Dieta cetogénica III. Los combustibles del cáncer. Entendiendo al enemigo

Dieta cetogénica contra el cáncer (III). El origen y los combustibles del cáncer. Beneficios de las dietas low-carb, keto o paleo

En el anterior artículo explicamos los dos tipos fundamentales de metabolismo mediante los que el cuerpo obtiene energía, cada uno de los cuales se basa en diferentes combustibles metabólicos.

Ahora veremos qué caracteriza el metabolismo tumoral, y comprenderemos porqué es tan buena idea adoptar una dieta cetogénica contra el cáncer.

Las dos vías del metabolismo energético en la célula sana

Para obtener energía, las células usan principalmente dos sistemas metabólicos: la fosforilación oxidativa (respiración o metabolismo aerobio, en presencia de oxígeno) y la fosforilación a nivel de sustrato (glucólisis anaeróbica o fermentación, sin presencia de oxígeno)

La primera es el principal metabolismo energético de la célula sana, su “preferido” en la mayoría de situaciones metabólicas, debido a que es el más eficiente de los dos y permite obtener hasta 15 veces más ATP de la glucosa.

La fosforilación oxidativa se realiza en la mitocondria, que es la “central de energía” de todo proceso metabólico donde se vea involucrado el oxígeno.

En la mitocondria se oxidan los principales combustibles metabólicos: glucosa, ácidos grasos o cuerpos cetónicos.

El segundo sistema metabólico, la glucólisis anaeróbica, se utiliza en algunos órganos generalmente durante breves períodos de tiempo, durante los cuales una privación transitoria de oxígeno obliga a la célula a usar un proceso metabólico diferente.

Sucede ocasionalmente, por ejemplo, en los músculos, durante un ejercicio intenso que agota las reservas de oxígeno. La glucólisis fermenta glucosa y produce ácido láctico, que en algunos órganos como el corazón puede usarse directamente, de nuevo, como combustible, pero que generalmente es un producto de desecho que se lleva al hígado para ser transformado de nuevo en glucosa y devolverla al torrente sanguíneo mediante el llamado ciclo de Cori.

Pocos tipos de células usan permanentemente la glucólisis anaeróbica. Un ejemplo de esa excepción lo constituyen los eritrocitos o glóbulos rojos, que carecen de mitocondria y, por ello, sólo pueden metabolizar glucosa mediante fermentación, no mediante oxidación.

La glucólisis es mucho menos eficiente que la respiración, pero es un proceso muy rápido, por tanto se considera un mecanismo excepcional para sortear una situación potencialmente peligrosa para la célula, cuando ésta no puede metabolizar energía por oxidación.

La glucólisis es un proceso fermentativo que sucede en el citosol, fuera de la mitocondria. Los combustibles metabólicos que pueden ser fermentados son la glucosa y algunos aminoácidos como la glutamina, pero no que se pueden fermentar los ácidos grasos o los cuerpos cetónicos.

La única vía del metabolismo energético en la célula tumoral

Tal y como ya he explicado en este blog en varias ocasiones, las características metabólicas de todo cáncer se explican con gran facilidad en virtud del Efecto Warburg. Voy a sintetizar de nuevo el proceso que convierte a una célula normal en tumoral para explicar sus particularidades metabólicas.

  • Las mitocondrias de la célula sufren algún tipo de daño (estructural, en el ADN mitocondrial, o en su membrana lipídica), que les impide funcionar correctamente.
  • La mitocondria controla la apoptosis, o suicidio programado de la célula. Al perder su funcionalidad mitocondrial, la célula no puede ya suicidarse y se convierte en inmortal.
  • El metabolismo de la mitocondria es oxidativo, así que, independientemente de las cantidades de oxígeno disponibles, la célula pierde la capacidad de usar la fosforilación oxidativa de glucosa, ácidos grasos o cuerpos cetónicos para obtener ATP y tiene que recurrir a la fermentación de glucosa o de aminoácidos como la glutamina para obtener la energía.
  • En situaciones de hipoxia, cuando hay poco oxígeno disponible, en las células se sintetiza una molécula llamada HIF-1alfa (factor de crecimiento por hipoxia) que provoca una proliferación. Es una molécula típicamente presente en procesos de glucólisis.En células normales, pertenecientes, por ejemplo, a un órgano sometido a una isquemia, la HIF-1alfa sirve para incrementar la proliferación y reparar la zona dañada.En el caso del tumor, a pesar de haber oxígeno suficiente disponible no puede ser usado debido al daño mitocondrial, con lo cual se interpreta que realmente hay una hipoxia, se sintetizan altas cantidades de HIF-1alfa y se produce una situación muy peligrosa que a la postre conduce al cáncer: la proliferación descontrolada de una célula que, además, no puede suicidarse.
  • Al ser la glucólisis un proceso metabólico muy poco eficiente, la célula tumoral necesita consumir grandes cantidades de glucosa para mantener sus niveles de energía y su proliferación. Una glucosa muy abundante en el cuerpo de quien siga una dieta típica occidental.
  • Para nutrir a las nuevas células tumorales que van surgiendo, el tumor debe crear nuevos vasos sanguíneos en un proceso conocido como angiogénesis. Dicho proceso necesita un estado inflamatorio para poder ser llevado a cabo. La insulina alta favorece el estado inflamatorio.

