Tecnologías que prueban la eficacia biológica de los alimentos con supuestas propiedades saludables

A falta de una definición de consenso, se conoce como alimentos funcionales a todos aquellos que contienen uno o más componentes de origen natural con actividad selectiva vinculada a una o varias funciones del organismo y cuyo efecto fisiológico va más allá de su valor nutricional, reivindicando un carácter funcional (fisiológico) saludable. Estos componentes están presentes, de forma natural en el alimento o son añadidos tecnológicamente, y su funcionalidad se basa en la capacidad que tienen para o bien reducir factores de riesgo del desarrollo de patologías de incidencia social elevada (diabetes, cardiopatías, osteoporosis o enfermedades neurodegenerativas, etc.), o bien mejorar el bienestar y la calidad de vida de un individuo manteniendo u optimizando sus funciones fisiológicas.

El hecho que la producción de estos alimentos contribuya al progreso científico y al desarrollo tecnológico, así como que se reduzca el gasto público en tratamientos médicos representa una oportunidad para el tejido empresarial alimenticio. En este sentido, el mercado de alimentación funcional europeo se incrementa, según datos de Datamonitor, un 16% anual y su porcentaje en el mercado estatal alcanza el 26% en valor, tal y como se desprende del I Seminario Internacional sobre Alimentos Funcionales, organizado por la Universidad Complutense de Madrid en 2010. Sin embargo, la proliferación de estos productos ha hecho necesaria la adopción, por parte de la Unión Europea, del Reglamento (CE) nº 1924/2006 para así garantizar la protección del consumidor, facilitando que la elección entre diferentes alimentos se base en el conocimiento, confianza y comprensión de las supuestas declaraciones de salud reflejadas en su etiquetado: los denominados ‘claims’.

El mercado de alimentación funcional europeo crece un 16% anual. La proliferación de estos productos ha obligado a la adopción, por parte de la UE, del Reglamento (CE) nº 1924/2006 para proteger al consumidor

La UE establece la evidencia científica como principal requisito que las empresas deben cumplir para comercializar productos que incorporen 'claims' en el etiquetado y los demás canales de difusión. Sin olvidar que, además, los fabricantes se han de atener a los principios generales de la legislación comunitaria en materia de etiquetado, presentación y publicidad de los productos alimenticios. El 'claim' se autorizará siempre que el efecto declarado sobre la salud haya sido comprobado, fundamentalmente mediante estudios de intervención en humanos, lo que representa un alto grado de exigencia científica.

Desde la adopción del Reglamento han transcurrido cuatro años y de las más de 4.000 solicitudes que las empresas han remitido a la European Food Safety Authority (EFSA), organismo evaluador de las declaraciones, cerca del 94% han sido rechazadas o continúan en proceso de discusión. Esto ha llevado al sector empresarial a preguntarse cuáles son los requerimientos científicos para obtener un 'claim', de qué manera se deben diseñar los estudios y, en especial, qué parámetros científicos hay que medir como prueba de la eficacia de un producto para demostrar fehacientemente la relación beneficiosa entre consumo y efecto en la salud.

Por ejemplo, la primera opinión favorable por parte de la EFSA fue emitida para el efecto beneficioso del consumo de esteroles de las plantas (fitoesteroles) [1] en los niveles de colesterol, cuyo exceso en sangre se considera un biomarcador aceptado como factor de riesgo a desarrollar patologías cardiovasculares. Sin embargo, el colesterol es una excepción a la regla y para muchas funciones fisiológicas no existen todavía biomarcadores en estadios preliminares del desarrollo de una patología; su ausencia es hoy la principal dificultad que las empresas tienen para conseguir evidencias acerca del efecto de los alimentos funcionales.

Actualmente, el Centro Tecnológico de Nutrición y Salud (CTNS), ubicado en Reus y miembro de la red catalana Tecnio, trabaja en la identificación, verificación y validación de nuevos biomarcadores de diagnóstico o de prevención para patologías como el cáncer, la obesidad, la diabetes, las patologías cardiovasculares y neurodegenerativas y el envejecimiento. Con su participación en el proyecto europeo Bioclaims, el CTNS contribuye a descubrir nuevos biomarcadores derivados del uso de las técnicas de la genómica funcional. Junto con otros 10 organismos europeos, el CTNS realiza estudios en modelos animales y también en humanos, encabezando las tareas de explotación y transferencia de los resultados a las empresas alimenticias. Los resultados del proyecto Bioclaims serán de gran utilidad para el sector industrial ya que proporcionarán herramientas que capacitarán a las empresas para demostrar la eficacia biológica de un alimento funcional en el conjunto del organismo, obteniendo el grado de evidencia científica requerido por la UE.

El estudio de la respuesta del organismo a un alimento o componente bioactivo mediante la genómica funcional supone un desafío para el futuro a corto plazo, a fin de predecir con detalle los efectos beneficiosos de un alimento. La aplicación de las técnicas de genómica funcional permite incrementar la resolución y sensibilidad en el análisis de los efectos de la dieta en nuestro organismo para poder determinar cambios, antes casi imperceptibles. El uso de esta tecnología genera una cantidad de datos enorme, ya que refleja el estado de todo el cuerpo. Es decir, nos permite obtener una visión holística del comportamiento de nuestro organismo ante el consumo de un alimento. Por ello, estas técnicas se apoyan en herramientas computacionales y métodos informáticos de análisis cada vez más precisos y de mayor capacidad.

