Archivo de enero, 2019

¿En qué consiste un estudio clínico nutricional? Te invitamos a participar en uno

Por Jara Pérez Jiménez (CSIC)*

A menudo nos llegan mensajes que hablan de la última dieta milagrosa o del alimento que no debe faltar en nuestra alimentación para evitar alguna enfermedad. Pero lo cierto es que el proceso de investigación en nutrición, hasta llegar a una conclusión trasladable al público general, es bastante lento y riguroso.

La investigación en nutrición suele combinar distintas etapas. La primera se basa en estudios in vitro, por ejemplo en células aisladas, donde se puede hacer una primera selección de alimentos potencialmente interesantes en relación a cierto proceso biológico, o evaluar los mecanismos de acción de un compuesto alimentario una vez entra en la célula. También se realizan experimentos en animales, que pueden ser útiles para determinar si un compuesto se acumula en determinados órganos, que se convertirían en reservorios del mismo. Finalmente, llegamos a los estudios en humanos. Dentro de estos últimos, a veces se desarrollan estudios observacionales, donde grupos de individuos proporcionan información sobre su dieta habitual y se evalúa cómo ésta se asocia con distintos marcadores de salud. En otras ocasiones, se trata de estudios clínicos nutricionales. Vamos a ver en qué consisten, y te propondremos participar en uno de ellos relacionado con la uva.

En los estudios clínicos nutricionales se pretende evaluar los efectos que se producen en la salud al incorporar cierto alimento a la dieta o al seguir unas pautas alimentarias concretas. Si has oído hablar de los estudios clínicos con medicamentos, a lo mejor estás pensando “ah, es lo mismo, pero en lugar de con una medicina, con un alimento”. La respuesta es “sí, pero no”, ya que los estudios clínicos nutricionales tienen algunas características específicas.

Las dificultades de investigar en nutrición

En la investigación con medicamentos es relativamente fácil preparar un placebo, por ejemplo, produciendo una cápsula con un aspecto semejante al de la medicina que se está probando, pero sin incorporar el principio activo. Sin embargo, ¿cómo se prepara el placebo de una manzana? Y lo cierto es que en los estudios nutricionales también se produce el efecto placebo.

Otra diferencia es que, si se está testando un nuevo medicamento que se ha sintetizado en el laboratorio, los investigadores médicos pueden tener la certeza de que los sujetos no están tomando este producto por ninguna otra vía. Pero, ¿cómo hacemos con los alimentos, que contienen múltiples compuestos, muchos de los cuales forman parte a su vez de otros alimentos? Por esta razón, los participantes en los estudios nutricionales suelen recibir instrucciones sobre cómo debe ser el conjunto de su dieta durante el estudio o qué alimentos no pueden consumir, todo ello para intentar que el grupo sea lo más homogéneo posible.

Y además, resulta que mientras de un medicamento se pueden probar dosis elevadas si no implican efectos secundarios relevantes, en nutrición existe un límite en las dosis que se pueden emplear. Éste viene fijado, entre otros, por el máximo que resulte razonable consumir en una dieta habitual; es poco relevante evaluar el efecto de consumir un kilo al día de salmón porque resulta bastante improbable que alguien haga eso de por vida.

Buscamos personas voluntarias para un estudio

Investigar en nutrición no es fácil pero, a pesar de ello, se sigue avanzando en este campo, para lo que son clave los estudios clínicos y, por supuesto, las personas que forman parte de los mismos. Porque a lo mejor te estarás preguntando quiénes son los que participan en estudios clínicos nutricionales. Pues son voluntarios, que pueden tener distintas características según lo que se investigue en cada estudio: a veces se centran en personas de una determinada edad, con cierta patología o que practiquen un deporte en concreto.

En el grupo de investigación ‘Polifenoles no extraíbles, antioxidantes y fibra dietética en salud’, del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos y Nutrición (ICTAN), un centro del CSIC, estamos buscando voluntarios para un nuevo estudio nutricional. En concreto, buscamos personas con obesidad, que no presenten enfermedades cardiovasculares ni diabetes, ni tomen medicación relacionada con la glucosa, el colesterol o la tensión.

Estamos desarrollando un proyecto de investigación financiado por la Comisión de la uva de mesa de California para evaluar si ciertos compuestos de la uva -los polifenoles- permiten regular el metabolismo de las grasas y azúcares después de comer. Y es que a continuación de cada comida, como es lógico, en nuestro cuerpo se producen aumentos de estos compuestos en sangre. Pero en función de cómo ocurra esto (durante cuánto tiempo se mantengan altos esos niveles o a qué valores lleguen), puede aumentar nuestro riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares o diabetes tipo 2. De ahí el interés en comprender mejor este proceso y evaluar si hay componentes de la dieta que lo puedan modular.