Faltaría hablar el proceso de formación de metástasis, del que escribiré en próximos artículos, y que tampoco necesita de la intervención de miles de mutaciones genéticas para poder ser explicado con sencillez.

Con ello, obtendríamos una visión aproximada pero elegante y universal de todos los cánceres.

¿Qué podemos deducir de esos 6 puntos respecto al metabolismo tumoral? Pues que:
[quote]La célula tumoral no puede oxidar combustibles metabólicos en la mitocondria, que está dañada, sólo puede fermentarlos en el citosol. Y sólo pueden ser fermentadas la glucosa y la glutamina, pero no los ácidos grasos ni los cuerpos cetónicos.[/quote]

A continuación muestro un resumen de los combustibles metabólicos de la célula sana y del cáncer, así como de las principales vías metabólicas de cada una.

Dieta cetogénica contra el cáncer. Los combustibles del cáncer

¿Qué implicaciones tienen estos conocimientos en la estrategia de un posible tratamiento?

Unas implicaciones que habrán sorprendido a las personas inteligentes que hayan leído hasta aquí y que tal vez se hayan hecho unas preguntas muy simples.

Mientras se las hacían, tal vez hayan pensado también: “no puede ser tan sencillo”.

  • Pregunta 1: ¿Y si cambiamos el metabolismo de la glucosa por el de las grasas? ¿Le negaríamos así al tumor la mayor parte de su combustible principal, la glucosa, y le haríamos pasar hambre?
  • Pregunta 2: ¿Y si bloqueamos la fermentación de la glucosa y el aprovechamiento de la glutamina, o sea, la glucólisis y la glutaminólisis?, ¿Le impediríamos así acceder a sus fuentes metabólicas y anabólicas y sería más vulnerable a las terapias estándar?

La respuesta a las dos preguntas es SÍ.

Las cosas no son tan sencillas como “matar de hambre al tumor”, y el cáncer presenta una enorme variabilidad metabólica, su dependencia anabólica y energética de esos dos principales sustentos. Pero el bloqueo parcial de esos combustibles puede lograrse con medidas relativamente sencillas, lo cual hace aún más difícil de asumir la indolencia oficial.

De haberse investigado hace 70 años en la dirección correcta, de haberse usado toda la inversión desorbitada con el objetivo de encontrar similitudes y terapias eficaces, el cáncer sería una enfermedad controlable desde hace muchos años.

La pregunta 1 es la que intentamos contestar en esta serie de artículos acerca de la dieta cetogénica contra el cáncer:

Si pasamos de un estado metabólico donde el cuerpo consume glucosa casi al 100% a otro, que se produce tras la aplicación de una dieta cetogénica, donde el metabolismo de la glucosa desciende a menos de un 5%, resulta lógico pensar que el tumor lo tendrá difícil para crecer y prosperar.

La pregunta 2, la relativa a la inhibición de la glucólisis y la glutaminólisis, la contestaremos en artículos futuros, donde explicaremos métodos y sustancias relativamente fáciles de usar ahora mismo y dirigidas a ese fin, y también moléculas sintéticas no tóxicas, baratas y no patentables, que están actualmente siendo estudiadas por laboratorios de todo el mundo, aunque generalmente pequeños y con medios insuficientes para poner en marcha ensayos clínicos extensos.

