Introducción
La fibra dietética es una mezcla de carbohidrato no digerible y lignina los cuales se encuentran de forma intrínseca e intacta en las plantas y son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado. La fibra dietética estimula efectos fisiológicos como laxante, reduce los niveles de colesterol y modula la glucosa sanguínea post prandial. Tradicionalmente la fibra dietética ha sido clasificada en base a su solubilidad en agua (soluble o insoluble). Sin embargo, la National Academy of Sciences Panel recomendó que para la definición de la fibra dietética se debían reemplazar gradualmente los conceptos de soluble e insoluble por términos que hicieran referencia a los beneficios fisiológicos específicos asociados con la fibra: viscosidad y fermentabilidad.
La fibra dietética es uno de los componentes de la dieta asociados con salud cardiovascular que ha sido estudiado ampliamente. Hace tres décadas se sugirió que una dieta rica en carbohidratos no refinados y fibra se asocia con una menor prevalencia de enfermedades crónicas, y el rol de la fibra dietética en la salud humana y los mecanismos a nivel de cuerpo continúan siendo tema de discusión dentro de la comunidad científica.
Varios estudios observacionales longitudinales han demostrado una relación inversa significativa entre la ingesta de fibra y la mortalidad total y cardiovascular. Un análisis combinado de 10 estudios de cohorte prospectivos llevados a cabo en EUA y Europa demostró una reducción de 25% en el riesgo de enfermedad coronaria por cada 10 gramos adicionales de ingesta de fibra dietética, luego de ajustar por varios factores confusores dietéticos y cardiovasculares. Sin embargo, otros estudios sugieren que los beneficios cardiovasculares son, a largo plazo, una consecuencia directa del consumo de pan integral, vegetales de hojas verdes, frutas y vegetales, más que por la propia fibra. Recientemente streppel et al también observaron que la mortalidad por enfermedad coronaria y la mortalidad por diferentes causas se reducía 17% y 9% respectivamente por cada 10 gramos adicionales de fibra dietética que se consumieran por día, sin una asociación clara para diferentes tipos de fibra dietética.
Estudios epidemiológicos muestran que los cereales, los cuales son especialmente ricos en fibra insoluble, protegen al cuerpo de la enfermedad cardiovascular y la mortalidad. Sin embargo, en estudios clínicos, solamente la fibra soluble viscosa ha demostrado tener ventajas metabólicas. Esta paradoja puede explicarse por el hecho que los alimentos ricos en fibra contienen otros compuestos fotoquímicos que han demostrado modular la inflamación, oxidación, resistencia a la insulina y metabolismo del colesterol. De la misma forma, es posible que los efectos atribuidos a la ingesta de fibra pueden ser un indicador del estilo de vida y un patrón dietético saludable.
Esta revisión se basa en estudios observacionales y experimentales que han evaluado los efectos de diferentes tipos y fuentes (natural y sintética) de fibra dietética en el peso corporal, metabolismo de glucosa, perfil de lípidos y prevención de enfermedades cardiovasculares. También se discuten los temas controversiales, así como las limitaciones y aplicaciones clínicas.
Fibra y peso corporal
Mecanismo de acción propuesto
Existen varios estudios epidemiológicos que sugieren una asociación entre ingesta de fibra y obesidad o enfermedad coronaria. Sin embargo, si esta asociación se debe solamente a la ingesta de fibra o a otro posible confusor dietético todavía es un tema de controversia. La fibra dietética modula el peso corporal por varios mecanismos. Los alimentos ricos en fibra usualmente tienen un menor contenido de energía, lo cual contribuye a una disminución en la densidad energética de la dieta. Los alimentos ricos en fibra deben ser masticados por mayor tiempo, lo cual conduce a un aumento en el tiempo necesario para comer los alimentos y sentir la sensación de saciedad. Las fibras que forman soluciones viscosas también retardan el paso de los alimentos del estómago al duodeno y contribuyen a aumentar la saciedad y disminuyen el consumo de energía. En el intestino, la incorporación de la fibra puede complicar la unión entre las enzimas digestivas y su sustrato, además de disminuir la absorción de nutrientes. Es también importante notar que los efectos del consumo de fibra dietética en el peso corporal pueden estar relacionados con las diferentes hormonas en el intestino que regulan la saciedad, ingesta de energía y/o funciones pancreáticas.