Y como lo que queremos es evaluar los efectos de la uva cuando se toma en una comida, los participantes en nuestro estudio han de tomar un desayuno y una comida que irán acompañados o de uva en polvo o de un producto placebo (una forma que tenemos para resolver el problema de cómo encontrar un placebo adecuado para los alimentos es proporcionarlos en polvo). A distintos tiempos se irán haciendo extracciones de sangre y en esas muestras podremos medir las diferencias en el metabolismo cuando se toma la uva o cuando se consume el placebo. De esta manera, podremos seguir avanzado para proporcionar información nutricional rigurosa y basada en la investigación.

Si crees que cumples los requisitos o quieres contactar con el equipo de esta investigación, puedes enviar un mensaje a uvasalud@ictan.csic.es.

* Jara Pérez Jiménez es investigadora del Instituto de Ciencia y Tecnología de los Alimentos y Nutrición (ICTAN), del CSIC.

¿Por qué nos cuesta tanto cambiar? Inercia y plasticidad de los circuitos neuronales

Óscar Herreras (CSIC)*

Por qué soy del Atleti, por qué la tortilla de mi madre es la mejor del mundo o por qué me rodeo de cierto tipo de personas son pequeños fragmentos de esa gran pregunta: ¿por qué somos como somos? Gracias al estudio experimental del desarrollo de los circuitos neuronales y de su actividad eléctrica durante el último siglo, el psicoanálisis, la programación neurolingüística y la astrología ya nada tienen que decir para explicar nuestra personalidad. Hoy ya empezamos a responder con el lenguaje común de la física a preguntas triviales como las anteriores. Así pues, ¿cambiamos de personalidad? Y si lo hacemos, ¿cuánto podemos cambiar? En unos pocos párrafos resumiré lo que la ciencia puede decir hoy día sobre el cómo, y usted podrá avanzar el resto utilizando un poco de observación y lógica. Verá que no necesita visitar a ningún gurú o que le echen las cartas.

A muchos, la complejidad y variedad extrema de las personalidades individuales les parecerá un problema imposible de resolver teniendo como único recurso un puñado de células, más o menos peludas, más o menos eléctricas: las neuronas. Al fin y al cabo, solo son células, como las del hígado o las de la sangre, y las células no parece que sean capaces de resolver los misterios del universo. Sin embargo, las neuronas y los circuitos que forman tienen una peculiaridad: almacenan información acerca de cada parte de nuestro cuerpo y de las interacciones con el medio que nos rodea; es decir, acerca de nuestras experiencias.

Muestra Cajal

Muestra original de Ramón y Cajal en la que se observan detalles de las conexiones dentro de la corteza auditiva de un gato (tinción con método Golgi). /Legado Cajal. Juan De Carlos

Se preguntarán cómo es posible que un grupo de células almacene nuestra vida. Podemos intentar dar algunas claves: al contrario que otros tipos de células que tienen una estructura y función muy estables y se recambian por otras nuevas de vez en cuando, las neuronas perduran toda la vida y, además, cambian continuamente. El cambio más relevante consiste en que forman contactos nuevos con otras neuronas, que se denominan sinapsis.

Alguien podría replicar: “Bien, y qué, las neuronas pueden comunicarse con otras neuronas diferentes a lo largo de mi vida, ¿pero dónde se guarda la información de mis experiencias, la que me hace ser diferente a otra persona?”. Aquí viene la solución al gran misterio, y por motivos de espacio, he de ir directamente a la parte final: en los circuitos. Nuestras experiencias se graban en forma de circuitos, circuitos nuevos con cada nuevo contacto entre neuronas viejas, de forma que el mapa de las conexiones de mi cerebro es una imagen de mi historia vital y cambia con las nuevas experiencias. Esto se conoce en el mundo ingenieril como la topología de la red, y actualmente en términos más neurológicos lo conocemos como el conectoma.  Por tanto, no piense en los circuitos como simples cables que conducen información. Esta fue una interpretación simple pero errónea hasta no hace muchos años, incluso entre científicos avezados. Los circuitos son la información. Habrán oído que hacemos representaciones del mundo exterior en nuestro cerebro. Las mal llamadas imágenes mentales no son sino cambios en los circuitos formados por las neuronas. Circuito diferente, información diferente.