Por supuesto las cosas no son tan sencillas. Los caminos metabólicos tumorales son variados y la complejidad fisiológica del cáncer no permite practicas reduccionismos, pero esas dos medidas podrían suponer un considerable incremento en calidad y cantidad de vida, que podría verse incrementado al añadir otras.

¿Puede el tumor alimentarse de grasas y cuerpos cetónicos? La controversia del “efecto Warburg inverso”.

Es justo que hagamos mención del único estudio que dice lo contrario de los cientos publicados hasta ahora: que la célula tumoral sí puede metabolizar ácidos grasos, cuerpos cetónicos e incluso lactato y usar esos combustibles para crecer http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19923890

El estudio proponía una nueva visión del efecto Warburg, llamado “efecto Warburg inverso”. Según él, demostraban que las células cancerígenas sí podían respirar correctamente, pero “provocaban” (de alguna manera) en los fibroblastos adyacentes un estado de impedimento mitocondrial que les hacía metabolizar glucosa de forma anaerobia y excretar lactato. Las células cancerígenas “pastoreaban” a dichas células adyacentes y usaban ese lactato procedentesde la glucólisis de éstas para nutrirse.

También sugerían que el tumor podía nutrirse de cuerpos cetónicos y ácidos grasos http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20818174
El estudio fue llevado a cabo por un grupo de trabajo de la Universidad Thomas Jefferson de Filadelfia. Su publicación provocó un enorme revuelo en la comunidad científica, sobre todo en aquellos que promueven un modelo del cáncer como enfermedad metabólica.

Aunque muchos de la comunidad keto pusieron el grito en el cielo, la base del efecto Warburg inverso no es en absoluto descabellado. Es un comportamiento fisiológico similar al que se establece entre neuronas y células gliales.

El caso paradigmático del cáncer de corazón.

¿Alguna vez has oído que alguien padezca de cáncer de corazón?

En realidad existen casos, pero es un tipo de tumor excepcional, y casi el 75% de los tumores cardíacos son benignos, así que un sarcoma maligno de corazón es extraordinariamente raro.

Lo cierto es que las células cardíacas son casi completamente aeróbicas y tienen una muy alta cantidad de mitocondrias: tienen una densidad mitocondrial que ocupa casi un 40% del espacio celular.

Aunque el corazón puede utilizar durante un breve período de tiempo la glucólisis anaerobia, ésta es apenas funcional. Además, el corazón es el único órgano que siempre usa como combustible principal ácidos grasos en vez de glucosa, tanto si se sigue una dieta típica como una dieta cetogénica.

Eso tiene todo el sentido, porque una máquina sometida a semejante esfuerzo continuo no puede depender de un combustible cuyas reservas corporales son tan bajas y que puede sufrir grandes fluctuaciones. La grasa es siempre un combustible más fiable y que casi siempre está disponible.

Para que una célula cardíaca se transforme en maligna deben ser dañadas a la vez casi todas sus mitocondrias, algo menos probable que cuando la densidad mitocondrial es menor.

Además, como ya hemos visto, los ácidos grasos no pueden ser metabolizados por las células cancerígenas. Por último, el corazón sólo puede usar la glucólisis anaerobia durante breves períodos de tiempo.

Todo ello dificulta que un sarcoma cardíaco maligno pueda prosperar.

Como contrapartida, al no poder hacer frente a una posible hipoxia, usando las herramientas proliferativas (y en este caso reparadoras) típicas de la glucólisis anaerobia, el corazón es más vulnerable a la isquemia. Es el precio que debe pagar por no poder sufrir apenas cáncer.

El caso del corazón explica porqué es tan buena idea usar los ácidos grasos y cuerpos cetónicos como combustible prioritario del resto del cuerpo mediante una dieta cetogénica contra el cáncer, y también porqué el paradigma del cáncer como enfermedad metabólica tiene mayor sentido que el paradigma del cáncer fruto de miles de mutaciones genéticas.

