D-alulosa en el metabolismo de carbohidratos y grasas

Debido al cambio en las condiciones de vida, la incidencia de la obesidad y de las enfermedades endocrinas relacionadas con la obesidad ha aumentado.

Además de los cambios en el estilo de vida, también comenzaron a buscar otras opciones de tratamiento para prevenir estas enfermedades.

La D-alulosa es el tercer epímero de carbono de la fructosa y rara vez se encuentra en la naturaleza.

La alulosa ejerce sus efectos a través de varios mecanismos, incluidos potentes efectos antioxidantes, actividad inhibidora contra las enzimas digestivas intestinales, translocación de glucoquinasa desde el núcleo del hígado al citoplasma y transporte competitivo de glucosa a través de la mucosa intestinal.

También tiene efectos antihiperlipidémicos y antihipertrigliceridémicos sobre el metabolismo de las grasas.

Los estudios de toxicidad en ratas con D-alulosa no mostraron ningún efecto adverso y se considera seguro.

Debido a que reduce la absorción de monosacáridos, mejora la oxidación de ácidos grasos y suprime la oxidación de glucosa cuando se administra por vía oral, puede considerarse un método de tratamiento alternativo además de los cambios en el estilo de vida en el tratamiento de la obesidad y enfermedades relacionadas.

D-alulosa en el metabolismo de carbohidratos y grasas

Introducción

La AD-alulosa (también conocida como D-psicosa) es un monosacárido raro que se encuentra de forma natural en pequeñas cantidades en frutas secas, azúcar moreno y jarabe de arce.

Tiene la misma estructura química que la fructosa, diferenciándose únicamente en la configuración de uno de los grupos hidroxilo, lo que cambia fundamentalmente sus vías metabólicas y su contenido energético.

A diferencia del azúcar tradicional, la D-alulosa no se metaboliza en gran medida en glucosa en el cuerpo, por lo que su contenido energético es de solo alrededor de 0,4 kcal/g, en comparación con las 4 kcal/g de la sacarosa.

Durante la última década, numerosos estudios han examinado cómo este “azúcar sin calorías” afecta el metabolismo de los carbohidratos y las grasas, el control del peso corporal y la sensibilidad a la insulina.

Propiedades bioquímicas

La AD-alulosa es un epímero de la fructosa en la posición C-3, lo que le confiere propiedades especiales en las interacciones enzimáticas.

El sistema glucotransportador (GLUT5) es capaz de absorberlo desde el intestino, pero la alulosa no es convertida en glucosa por el hígado debido a la falta de un metabolismo posterior iniciado por la fructoquinasa.

Esto provoca que la D-alulosa entre en el torrente sanguíneo y se excrete sin cambios en la orina después de un corto tiempo.

A través de este mecanismo, la D-alulosa es capaz de modular el metabolismo de los carbohidratos sin funcionar como un verdadero portador de energía.

Su efecto sobre los niveles de azúcar en sangre y la respuesta a la insulina es clínicamente demostrablemente insignificante.

Efectos sobre el metabolismo de los carbohidratos

Regulación de los niveles de azúcar en sangre e insulina.

La AD-alulosa inhibe la absorción intestinal de glucosa y promueve la síntesis de glucógeno hepático al tiempo que reduce la gluconeogénesis hepática.

Estudios en animales han demostrado que la suplementación con D-alulosa aumenta la sensibilidad a la insulina y reduce los picos de azúcar en sangre posprandiales.

Esto es particularmente relevante entre las estrategias terapéuticas complementarias para la diabetes tipo 2.

Mecanismos enzimáticos

A nivel bioquímico, la D-alulosa activa la vía PI3K/Akt implicada en la vía de señalización de la insulina, que promueve la translocación de los transportadores de glucosa GLUT4 a la membrana celular.

Este efecto facilita la captación de glucosa en las células musculares y grasas sin desencadenar la secreción de insulina.

Además, algunos estudios sugieren que la alulosa puede inhibir la enzima alfa-glucosidasa, retardando así la descomposición de carbohidratos complejos en el intestino, un efecto que reduce aún más los picos de azúcar en sangre posprandiales.

Efectos sobre el metabolismo de las grasas

Perfil lipídico y grasa visceral

Estudios clínicos y preclínicos han demostrado que la D-alulosa reduce significativamente la grasa visceral, un factor clave en el síndrome metabólico y la resistencia a la insulina. La alulosa inhibe enzimas clave de la lipogénesis, como la acetil-CoA carboxilasa (ACC) y la sintasa de ácidos grasos (FAS), a la vez que estimula la oxidación de ácidos grasos en el hígado.

