeing, H. Chocolate consumption in relation to blood pressure and risk of cardiovascular disease in German adults. Eur. Heart J. 2010, 31, 1616-1623.

Cienfuegos-Jovellanos, E.; Quiñones Mdel, M.; Muguerza, B.; Moulay, L.; Miguel, M.; Aleixandre, A. Antihypertensive effect of a polyphenol-rich cocoa powder industrially processed to preserve the original flavonoids of the cocoa beans. J. Agric. Food Chem. 2009, 57, 6156-6162.

Cooper, K.A.; Donovan, J.L.; Waterhouse, A.L.; Williamson, G. Cocoa and health: a decade of research. Br. J. Nutr. 2008, 99, 1-11.

Corti, R.; Flammer, A.J.; Hollenberg, N.K.; Lüscher, T.F. Cocoa and cardiovascular health. Circulation. 2009, 119, 1433-1441.

Djoussé, L.; Hopkins, P.N.; Arnett, D.K., Pankow, J.S.; Borecki, I.; North, K.E.; Curtis Ellison R. Chocolate consumption is inversely associated with calcified atherosclerotic plaque in the coronary arteries: the NHLBI Family Heart Study. Clin Nutr. 2011; 30, 38-43.

Dueñas, M.; González-Manzano, S.; González-Paramás, A.; Santos-Buelga C. Antioxidant evaluation of O-methylated metabolites of catechin, epicatechin and quercetin. J. Pharm. Biomed. Anal. 2010, 51, 443-449.

Faridi, Z.; Njike, V.Y.; Dutta, S.; Ali, A.; Katz, D.L. Acute dark chocolate and cocoa ingestion and endothelial function: a randomized controlled crossover trial. Am. J. Clin. Nutr. 2008, 88, 58-63.

Fisher, N.D.; Hughes, M.; Gerhard-Herman, M.; Hollenberg, N.K. Flavanol-rich cocoa induces nitric-oxide-dependent vasodilation in healthy humans. J. Hypertens. 2003, 21, 2281-2286.

Fisher, N.D.; Hollenberg, N.K. Aging and vascular responses to flavanol-rich cocoa. J. Hypertens. 2006, 24, 1575-1580.

Gómez-Juaristi, M.; González-Torres, L.; Bravo, L.; Vaquero, M.P.; Bastida, S.; Sánchez-Muniz, F.J. Beneficial effects of chocolate on cardiovascular health. Nutr Hosp. 2011, 26, 289-292.

Heiss, C.; Jahn, S.; Taylor, M.; Real, W.M.; Angeli, F.S.; Wong, M.L.; Amabile, N.; Prasad, M.; Rassaf, T.; Ottaviani, J.I.; Mihardja, S.; Keen, C.L.; Springer, M.L.; Boyle, A.; Grossman, W.; Glantz, S.A.; Schroeter, H.; Yeghiazarians, Y. Improvement of endothelial function with dietary flavanols is associated with mobilization of circulating angiogenic cells in patients with coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2010, 56, 218-224.

Hertog, M.G.; Kromhout, D.; Aravanis, C.; Blackburn, H.; Buzina, R.; Fidanza, F.; Giampaoli, S.; Jansen, A.; Menotti, A.; Nedeljkovic, S.;  et al. Flavonoid intake and long-term risk of coronary heart disease and cancer in the seven countries study. Arch. Intern. Med. 1995, 155, 381-386.

Hooper, L.; Kroon, P.A.; Rimm, E.B.; Cohn, J.S.; Harvey, I.; Le Cornu, K.A.; Ryder, J.J.; Hall, W.L.; Cassidy, A. Flavonoids, flavonoid-rich foods, and cardiovascular risk: a meta-analysis of randomized controlled trials. Am. J. Clin. Nutr. 2008, 88, 38-50.

Janszky, I.; Mukamal, K.J.; Ljung, R.; Ahnve, S.; Ahlbom, A.; Hallqvist J. Chocolate consumption and mortality following a first acute myocardial infarction: the Stockholm Heart Epidemiology Program. J. Intern Med. 2009, 266, 248-257.

Katz, D.L.; Doughty, K.; Ali, A. Cocoa and Chocolate in Human Health and Disease. Antioxid. Redox Signal. 2011, 15, 2779-2811.

Lippi D. Chocolate in health and disease. Maturitas. 2010, 67, 195-196.

Mackenzie, G.G.; Delfino, J.M.; Keen, C.L.; Fraga, C.G.; Oteiza, P.I. Dimeric procyanidins are inhibitors of NF-kappaB-DNA binding. Biochem Pharmacol. 2009, 78, 1252-1262.

Mennen, L.I.; Sapinho, D.; de Bree, A.; Arnault, N.; Bertrais, S.; Galan, P.; Hercberg, S. Consumption of foods rich in flavonoids is related to a decreased cardiovascular risk in apparently healthy French women. J. Nutr. 2004, 134, 923-926.

Ostertag, L.M.; O’Kennedy, N.; Kroon, P.A.; Duthie, G.G.; de Roos, B. Impact of dietary polyphenols on human platelet function-a critical review of controlled dietary intervention studies. Mol. Nutr. Food Res. 2010, 54, 60-81.

Pimentel, F.; Nitzkea, J.; Klipela, C.; Vogt de Jonga, E. Chocolate and red wine – A comparison between flavonoids content. Food Chem. 2010, 120, 109-112.

Rusconi, M.; Conti A. Theobroma cacao L., the Food of the Gods: a scientific approach beyond myths and claims. Pharmacol. Res. 2010, 61, 5-13.

Sesso, H.D.; Gaziano, J.M.; Liu, S.; Buring, J.E. Flavonoid intake and the risk of cardiovascular disease in women. Am. J. Clin. Nutr. 2003, 77, 1400-1408.

Schinella, G.; Mosca, S.; Cienfuegos-Jovellanos, E.; Pasamar, M.A.; Muguerza, B.; Ramónd, D.; Ríos, J.L. Antioxidant properties of polyphenol-rich cocoa products industrially processed. Food Res. Int. 2010, 43, 1614.1623.

Schroeter, H.; Heiss, C.; Balzer, J.; Kleinbongard, P.; Keen, C.L.; Hollenberg, N.K.; Sies, H.; Kwik-Uribe, C.; Schmitz, H.H.; Kelm, M. (-)-Epicatechin mediates beneficial effects of flavanol-rich cocoa on vascular function in humans. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2006, 103, 1024-1029.

Sies H. Polyphenols and health: update and perspectives. Arch. Biochem. Biophys. 2010, 501, 2-5.

Stangl, V.; Lorenz, M.; Stangl K. The role of tea and tea flavonoids in cardiovascular health. Mol. Nutr. Food Res. 2006, 50, 218-228.

Visioli, F.; Bernaert, H.; Corti, R.; Ferri, C.; Heptinstall, S.; Molinari, E.; Poli, A.; Serafini, M.; Smit, H.J.; Vinson, J.A.; Violi, F.; Paoletti, R. Chocolate, lifestyle, and health. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2009, 49, 299-312.