Otras ventajas de la dieta cetogénica contra el cáncer

Las ventajas de la dieta cetogénica contra el cáncer no se limitan a conseguir determinados niveles de combustibles metabólicos en la sangre. Con ser esta medida excepcionalmente útil, la dieta aporta otras ventajas sustanciales, a saber:

  • Dieta antiinflamatoria. Los bajos niveles de insulina y los altos de glucagón que induce la dieta cetogénica contra el cáncer, provocan que se favorezca la síntesis de hormonas eicosanoides antiinflamatorias. Un estado antiinflamatorio dificulta que el tumor pueda crear nuevos vasos sanguíneos mediante el fenómeno de la angiogénesis.
  • Bajos niveles de IGF-1. La hormona Insulin-like Growth Factor sigue vías diferentes a las de la insulina, pero los niveles de ambas guardan correspondencia. Los niveles bajos de ese factor de crecimiento hacen que el tumor vea dificultada su “tendencia a crecer”.El estado de cetosis profunda no es exactamente un estado catabólico, porque durante él se impide en gran medida la degradación de las proteínas musculares, pero no es tampoco un estado típicamente anabólico, es decir, no se facilita el crecimiento de tejidos, neoplásicos o sanos.
  • Bajos niveles de hormonas tiroideas. Durante la dieta cetogénica contra el cáncer, los niveles de hormona Triiodotiroxina (T3) descienden. Ésta es una de las hormonas más activas del cuerpo y está implicada, entre otras funciones, en el control de la tasa metabólica y la síntesis de proteínas.Al descender el nivel de T3 se dificulta dicha síntesis proteica, lo que implica dificultar la síntesis de cualquier tejido. Esa es la razón por la cual una dieta cetogénica contra el cáncer, que puede inducir una cetosis profunda, es poco indicada para atletas que pretendan aumentar su masa muscular.Pero, como muchos estudios han mostrado, las hormonas tiroideas (Tiroxina y Triiodotiroxina) tienen una relación directa en el crecimiento de los tumores y las metástasis. Al descender los niveles de dichas hormonas mediante una dieta cetogénica contra el cáncer, el crecimiento del tumor se frena igualmente.
  • Potenciación del sistema inmune. Hay estudios que demuestran que el sistema inmunitario se beneficia y potencia con una dieta cetogénica.Tal vez su explicación tenga relación con los mismos eicosanoides antiinflamatorios de los que antes hablábamos. Un fuerte sistema inmunitario es una poderosa arma contra el cáncer, como veremos en artículos futuros.

56 Comments

  1. Armando 15 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 15 abril, 2013
      • Armando 15 abril, 2013
      • Alfonso Fernández 15 abril, 2013
  2. Celedonio 15 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 16 abril, 2013
  3. Eloy 16 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 17 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 4 mayo, 2013
  4. Celedonio 16 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 17 abril, 2013
  5. nerjeño 17 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 18 abril, 2013
  6. Celedonio 17 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 18 abril, 2013
  7. jgonzalezg 18 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 18 abril, 2013
  8. Celedonio 19 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 19 abril, 2013
  9. jgonzalezg 19 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 19 abril, 2013
  10. nerjeño 20 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 20 abril, 2013
  11. Maxi 23 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 24 abril, 2013
  12. Celedonio 25 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 25 abril, 2013
  13. Celedonio 25 abril, 2013
    • Alfonso Fernández 25 abril, 2013
  14. nerjeño 7 mayo, 2013
    • Alfonso Fernández 8 mayo, 2013
      • nerjeño 8 mayo, 2013
      • Alfonso Fernández 9 mayo, 2013
  15. Celedonio 21 mayo, 2013
    • Alfonso Fernández 21 mayo, 2013
  16. nerjeño 23 mayo, 2013
    • Alfonso Fernández 25 mayo, 2013
  17. Celedonio 26 mayo, 2013
    • Alfonso Fernández 26 mayo, 2013
  18. nerjeño 31 mayo, 2013
    • Alfonso Fernández 31 mayo, 2013
  19. Monique 3 octubre, 2013
    • Alfonso Fernández 6 octubre, 2013
  20. sol 20 agosto, 2014
    • Alfonso Fernández 20 agosto, 2014
  21. José Luis Jacob 13 septiembre, 2014
  22. Ricardo Padilla 16 octubre, 2014
    • Alfonso Fernández 5 noviembre, 2014
  23. hansen alpizar 28 abril, 2015
    • Alfonso Fernández 10 mayo, 2015
  24. Carmen 2 agosto, 2015
    • Alfonso Fernández 3 agosto, 2015
  25. Virgilio Montes 28 noviembre, 2016
  26. Enrique 5 julio, 2017
    • Alfonso Fernández 9 julio, 2017

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