Estudios observacionales y epidemiológicos
Los estudios observacionales muestran que la obesidad es menos frecuente en países en desarrollo donde existe un alto consumo de fibra. En contraste, en las décadas recientes el aumento en la prevalencia de la obesidad en países en desarrollo ha sido acompañado por una reducción en el consumo de fibra y de carbohidratos complejos. Además, se ha reportado que las poblaciones vegetarianas tienen un menor riesgo de tener sobrepeso u obesidad, lo cual sugiere que el consumo de la fibra puede jugar un papel importante en la prevención y desarrollo de la obesidad.
Un estudio trans-cultural de 16 cohortes en siete países mostró que el IMC y el grosor del pliegue sub-escapular estaban asociados inversamente con la ingesta de fibra dietética, lo cual sugiere que una menor ingesta de fibra era un factor determinante de las reservas de grasa corporal. Alfieri et al. Evaluaron la ingesta total de fibra a través de un registro de tres días en tres grupos poblacionales (uno grupo con peso normal, con un IMC entre 20 y 27 Kg/m2; uno grupo moderadamente obeso, con un IMC entre 27.1 y 40.0 Kg/m2; y un grupo severamente obeso, con un IMC > 40.0 Kg/m2). Estos autores demostraron que la ingesta de fibra era significativamente mayor en el grupo con peso normal y estaba inversamente asociada con el IMC después de ajustar por varios confusores potenciales (sexo, edad, nivel educacional e ingresos).
Los estudios prospectivos epidemiológicos también apoyan la relación entre el alto consumo de fibra y un menor incremento en el peso. El estudio CARDIA (Coronary Artery Risk Development in Young Adults), un estudio de cohorte poblacional multicentrico que se realizó por 10 años, evaluó 2909 individuos jóvenes para determinar la relación entre la ingesta total de fibra dietética y las concentraciones de insulina plasmática, peso y factores de enfermedad cardiovascular. Después de ajustar por IMC y varios confusores dietéticos (energía total, grasa e ingesta de alcohol) y potenciales confusores no dietéticos (género, educación, actividad física, peso corporal basal, uso de tabaco), el estudio reportó una asociación inversa entre la ingesta total de fibra, las concentraciones de insulina plasmática y la ganancia de peso, lo cual sugiere que la fibra puede jugar un papel importante en la prevención de la resistencia a la insulina y obesidad. Los individuos que consumen altas cantidades de fibra tienen una menor ganancia de peso en comparación con los que consumen bajas cantidades, independientemente del nivel total de grasas consumidas. Sin embargo, todavía debe establecerse si la ganancia de peso puede ser modulada por la ingesta de fibra o si tales observaciones son consecuencia de un sesgo causal reverso u otros factores no controlados.
Estudios experimentales y clínicos
La información epidemiológica y los estudios sobre mecanismo apoyan el hecho que la fibra tiene efectos benéficos en la regulación del peso corporal; sin embargo, ha existido información inconsistente de estudios clínicos controlados que han evaluado como el peso corporal se ve afectado por la suplementación de fibra en la dieta. En una revisión sistemática, Howarth et al analizaron varios estudios clínicos realizados en poblaciones pequeñas y heterogéneas por periodos de tiempo relativamente cortos (de 1 a 12 meses). Los hallazgos fueron que la ingesta de 12g de fibra/día produjo una disminución del 10% en la ingesta energética y una pérdida de peso de 1.9 Kg por 3.8 meses. Estos autores indican que este efecto en la pérdida de peso corporal fue mayor en sujetos obesos.
La literatura tiene varios reportes sobre el efecto de los suplementos de fibra en el peso corporal. Sin embargo, solamente algunos de los estudios clínicos controlados aleatorizados con placebo utilizaron el peso corporal como la variable primaria en el análisis. Además, estudios a largo plazo (≥ 4 meses) son raros, y solamente se han llevado a cabo en muestras pequeñas de poblaciones heterogéneas (controles saludables, pacientes obesos o diabéticos) cuando se han utilizado diferentes tipos y dosis de fibra.