Aún no tenemos datos cuantitativos precisos, pero el número de sinapsis que se forma o desaparece cada día podría ser de millones (se estima que tenemos alrededor de 2.000 billones de sinapsis). ¿Se imagina cuántos circuitos diferentes se pueden hacer con esa cantidad de contactos neuronales? Personas con una educación y ambiente social similar han recibido datos similares en la escuela y viven experiencias diarias parecidas, por lo que sus circuitos corticales, moldeados con datos similares, reaccionan de forma parecida ante las mismas situaciones. Pero el equilibrio es delicado, y una experiencia fuerte puede producir grandes cambios en sus circuitos que le harán reaccionar de manera distinta en adelante.

Pongamos algún ejemplo. Si en un circuito eléctrico sustituimos una bombilla por un timbre, al activarlo obtendremos sonido en lugar de luz. Pero, ¿qué haría usted si le cambian los brazos por alas? Volar. No lo piense mucho. Eso sí, necesitará practicar bastante antes de dominar esa nueva extremidad, el aprendizaje es posible gracias a que sus circuitos pueden cambiar. Y no se pregunte si sería usted un pájaro, la respuesta es irrelevante. La sustitución o el intercambio de órganos están a la vuelta de la esquina. Sus circuitos están vivos, y cambian con las experiencias. Usted no es un producto acabado.

Células nerviosas

Células nerviosas en el periodo de formación de circuitos corticales. Método StarTrack./ Laura López-Mascaraque (Instituto Cajal-CSIC)

 

Volviendo al principio, ¿por qué nos cuesta tanto cambiar? Bien, no todos los circuitos neuronales tienen la misma capacidad de cambiar, porque se construyen sobre un diseño básico inicial específico de cada especie y definido por la información genética. Al nacer, buena parte de los circuitos neuronales  ya tienen una estructura estable y función plena; son los que controlan las funciones vitales, como comer, dormir o respirar. No obstante, en ese momento otras partes del cerebro apenas han empezado a formarse, como el córtex motor que controla el movimiento voluntario de nuestro cuerpo. E incluso otros circuitos se forman muchos años después, durante la adolescencia.

Entrenamiento y maduración de nuestros circuitos cerebrales

¿Recuerda cuánto tiempo necesitó su sistema nervioso para aprender a andar? Hay cosas que se aprenden en un día y otras que  requieren un arduo y constante entrenamiento durante muchos años, todo depende de cuán básicos sean los circuitos que usted quiera cambiar. Por tanto, no empezamos a usar la razón por inspiraciones divinas, ni se requieren rituales mágicos de iniciación para ser adultos. Esto ocurre simplemente porque diferentes circuitos cerebrales maduran en diferentes etapas de nuestra vida, y eso permite realizar funciones que antes no eran posibles.

Gracias a las modernas tecnologías de imagen cerebral, hoy ya conocemos el desarrollo de estos circuitos tardíos en el humano: cuáles son, cuándo se establecen y qué regiones cerebrales conectan. Y lo más interesante, también hemos podido observar cómo la actividad cotidiana hace que los circuitos de un taxista o de una violinista sean diferentes y cambien progresivamente. El entrenamiento los cambia. En el cerebro del taxista, el hipocampo, que gestiona la orientación espacial, es más grande, como lo es la zona cortical que regula los movimientos de la mano en el de la violinista.

Así pues, ¿podemos cambiar nuestros circuitos? ¡Y tanto! Es más, no lo podemos evitar, pues están cambiando continuamente por el mero hecho de vivir. Grabar en nuestro cerebro una escena cotidiana es realizar nuevas conexiones entre un grupo de neuronas, y recordar esa escena es activar eléctricamente los circuitos que contienen esas neuronas. ¿Cuánto nos hace cambiar la experiencia diaria nuestra personalidad? Tanto como cambien nuestros circuitos, pero piense que lo más importante es que usted puede dirigir esos cambios, tan solo decidiendo qué quiere vivir hoy.

* Óscar Herreras es investigador del Instituto Cajal del CSIC.

 

 

Tu ciudad no necesita más árboles

Por Mariano Sánchez García (CSIC)*

En 1785, el historiador Antonio Ponz describió en su libro Viajes por España los desfigurados olmos del Paseo del Prado de Madrid. Debido a podas inadecuadas, los árboles se asemejaban a patas de araña. Hoy, casi tres siglos después, vemos exactamente lo mismo en esta calle.

Las imágenes aéreas de muchas localidades españolas reflejan terrenos muy verdes, pero esta percepción no siempre es correcta. Si miramos de abajo a arriba los árboles que componen estas arboledas, comprobaremos que, en la mayoría de los casos, éstos presentan un estado bastante mejorable.

Paseo del Prado de Madrid, con los olmos a los que se refería Antonio Ponz.