Oxidación mitocondrial y balance energético

La AD-alulosa mejora la actividad de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK), la principal enzima reguladora de la oxidación de ácidos grasos.

Al mismo tiempo, la activación de AMPK inhibe la formación de nuevos ácidos grasos y promueve el uso de energía mitocondrial.

A través de este proceso, la alulosa también juega un papel en el mantenimiento de la homeostasis energética: el cuerpo gasta más energía en descomponer las reservas de grasa mientras optimiza la oxidación de carbohidratos.

Termogénesis y control de peso

Los experimentos con modelos animales han demostrado que el consumo de D-alulosa promueve la activación del tejido adiposo marrón y aumenta la termogénesis.

El aumento del gasto energético está relacionado en parte con una mayor expresión de UCP1 (proteína desacopladora-1), que es clave para la termogénesis y la oxidación de las grasas.

En estudios realizados en humanos, la ingesta diaria de 5 a 10 g de D-alulosa se asoció con un índice de masa corporal (IMC) más bajo y un perfil lipídico más favorable.

El efecto resulta de una mejora en la eficiencia de la oxidación de las grasas, además de una reducción moderada de la ingesta calórica.

La relación entre el metabolismo hepático e intestinal

Una parte significativa de AD-alulosa se acumula temporalmente en el hígado y luego se excreta sin convertirse en glucosa.

Este ciclo “metabólicamente inerte” reduce la producción de glucosa hepática, lo que favorece la estabilidad del azúcar en sangre.

A nivel de la microbiota intestinal, la alulosa tiene un efecto beneficioso sobre la composición bacteriana: promueve el crecimiento de cepas de tipo Bacteroidetes, que reducen la eficiencia de absorción de energía y actúan contra el almacenamiento de grasa.

Estrés oxidativo y efectos antiinflamatorios

La AD-alulosa tiene propiedades antioxidantes ya que puede reducir los niveles de radicales reactivos de oxígeno (ROS) en el hígado y las células grasas.

Este efecto está mediado en parte por la vía de señalización dependiente de AMPK y contribuye a la protección contra la resistencia a la insulina.

Algunos estudios en animales también han demostrado que la alulosa reduce la expresión de citocinas inflamatorias (por ejemplo, TNF-α, IL-6) en el hígado, reduciendo así la progresión de la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD).

D-alulosa en la prevención de la obesidad y el síndrome metabólico

Además de reducir la grasa visceral, el consumo a largo plazo de alulosa mejora el equilibrio de la leptina y la adiponectina, que es clave para el apetito y la homeostasis energética.

Al restaurar la sensibilidad a la leptina, la alulosa puede contribuir al control del peso a largo plazo.

Según estudios realizados en humanos, la alulosa se puede consumir de forma segura hasta una dosis diaria de 0,4 g/kg de peso corporal; solo se han informado molestias gastrointestinales leves y transitorias (hinchazón, diarrea leve) como efectos secundarios en dosis más altas.

Descripción general del metabolismo celular

Los efectos metabólicos de la alulosa a nivel celular se producen a través de los siguientes mecanismos:

• Activación de AMPK: promueve la oxidación de ácidos grasos e inhibe la lipogénesis.
• Modulación de la señalización de PI3K‑Akt: mejora la sensibilidad a la insulina.
• Translocación de GLUT4: mejora la absorción de glucosa en los músculos.
• Inhibición de la alfa-glucosidasa: ralentiza la descomposición de los carbohidratos.
• Aumentar la expresión de UCP1 mejora la termogénesis y el gasto energético.

Estos efectos moleculares promueven colectivamente un equilibrio metabólico óptimo, en el que la oxidación de la glucosa y los lípidos se regulan eficazmente.

Perspectivas de aplicación clínica

Las futuras aplicaciones de la AD-alulosa podrían incluir varias áreas:

• Alimentos funcionales: desarrollo de productos de bajo índice glucémico.
• Prevención de la diabetes: como suplemento dietético para personas resistentes a la insulina o prediabéticas.
• Terapia del hígado graso: mediante la modulación favorable del metabolismo lipídico del hígado.
• Nutrición deportiva: optimización de la grasa corporal sin exceso de calorías.

Resumen

La AD-alulosa ocupa un lugar especial entre los “azúcares raros” porque es capaz de influir en el metabolismo de los carbohidratos y las grasas sin proporcionar una fuente real de energía.

Sus efectos están mediados por varios mecanismos: inhibe la gluconeogénesis, mejora la sensibilidad a la insulina, activa la vía AMPK, reduce la lipogénesis y promueve la oxidación de ácidos grasos.

Estas propiedades hacen de la D-alulosa una herramienta prometedora para mantener la salud metabólica, prevenir la obesidad y reducir el riesgo de diabetes tipo 2.