Uno de los suplementos de fibra mejor estudiados en términos de su efecto en el peso corporal es la goma guar. Un meta análisis de estudios controlados aleatorizados con placebo identifico 34 estudios con goma guar de los cuales solamente 11 pudieron ser analizados y solamente dos fueron por un período > 14 semanas. El meta análisis concluyó que la goma guar no es eficaz en reducir el peso corporal y que se asocia frecuentemente con molestias gastrointestinales como flatulencia, diarrea, dolor abdominal y retortijones.
Otros tipos de suplementos de fibra han sido estudiados, también con resultados inconclusos con respecto al control de peso. Entre estas fibras las más importantes son: Plantago ovata y glucomannan. También, Rodríguez-Morán y sus compañeros analizaron el psyllium plantago para determinar la eficacia para reducir los niveles de lípidos y glucosa de este tipo de fibra. Ellos encontraron que al administrar 5 g de Psyllium Plantago no había efectos significativos a corto plazo (6 semanas) en el peso corporal en pacientes con diabetes tipo II. En contraste, varios estudios han demostrado que los suplementos de glucomannan tienen un efecto significativo en el apetito y el peso corporal. Sin embargo, solamente algunos de estos estudios fueron estudios controlados aleatorizados con placebo, y todos fueron a corto plazo y realizados en estudios poblacionales pequeños.
Recientemente, se evalúo el efecto del suplemento de fibra mixta en el pérdida de peso corporal, saciedad, tolerancia, perfil de lípidos y el metabolismo de glucosa en una muestra grande de pacientes con sobrepeso u obesidad. Se estudiaron 166 pacientes con sobrepeso u obesidad en un estudio clínico controlado con placebo, doble ciego. Estos pacientes fueron aleatorizados para recibir una dosis de fibra mixta (Plantago ovata husk y glucomannan) o un placebo dos o tres veces al día en el contexto de una dieta restringida en calorías por un período de 16 semanas. La pérdida de peso fue mayor para ambos suplementos de fibra (-4.52 ± 0.56 y -4.60 ± 0.55 Kg) que para el placebo (-3.79 ± 0.58); sin embargo, las diferencias en los cambios entre grupos no fueron estadísticamente significativa.
Para concluir, existe evidencia suficiente de que el peso corporal puede ser controlado por una mayor ingesta de fibra en el contexto de una dieta que es alta en frutas, vegetales, nueces, legumbres, y granos integrales. Sin embargo, la suplementación con fibra no puede ser recomendada sistemáticamente para el control de peso debido a que la adherencia a largo plazo de una dieta suplementada con fibra es pobre en los adultos y debido a que todavía existe controversia alrededor de los efectos del suplemento de fibra en el peso corporal.
Fibra y control glicémico
Mecanismo de Acción Propuesto
Slavin y compañeros han mostrado que la fibra soluble viscosa juega un papel importante en el control de la glicemia postprandial y la respuesta a la insulina debido a su efecto en el vaciamiento gástrico y la absorción de macronutrientes en el intestino. La mayor parte de los estudios prospectivos han encontrado que la fibra insoluble esta inversamente relacionada con la incidencia de diabetes mellitus tipo 2 (DM2). A la fecha, los mecanismos fisiopatológicos que explican los efectos benéficos de la fibra insoluble todavía no han sido delimitados de forma clara.
Estudios observacionales y epidemiológicos
Los resultados de estudios de cohorte prospectivos fueron homogéneos y consistentemente mostraron que el riesgo de DM2 disminuyó entre 21% y 82% a lo largo de los quintiles o cuartiles de la ingesta de granos integrales y entre 21% a 30% a lo largo de los quintiles de ingesta total de fibra de cereal. Esta asociación se observó tanto en mujeres y hombres y fue estadísticamente significativa en todos menos uno de los estudios. Sin embargo, es importante enfatizar que no se llevaron a cabo análisis para determinar si esta asociación difiere según el tipo de grano consumido o determinar la influencia que pudiera tener la estructura del grano o sus constituyentes como magnesio o vitamina E lo cual puede explicar su efecto protector.
