La enfermedad cardiovascular (ECV) es la primera causa de mortalidad en todo el mundo y la aterosclerosis, una de sus principales causas subyacentes1. El endotelio tiene un papel fundamental en la prevención de la aterosclerosis, pues regula el tono vascular, la adhesión leucocitaria y la formación del trombo. De hecho, se considera que la disfunción endotelial, de la que se cree que es consecuencia de la exposición repetida a factores de riesgo cardiovascular (en especial, la hipercolesterolemia), es la característica distintiva de la fase inicial de la aterosclerosis y está presente incluso antes de la aparición de las lesiones vasculares2,3. Además, se ha demostrado que la disfunción endotelial es un factor predictivo de los resultados clínicos adversos en pacientes con enfermedad coronaria4. Así pues, las estrategias destinadas a la prevención o reducción del daño endotelial se han convertido en una cuestión de gran interés.

Varios estudios epidemiológicos han evidenciado que la adherencia a un patrón de dieta saludable, caracterizado por un consumo relativamente alto de frutas y verduras, se asocia a una reducción de la incidencia de ECV5,6. De hecho, los datos existentes indican que el papel de las frutas y los nutrientes asociados a ellas en la prevención cardiovascular podría ser más potente que el de las hortalizas. En cambio, se han obtenido resultados neutros o negativos en los ensayos clínicos controlados que no han demostrado una prevención significativa de la ECV con el empleo de suplementos de vitaminas y antioxidantes, lo cual subraya la importancia que tienen los alimentos completos7. La evidencia experimental y de mecanismos de acción indica que las frutas presentan un conjunto de sustancias fitoquímicas que previenen la enfermedad, como los polifenoles, que contribuyen a producir la modulación observada en los factores de riesgo ateroscleróticos y el desarrollo de la aterosclerosis8–10. A este respecto, durante la última década, la granada (Punica granatum L.) ha adquirido amplia popularidad como alimento rico en polifenoles con propiedades de fomento de la salud11. La mayor parte de los beneficios para la salud que aporta la granada se han atribuido a la presencia de elagitaninos (principalmente los compuestos polifenólicos grandes de isómeros α y β de punicalaginas), que se encuentran tan solo en la granada12. Aunque los elagitaninos no se absorben, en condiciones fisiológicas son hidrolizados a ácido elágico, el cual a su vez la microbiota intestinal metaboliza gradualmente para producir diferentes tipos de urolitinas (metabolitos). Se cree que las urolitinas son la causa de los efectos beneficiosos asociados al consumo de granadas13,14.

En el presente estudio se investigan los efectos in vivo de un extracto de granada rico en punicalaginas (Pomanox® [POX]) en la protección vascular y esclarecer los mecanismos subyacentes. De hecho, no se ha determinado todavía si la granada produce efectos beneficiosos vasculares. Este estudio se ha llevado a cabo en un modelo porcino de vasorreactividad coronaria utilizando una alimentación con pienso estándar o con una dieta rica en grasas/rica en colesterol. Es necesario un estudio que use modelos animales relevantes con una repercusión clínica traslacional para determinar mejor y explorar con mayor detalle los mecanismos biológicos por los que los alimentos ricos en polifenoles pueden ejercer sus efectos clínicos.

El protocolo del estudio fue aprobado por el comité de ética del centro (Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Institut Català de Ciències Cardiovasculars) y todos los procedimientos se atuvieron a los criterios establecidos en la «Guide for the care and use of laboratory animals» (publicación del National Institute of Health número 85-23, revisión de 1996).

En el presente estudio se demuestra, en un modelo porcino in vivo con semejanzas con el ser humano, que la suplementación de la dieta con un extracto de granada rico en punicalaginas (POX, 200mg/día) previenen el deterioro inducido por la hiperlipemia en la vasorrelajación coronaria dependiente del endotelio, un efecto beneficioso que comporta activación del eje Akt/eNOS, menos expresión de MCP–1, disminución del daño oxidativo en las arterias coronarias y una disminución general del estrés oxidativo sistémico. En cambio, la suplementación con POX a animales sanos alimentados con un pienso ordinario y con células endoteliales plenamente funcionales no causó efecto alguno.