Estos datos que proporcionan los estudios de genómica funcional permiten cuantificar las variaciones en la expresión de los genes a nivel celular con el uso de la transcriptómica mediante técnicas de PCR en tiempo real y de análisis de microarrays de alta densidad. También se pueden describir las repercusiones en nuestro organismo de dicha alteración genética, analizando los niveles de proteínas, mediante la proteómica, y de las sustancias generadas por las reacciones de dichas proteínas –los metabolitos– mediante el uso de plataformas de metabolómica. Estas técnicas son la base para el desarrollo de una disciplina que en los últimos años se ha convertido en el centro de la investigación básica y también de aplicabilidad empresarial en el campo de la nutrición: la nutrigenómica.

El CTNS complementa su investigación sobre el estudio del efecto en la salud de los alimentos funcionales con un enfoque alternativo: la nutrigenética. Mientras la nutrigenómica pretende evaluar el efecto nutriente-gen, también se puede estudiar lo que se conoce como ‘nutrición personalizada’ basada en la relación gen-nutriente. Esta aproximación explica cómo nuestro perfil genético nos condiciona al consumo de un alimento. Por ejemplo, ¿cómo y por qué la regulación de los niveles de colesterol de dos personas responde de distinta forma al consumo de huevos?. Esta es la pregunta que la nutrigenética pretende responder y que, en un futuro cercano, contribuirá a ampliar los motivos para prevenir patologías a través de la alimentación.

Así pues, la descripción del efecto de la nutrición en la salud precisa de la integración de múltiples parámetros científicos (genes, variantes genéticas, cambios estructurales en la secuencia del ADN, efectos en la dieta no genéticos pero hereditarios, alteraciones proteicas y de metabolitos) analizados mediante la genómica funcional.

El uso de la genómica funcional por parte del CTNS responde, como se ha comentado, a una necesidad empresarial. Se trata de obtener todos los datos derivados de la transcriptómica, proteómica y metabolómica para elucidar de que manera un nutriente afecta al conjunto de las vías de regulación del cuerpo humano, la homeostasis, siendo el objetivo principal para obtener un 'claim'. Sin embargo, dicho efecto se debe estudiar en humanos, a través de estudios de intervención nutricional; una inversión que para las empresas suele representar un esfuerzo considerable.

Así, el uso de modelos animales y celulares se convierte en una herramienta esencial para desentrañar el mecanismo de acción de un nutriente o alimento. Se trata no solo de determinar el efecto saludable de un alimento sino de explicar cómo se da este efecto en el interior del organismo. Estos estudios son mucho más económicos y dotan de argumentos para llevar a cabo los estudios en individuos con mayor probabilidad de éxito.

La investigación en el desarrollo de nuevos sistemas biológicos, levaduras y microorganismos con una elevada tasa de reproducción constituye otro de los hitos del CTNS para determinar de forma rápida y eficaz el perfil genético, proteico y de metabolitos asociados al efecto de un nutriente. Además, estos sistemas pueden ser inducidos a distintos factores de riesgo, mimetizando el comportamiento humano a la propensión a desarrollar patologías. En síntesis, representan una herramienta de predicción muy útil para evaluar el efecto de los nutrientes en biomarcadores preliminares de posibles alteraciones del organismo que se puedan revertir o prevenir por la acción de estos alimentos. Por su parte, el CTNS como centro tecnológico que pertenece a Tecnio –red que potencia la tecnología diferencial, la innovación empresarial y la excelencia– se propone, en un futuro, contribuir al desafío de identificar nuevos biomarcadores y desarrollar nuevos sistemas biológicos que sean útiles, rápidos y económicos para el sector de la alimentación funcional.

Conclusiones

La genómica funcional, en su totalidad, constituye una herramienta para estudiar el estado metabólico a distintos niveles de organización del conjunto del cuerpo humano en un esfuerzo para conocer los efectos de alteraciones específicas a nivel genético y el efecto que sobre las mismas ejerce un nutriente. El uso de estas técnicas en nuevos sistemas biológicos intenta comprender la variación fenotípica (perceptible) y construir perfiles de patologías en proceso de desarrollo para evaluar la interacción y funciones de las células, órganos e incluso organismos enteros. La optimización del uso de sistemas biológicos en el estudio de la nutrición es la estrategia más prometedora para optimizar la inversión económica que supone la realización de un estudio de intervención en humanos. Investigaciones en las que, en muchos casos, resulta imposible, por razones éticas y de sentido común, conocer el mecanismo exacto para evaluar el efecto que un alimento funcional ejerce sobre el control de la homeóstasis del organismo.

Como reto futuro, el CTNS tiene el de avanzar en su investigación para dar apoyo a las empresas en el desafío que supone dar respuesta al marco regulador de la alimentación funcional. Con la identificación de nuevos biomarcadores, el desarrollo de nuevos sistemas biológicos útiles, rápidos y económicos y el progreso de la genómica funcional se contribuirá a la validación de alimentos funcionales. En consecuencia, se estimulará la innovación en nuevos productos con valor añadido saludable y, por último, incrementar la competitividad del sector empresarial de la alimentación.

[1] EFSA, Plant sterols and blood cholesterol. Scientific substantiation of a health claim related to plant sterols and lower/reduced blood cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursuant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/20061. Scientific Opinion of the Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies, The EFSA Journal 781 (2008) 1-12.