Las palabras ‘árbol’ y ‘ciudad’ parecen estar rodeadas de polémica, bien porque los árboles se caen, se podan o se talan, o bien porque se plantan o dejan de plantarse, poniendo o quitando sombras, molestando el tránsito peatonal u obstaculizando la circulación de vehículos, etc. Terminar con estas discusiones pasa por desarrollar una correcta gestión, disponer en cada localidad de un plan director de sus arbolados y facilitar información al ciudadano. Veamos algunas claves a tener en cuenta.

Una de ellas es que la calidad y la cantidad casan mal cuando hablamos de árboles en las ciudades; en contra de lo que suele pensarse, hay que optar por la calidad. Un árbol debe tener el mayor número de hojas posible, ya que son las encargadas de filtrar el aire y aportar oxígeno. Pero si el número de árboles es excesivo, las ramas se rozarán y entrarán en las viviendas, lo que obligará a podar cada cierto tiempo. El año que se pode, el número de hojas será menor, y por tanto menor la calidad medioambiental. Además, los cortes terminan generando pudriciones en ramas y tronco, y con el tiempo esto se traduce en riesgo de caída de ramas. La solución no es plantar más, algo que agrava el problema futuro, sino gestionar y seleccionar bien la especie para retrasar o hacer innecesaria la poda. Es mejor plantar 30 árboles que crezcan bien, con muchas hojas y que no requieran mantenimiento, que plantar 60 que haya que podar.

Las alineaciones son otra de las claves. Es curioso ver que en todas las ciudades españolas la distancia entre árboles es siempre la misma, 4 o 5 metros, independientemente de la especie de la que se trate. Sin embargo, una especie puede tener 30 metros de diámetro de copa y otra solo 8. Por ejemplo, si entre una sófora y otra se precisan 8 metros para que éstas puedan desarrollarse correctamente, es fácil deducir que en una calle con sóforas plantadas a 4-5 metros de distancia entre sí, sobra el 50% de los árboles. Igual ocurre en el caso de una calle con plátanos. Si entre un ejemplar y otro debería haber al menos 12 metros de distancia, con este criterio de plantación nos sobra un 70%. Este dato es extrapolable a todo el arbolado urbano de alineación. Si parece que no sobran árboles en las ciudades, es porque se podan ramas periódicamente, y acabamos de comentar que estos cortes conllevan riesgo de caída de ramas. Tampoco se tiene en cuenta, al decidir qué especies se plantan, si una ciudad es fría o cálida, si se encuentra cerca del mar o es continental.

Una clave más: nunca se debe talar masivamente una arboleda. La retirada de los árboles ha de ser progresiva, debe realizarse durante varios años antes de que se produzcan daños, y estar sujeta a un plan de gestión. Un plátano de paseo puede llegar a vivir 400 años, pero en la ciudad vive en buen estado unos 140 años como máximo. Una alineación urbana de Ulmus pumila llega a la senectud a los 40-60 años de ser plantada (según la ciudad y las podas realizadas). Pasado este tiempo, hay que retirarla progresivamente.

Plátanos del Paseo del Prado plantados con la separación correcta / Mariano Sánchez  García

La solución a la disyuntiva calidad versus cantidad es sencilla. Cada ciudad, según su clima y otras características, debe establecer una normativa con las especies que pueden ser plantadas, donde se indique la distancia idónea entre un árbol y otro, según el ancho de la calle y de la acera, y se fijen unos criterios de plantación. Por ejemplo, la prohibición de plantar pinos o árboles de grandes copas en praderas sin sistemas específicos de plantación. Los árboles plantados en pradera reciben el abonado anual y el riego frecuente y superficial que el césped necesita, y esto genera raíces superficiales que compiten por el agua y los nutrientes del césped con el que cohabita. En el caso de perennifolios como pinos y cedros plantados en pradera, sus raíces se despegan ligeramente de la tierra cuando llueve. Si coincide que hace viento, sus copas oponen resistencia y, al estar las raíces ligeramente sueltas, se pueden despegar de la tierra con el peligro de que el árbol llegue a volcar.

En las ciudades podemos mantener el mismo número de árboles siempre que cambiemos algunas especies de gran tamaño por otras de tamaño medio o pequeño, como ocurre en Tokio. En cualquier caso, la retirada de ejemplares y la plantación de un menor número de árboles, o de árboles de otros tamaños, no suponen una merma en la calidad del aire de la ciudad. Al contrario: si se realizan con criterio, mejorarán la calidad medioambiental y la seguridad de los ciudadanos y reducirán el presupuesto de mantenimiento; pero, además, habrá menos podas, residuos, floraciones (reduciendo así brotes de alergias) y disfrutaremos de más sombra todos los años sin depender del ciclo de poda.

 

Mariano Sánchez García es conservador del Real Jardín Botánico (RJB-CSIC).