Todos los estudios revisados analizaron grandes cohortes de 4316 a 91,429 participantes de 6 a 12 años de seguimiento. Sin embargo, debido a que todos estos estudios se llevaron a cabo en individuos Americanos (excepto el de Montonen et al, el cual fue realizado en Finlandia), la generalización de estos hallazgos es incierta. Además, la evidencia de estudios de cohorte prospectivos se considera muy débil para establecer una conclusión definitiva relacionada con el efecto preventivo de los granos integrales o del consumo de fibra de cereal en el desarrollo de DM2.
Estudios experimentales y clínicos
Giacco y sus compañeros llevaron a cabo un estudio paralelo aleatorizado en el cual se compara una dieta que contenía 50g/ día de fibra soluble con una dieta que contenía solamente 15g/día de fibra. Encontraron una mejora en la glucosa sanguínea diaria y en los niveles de hemoglobina glucosilada y una reducción marcada en el número de eventos de hipoglucemia.
Chandalia et al., también demostraron que las dietas altas en fibra contribuían a un mejor control metabólico en trece pacientes diabéticos tipo 2. En un estudio cruzado, los pacientes fueron aleatorizados a una dieta que contenía una cantidad moderada de fibra (8 g de fibra soluble y 16 gramos de fibra insoluble) o a una dieta que contenía una alta cantidad de fibra (25 gramos de fibra soluble y 25 gramos de fibra insoluble). Las concentraciones de glucosa plasmática fueron significativamente menores para la dieta alta en fibra que para la baja en fibra. En contraste, Jenkins et al, utilizaron un diseño cruzado para estudiar los efectos de una dieta alta en fibra de cereal en pacientes con diabetes tipo 2 y no encontraron mejora en los marcadores convencionales de control glicémico después de tres meses de intervención.
En los estudios clínicos en los cuales se han utilizado suplementos de fibra, pareciera que solamente la variedad viscosa de la fibra soluble juega un papel significativo en reducir la glicemia post-prandial. Esto es contrario a los hallazgos de estudios prospectivos donde la fibra insoluble, pero no la fibra soluble, ambos de alimentos naturales estaba relacionada inversamente con el riesgo de diabetes. Sin embargo, un reciente meta-análisis de estudios prospectivos no mostró mayor diferencia en el riesgo relativo de diabetes tanto para la fibra soluble como para la insoluble. Esto puede deberse a que la cantidad de fibra soluble en una dieta promedio no es suficiente para causar un efecto significativo.
Los suplementos de fibra más estudiados en términos de su efecto sobre la glucosa post prandial y la respuesta a la insulina son Psyllium o Plantago ovata, glucomannan¸ goma guar y pectina. Actualmente la American Diabetes Association recomienda que los pacientes diabéticos consuman 14g/1000Kcal/día de fibra debido a que es necesaria una alta cantidad de fibra para mejorar el control glicémico
Las dietas altas en fibra, son bien aceptadas y apetitosa para la mayoría de la población. Sin embargo, la adherencia a largo plazo de las dietas con suplementos de fibra es baja en adultos. Además, los suplementos de fibra soluble se asocian frecuentemente con molestias gastrointestinales. Si se considera la fibra como una opción terapéutica a largo plazo para pacientes diabéticos en el futuro, es necesario encontrar una fuente de fibra bien tolerada.
En resumen, los efectos beneficiosos a corto plazo de la fibra en el perfil glicémico han sido documentados ampliamente; sin embargo no se han realizado suficientes estudios para comprobar categóricamente que los suplementos de fibra soluble son una herramienta efectiva para mejorar el control glicémico a largo plazo. Sin embargo, los estudios prospectivos han demostrado que la fibra en la dieta protege a los individuos de la diabetes.
Influencia de la fibra en los niveles séricos de colesterol
Mecanismo de acción propuesto
Varios mecanismos han sido descritos para poder explicar el efecto de la fibra dietética en el perfil de lípidos sanguíneos. En este sentido, la acción hipocolesterolemica de la fibra está parcialmente mediada por una disminución en la absorción de acido biliar intestinal debido a que se interrumpe la circulación entero hepática del ácido biliar, que por tanto incrementa las perdidas fecales de ácido biliar y se sintetiza de nuevo en el hígado. Además, Fernández y Trautwein y sus compañeros sugirieron que las propiedades físico-químicas de la fibra soluble resultan en modificaciones importantes en el volumen, tamaño y viscosidad en el lumen intestinal, lo cual altera las vías metabólicas del colesterol hepático y el metabolismo de las lipoproteínas, lo cual también resulta en la disminución del colesterol LDL a nivel plasmático.