En este estudio se muestra en un modelo animal preclínico, determinando la reactividad del flujo coronario, que la suplementación con POX durante un periodo corto (10 días) previene la disfunción endotelial coronaria inducida por hipercolesterolemia, con lo que se adquiere una capacidad de vasodilatación vascular igual a la observada en los animales sanos normales con alimentación ordinaria. De hecho, no se detectó ninguna ventaja adicional en cuanto a la vasorrelajación en los animales sanos alimentados con una dieta NC, ya que el endotelio era ya totalmente funcional en la situación inicial. Sin embargo, en estudios previos en el ser humano se ha demostrado que los individuos que tienen mayor riesgo de enfermedad coronaria obtienen un efecto beneficioso de las propiedades de la granada mayor que los voluntarios sanos25,26.

Cada vez hay más evidencia de que la alteración de la vía de activación de la eNOS y/o la reducción de la disponibilidad de NO contribuyen a producir la disfunción endotelial, que es la característica distintiva de la aterosclerosis27. Se ha demostrado que el restablecimiento producido por POX de la disfunción endotelial coronaria inducida por la hipercolesterolemia en el cerdo se asocia a la activación del eje Akt/eNOS. De hecho, POX induce una relajación mediada por NO a través de un mecanismo en el que interviene la activación endotelial de Akt y la fosforilación de la eNOS en Ser1177 (es decir, activación de la eNOS) en grado comparable a lo observado en condiciones normales. Es interesante señalar que no se observaron cambios en la cantidad total de proteína NOS. Además, la activación de eNOS no solo es dependiente de la fosforilación, sino que también se asocia a un aumento del Ca2+ intracelular28. Se describe aquí que la suplementación con POX en animales con dislipemia restablece tanto la estimulación de eNOS dependiente de receptores muscarínicos como la dependiente de A23187 (un ionóforo de Ca2+), lo cual probablemente conlleve un aumento del calcio intracelular28. Dado que es probable que muchas enzimas intracelulares metabolicen las punicalaginas, sus efectos en la activación de la eNOS pueden deberse a los metabolitos derivados. Serán necesarios nuevos estudios para determinar si los metabolitos relacionados con las punicalaginas (p. ej., las urolitinas) pueden inducir realmente la actividad de la eNOS.

El estrés oxidativo, que es un desequilibrio entre la formación de radicales libres y la capacidad antioxidante, es un factor contribuyente principal en la ECV, que desencadena también reacciones inflamatorias29. El estrés oxidativo induce la inflamación mediante una acción sobre las vías que generan mediadores inflamatorios, como las moléculas de adhesión y las citocinas/quimiocinas proinflamatorias (p. ej., la MCP–1). Estudios recientes realizados en pacientes con ECV han mostrado asociaciones positivas significativas entre el estrés oxidativo y la inflamación y los indicadores del daño vascular, como el deterioro de la función endotelial30.

Estos resultados indican que un consumo a corto plazo de punicalaginas logró abolir las células positivas para 8-OHdG en la capa endotelial y la íntima de las arterias coronarias de animales con dislipemia, lo cual indica protección contra el daño celular inducido por la hipercolesterolemia en los vasos sanguíneos. Se ha demostrado que el 8–OHdG es un biomarcador sensible al daño del ADN intracelular inducido por el estrés oxidativo in vivo31. Al mismo tiempo, se ha observado un aumento significativo de la resistencia de las LDL circulantes a la oxidación y un mayor potencial antioxidante de las HDL. Estos efectos antioxidantes locales y sistémicos producidos por POX en situaciones de hiperlipemia, junto con una notable disminución de la expresión de MCP-1 coronaria (inducida por la dieta HC), pueden ser útiles para explicar la mejoría detectada en la función coronaria. Se sabe que la MCP-1 es esencial en el inicio de la aterosclerosis, pues interviene en el reclutamiento monocitario hacia los vasos dañados32. Hasta el momento, la granada ha mostrado actividad antiinflamatoria al inhibir la producción de citocinas/quimiocinas proinflamatorias en células cancerosas33 y en el modelo intestinal in vitro Caco–234.

Consideradas conjuntamente, estas observaciones respaldan la conclusión de que la suplementación con POX puede retardar la aparición de la enfermedad aterosclerótica. De hecho, los polifenoles de la dieta, a diferencia de las vitaminas y los betacarotenos, parecen ser más eficaces en la cardioprotección7. Los estudios realizados en pacientes con estenosis de la arteria carótida que tomaron zumo de granada durante 3 años mostraron claramente una reducción del tamaño de las lesiones ateroscleróticas, además de una reducción del estrés oxidativo sérico y un aumento de la actividad de paraoxonasa en suero (enzima antioxidante asociada a las HDL)35.