Otros estudios sugieren que la fibra dietética aumenta la actividad enzimática de la colesterol-7-α-hidroxilasa, la enzima reguladora más importante en la conversión hepática del colesterol en ácidos biliares, lo cual contribuye a una depleción mayor del colesterol hepático. Segundo, esta depleción conduce al efecto estimulante de la actividad enzimática de la HMG-CoA reductasa incrementando así la síntesis de colesterol endógeno. Sin embargo, al mismo tiempo, existe un aumento en el número de receptores de Colesterol LDL y en el reclutamiento del colesterol esterificado de las partículas de LDL-c circulantes. También se ha sugerido que la fermentación de la fibra dietética por la microflora intestinal podría modificar la producción de ácidos grasos de cadena corta reduciendo el acetato y aumentando la síntesis de propionato.
Esto reduce la síntesis endógena de colesterol, ácidos grasos y lipoproteínas de muy baja densidad.
Los patrones dietéticos tradicionales, caracterizados por un alto contenido de fibra, han sido asociados con bajas tasas de enfermedades coronarias. Sin embargo, debe tomarse en cuenta que los alimentos ricos en fibra son usualmente también ricos en una variedad de otras sustancias bio-activas que tienen un rol claro en la prevención de las enfermedades cardiovasculares. De la misma forma, el efecto beneficioso de las dietas enriquecidas en fibra sobre el perfil de lípidos también puede deberse a que estas dietas son tradicionalmente bajas en grasa (especialmente grasas saturada) o debido a que promueven la saciedad y por tanto ayudan a proteger contra el sobrepeso y la obesidad.
Estudios observacionales y epidemiológicos
Estudios cruzados han demostrado que una alta ingesta de fibra dietética está relacionada con un mejor perfil de lípidos. Por ejemplo, en un análisis de factores dietéticos y riesgo cardiovascular llevado a cabo en una muestra de 3,452 adultos suizos, se observó que una dieta saludable caracterizada por un alto consumo de fibra dietética se asoció con bajas tasas de triglicéridos y altos niveles de colesterol HDL. Una mejora en los perfiles de lípidos asociados con un alto consumo de fibra también se han observado en estudios epidemiológicos realizados en adultos en Alemania, China, Dinamarca, Francia, Grecia, Italia y Maryland. Sin embargo, se sabe que no se puede establecer una relación causal a través de los resultados obtenidos de los estudios cruzados.
Un estudio de cohorte de diez años con 2,909 adultos sanos en edades de 18 y 30 años mostró una asociación negativa fuerte entre la ingesta de fibra y la presión sanguínea y los niveles de triglicéridos, colesterol de lipoproteína de alta densidad, colesterol de lipoproteína de baja densidad, y fibrinógeno aún después de ajustar por los factores confusores.
Estudios clínicos y experimentales
En relación a los estudios clínicos controlados y aleatorizados, Keys y sus compañeros establecieron por primera vez que algunos tipos de fibra dietética pueden disminuir el colesterol plasmático en humanos, varios estudios han demostrado que el alto consumo de fibra dietética, particularmente (pectina, goma guar, B-glucanos, glucomannan, psyllium), disminuye significativamente los niveles de colesterol total y colesterol LDL. Sin embargo, un meta análisis llevado a cabo por Brown et al, indica que los efectos de los diferentes tipos de fibra viscosa en las concentraciones de Colesterol total son modestas. Estos resultados fueron obtenidos de 67 estudios metabólicos experimentales llevados a cabo en 2,990 sujetos lo cual demuestra que por cada gramo de fibra soluble que se agrega a la dieta, el colesterol total y las concentraciones de colesterol LDL disminuyen 1.7 mg/dl y 2.2 mg/dl respectivamente.
La evidencia epidemiológica mostró una asociación más fuerte con la protección cardiovascular de la fibra insoluble que con la fibra soluble. En un reciente estudio clínico de placebo controlado, doble ciego, 2000 pacientes con sobrepeso u obesidad fueron aleatorizados para recibir una dosis mixta de fibra soluble (3 g plantago ovata husk y 1 gramo de glucomannan) o un placebo dos o tres veces al día en el contexto de una dieta restringida en energía por un período de 16 semanas. Las diferencias en los cambios de colesterol LDL plasmático fueron significativas con mayor reducción en los dos grupos suplementados con fibra en comparación con el placebo. Un patrón similar se observó para los cambios en colesterol total: colesterol HDL y las tasas de colesterol HDL: colesterol LDL. En un meta análisis de 8 estudios controlados, se observó que los efectos hipolipemiantes del psyllium en los individuos con hipercolesterolemia que ya consumen una dieta baja en grasa alcanzaron mayores resultados que solamente con la dieta. Los resultados confirman que el psyllium disminuye significativamente un 4% adicional del colesterol total y un 7% adicional relacionado con la concentración de colesterol LDL en comparación con el grupo placebo que consume una dieta baja en grasa.
La fibra insoluble como la que proviene de trigo o celulosa no se ha reportado que tenga un efecto significativo sobre el colesterol sanguíneo, sin embargo como se ha mencionado, varios estudios epidemiológicos muestran que el consumo de fibra insoluble se ha asociado con una reducción en el riesgo de enfermedad coronaria y DM2 de forma positiva debido a la presencia, de forma conjunta con la fibra dietética, de varias sustancias fotoquímicas bioactivas y antioxidantes en los alimentos o debido al efecto que tiene la fibra en la presión sanguínea, peso corporal y en los niveles post prandiales de glicemia e insulina.
En la práctica clínica, las dietas ricas en fibra y suplementos de fibra han sido utilizadas para reducir el colesterol plasmático y así prevenir la enfermedad cardiovascular. Las últimas recomendaciones del panel de expertos americanos en control de colesterol (National Cholesterol Education Program –III, 2002) resalta los beneficios de agregar una cantidad fibra soluble (10-25g/día) y fitoesteroles (2g/día) a la dieta como una estrategia de prevención primaria o secundaria para retrasar el tratamiento farmacológico o para evitar incrementos no necesarios en la dosis de agentes hipolipemiantes. La American Heart Association recomienda una ingesta total de fibra dietética de 25g/día a 30g/día de alimentos (no suplementos) para asegurar una cantidad adecuada de nutrientes y maximizar el impacto de reducir el colesterol de una dieta modificada en grasa. Finalmente, como se ha mencionado, tanto la American Dietetic Association y el Institute of Medicine recomienda una ingesta de 14g de fibra dietética por 1,000 Kcal, o 25 g/día de mujeres adultas y 38g/día para hombres adultos, para proteger contra la enfermedad cardiovascular, y que esta fibra debe provenir de dietas altas en fibra.
Para concluir, la evidencia disponible muestra que la ingesta de alimentos que son altos en fibra tiene beneficios claros relacionados con el perfil de lípidos y riesgo cardiovascular. Sin embargo, algunos estudios de suplementos de fibra han mostrado un efecto positivo relacionado con el control de lípidos sanguíneos, pero el número de adultos que se adhieren al uso de suplementos de fibra es bajo. De la misma forma, estos efectos son modestos cuando se comparan con el abordaje con alimentos integrales que promueve el consumo de alimentos ricos en fibras. En el último taller de la Organización Mundial de la Salud sobre carbohidratos y nutrición humana se concluyó que las mejores fuentes de fibra dietética son las frutas intactas, vegetales, granos integrales y nueces, todos son ricos en componentes potencialmente cardioprotectores. Consecuentemente, la dieta Mediterránea rica en estos alimentos debería ser recomendada para mejorar el perfil de lípidos y para reducir el riesgo de enfermedad cardiovascular.
Referencia
N. Babio et al. Dietary fiber: influence on body weight, glycemic control and plasma cholesterol profile. Nutrición Hospitalaria. 2010; 25 (3): 327-340.
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