Por lo que respecta al posible efecto de la granada en el tratamiento de la hiperlipidemia/glucemia, describimos que un suplemento oral de POX durante 10 días no afecta a la concentración de glucosa, pero tiende a un mejor perfil lipídico (tabla). La administración diaria de zumo de granada (equivalente a 1,5 mmol de polifenoles totales) durante 3 meses a pacientes con diabetes mellitus tipo 2 no produjo ninguna modificación en los perfiles lipídico y glucídico16. Sin embargo, el consumo de 40 g de granada al día durante 2 meses por pacientes con diabetes mellitus tipo 2 e hiperlipemia manifiesta produjo una disminución significativa del colesterol total y el colesterol unido a LDL, aunque no se observaron cambios en el colesterol unido a HDL o la glucemia36. Estas observaciones discrepantes podrían explicarse por la composición o las dosis de granada utilizadas, así como por la duración de la ingesta. El contenido de punicalaginas del zumo de granada depende de múltiples factores (la variedad de granada, la época de recolección, el procesamiento del zumo, etc)37 y serían necesarias 3-4 piezas de fruta (340ml de zumo de granada exprimida) para alcanzar las dosis de punicalaginas evaluadas aquí (200mg). Más tiempo de suplementación con POX podría aportar también un efecto beneficioso adicional claro en cuanto a los parámetros lipídicos.

Por último, el posible beneficio en salud producido por la granada, tanto como fruta entera como en zumo o extracto de fruta entera, está respaldado por varios estudios de pequeño tamaño en humanos, que han mostrado posibles efectos beneficiosos en ECV, cáncer, diabetes mellitus, trastornos odontológicos, infecciones bacterianas y resistencia a antibióticos, entre otros38. Estos resultados pueden explicar, en parte, los mecanismos biológicos que subyacen a los efectos beneficiosos detectados en el contexto de salud cardiovascular humana tras el uso diario y crónico de suplementos de granada. Así, la mejora de la señalización de Akt/eNOS coronaria, con la consiguiente liberación de NO, junto con una reducción del estrés oxidativo y la inflamación, puede haber contribuido a la mejora de la isquemia miocárdica inducida por el estrés que se detecta en los pacientes con enfermedad coronaria25, así como la reducción de la carga aterosclerótica observada en los pacientes con estenosis de la arteria carótida35.

En general, este estudio respalda que la inclusión de POX en la dieta puede retardar la aparición de disfunción vascular y aterosclerosis en los estadios iniciales en individuos que tienen una dieta rica en grasas. De hecho, los resultados indican también que los posibles efectos beneficiosos de este suplemento enriquecido en polifenoles se detectan únicamente en un contexto de hiperlipemia. En consecuencia, se puede plantear la hipótesis de que la influencia clínica de la toma de POX en pacientes tratados con estatinas y con un perfil lipídico controlado mediante estatinas podría estar subestimado, sobre todo teniendo en cuenta que se ha demostrado ya que las estatinas mejoran la disfunción endotelial directamente mediante la modulación de los parámetros lipídicos u otros efectos bien conocidos no relacionados con los lípidos («los efectos pleotrópicos»)39.

Conviene mencionar que los resultados existentes indican una amplia presencia de enfermedad vascular en los adolescentes, así como en los adultos sanos40. El hecho de que la granada tenga efectos protectores contra la disfunción vascular temprana indica que puede ser un producto nutracéutico eficaz tanto para pacientes con factores de riesgo cardiovascular como individuos que llevan un estilo de vida cardiosaludable.

Este trabajo fue financiado por el PNS (Programa Nacional de Salud) —proyecto SAF2013-42962-R concedido a L. Badimon— y PNS-SAF012-40208 concedidos a Gemma Vilahur, y CEN-20101016 (HENUFOOD) del CDTI-MINECO (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial-Ministerio de Competitividad y Economía) (concedido a L. Badimon). G. Vilahur es investigadora del programa Ramón y Cajal con un contrato con el MICINN (RyC-2009-5495, MICINN, España).

J.A. López y S. Streitenberger son empleados de Probelte Biotecnología S.L.