Está relacionado estructuralmente con el ácido araquídico saturado que se encuentra en la manteca de Cupuaçu (L. arachis – maní).
El ácido araquidónico (AA, a veces ARA) es un ácido graso omega-6 poliinsaturado 20: 4 (ω-6).
Química
En la estructura química, el ácido araquidónico es un ácido carboxílico con una cadena de 20 carbonos y cuatro enlaces dobles cis; el primer doble enlace se encuentra en el sexto carbono desde el extremo omega.
Algunas fuentes químicas definen el ‘ácido araquidónico’ para designar cualquiera de los ácidos eicosatetraenoicos. Sin embargo, casi todos los escritos en biología, medicina y nutrición limitan el término al ácido todo-cis-5,8,11,14-eicosatetraenoico.
Biología
El ácido araquidónico es un ácido graso poliinsaturado presente en los fosfolípidos (especialmente fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina y fosfatidilinosítidos) de las membranas de las células del cuerpo, y es abundante en el cerebro, los músculos y el hígado.
El músculo esquelético es un sitio especialmente activo de retención de ácido araquidónico, que representa aproximadamente un 10-20% del contenido de ácidos grasos de fosfolípidos en promedio.
Además de estar involucrado en la señalización celular como un segundo mensajero lipídico involucrado en la regulación de las enzimas de señalización, como las isoformas PLC-γ, PLC-δ y PKC-α, -β y -γ, el ácido araquidónico es una inflamación clave intermedio y también puede actuar como un vasodilatador.
Ácido graso condicionalmente esencial
Los ácidos grasos esenciales, son ácidos grasos que los humanos y otros animales deben ingerir porque el cuerpo los necesita para una buena salud pero no puede sintetizarlos. Los que no son esenciales son ácidos grasos no esenciales.
El ácido araquidónico no es uno de los ácidos grasos esenciales. Sin embargo, se vuelve esencial si hay una deficiencia en el ácido linoleico o si hay una incapacidad para convertir el ácido linoleico en ácido araquidónico.
Algunos mamíferos carecen de la capacidad, o tienen una capacidad muy limitada para convertir el ácido linoleico en ácido araquidónico, por lo que es una parte esencial de sus dietas.
Dado que se encuentra poco o nada de ácido araquidónico en las plantas comunes, tales animales son carnívoros obligados; el gato es un ejemplo común que tiene incapacidad para desaturar ácidos grasos esenciales.
Sin embargo, se ha obtenido una fuente comercial de ácido araquidónico a partir del hongo Mortierella alpina.
La síntesis y cascada en humanos
El ácido araquidónico se libera de una molécula de fosfolípidos por la enzima fosfolipasa A2 (PLA2), que escinde el ácido graso, pero también se puede generar a partir de DAG mediante la lipasa de diacilglicerol.
Generado para fines de señalización parece derivar de la acción del grupo IVA fosfolipasa citosólica A2 (cPLA2, 85 kDa), mientras que el ácido araquidónico inflamatorio se genera por la acción de un PLA2 secretor de bajo peso molecular (sPLA2, 14-18 kDa).
El ácido araquidónico es el precursor que se metaboliza por diversas enzimas a una amplia gama de eicosanoides biológicamente y clínicamente importantes y metabolitos de estos eicosanoides:
Las enzimas ciclooxigenasa-1 y -2 (es decir, la prostaglandina G/H sintasa 1 y 2 {PTGS1 y PTGS2}) metabolizan el ácido araquidónico a Prostaglandina G2 y prostaglandina H2, que a su vez puede convertirse en diversas prostaglandinas, a prostaciclina, a tromboxanos.
La enzima 5-lipoxigenasa metaboliza el ácido araquidónico en ácido 5-hidroperoxicosatetraenoico (5-HPETE), que a su vez se metaboliza a varios leucotrienos (es decir, leucotrieno B4, leucotrieno C4, leucotrieno D4 y leucotrieno E4, así como a ácido 5-hidroxicosatetraenoico (5-HETE).
Las enzimas 15-lipoxigenasa-1 (ALOX15 y 15-lipoxigenasa-2 (ALOX15B) metabolizan el ácido araquidónico en ácido 15-hidroperoxicosatetraemoico (15-HPETE) que luego puede metabolizarse adicionalmente en ácido 15-hidroxicosatetraenoico.
La enzima 12-lipoxigenasa (ALOX12) metaboliza el ácido araquidónico a ácido 12-hidroperoxieicosatetraenoico (12-HPETE0 que luego puede metabolizarse a ácido 12-hidroxieicosatetraenoico (12-HETE) y a hepoxilinas.
El ácido araquidónico también se usa en la biosíntesis de anandamida.
Parte del ácido araquidónico se convierte en ácidos hidroxieicosatetraenoicos (HETE) y ácidos epoxieicosatrienoicos (EET) por la epoxigenasa.
La producción de estos derivados y su acción en el cuerpo se conocen colectivamente como la «cascada de ácido araquidónico».
Activación de PLA2
Debido a la importancia de la PLA2 en las respuestas inflamatorias, la regulación de la enzima es esencial. La PLA2 está regulada por la fosforilación y las concentraciones de calcio. PLA2 es fosforilado por una MAPK en Serine-505.
Cuando la fosforilación se combina con un influjo de iones de calcio, la PLA2 se estimula y puede translocarse a la membrana para comenzar la catálisis.
La PLA2, a su vez, se activa mediante la unión del ligando a los receptores, que incluyen:
- Receptores 5-HT2.
- MGLUR1.
- Receptor de bFGF.
- Receptor de IFN-α.
- Receptor de IFN-γ.
Además, cualquier agente que incremente el calcio intracelular puede provocar la activación de algunas formas de PLA2.
Activación PLC
Alternativamente, el ácido araquidónico se puede escindir de los fosfolípidos después de que la fosfolipasa C (PLC) escinde el grupo trifosfato de inositol, produciendo diacilglicerol (DAG), que posteriormente se escinde por diacilglicerol lipasa para producir ácido araquidónico.
Los receptores que activan este camino incluyen:
- Receptor A1.
- Receptor D2.
- Receptor adrenérgico α-2.
- Receptor 5-HT1.
La fosfolipasa C también puede ser activada por MAP quinasa. Los activadores de esta vía incluyen PDGF y FGF.
En el cuerpo
Desarrollo muscular:
El ácido araquidónico promueve la reparación y el crecimiento del tejido muscular esquelético mediante la conversión a prostaglandina PGF2alfa durante y después del ejercicio físico.
La PGF2alpha promueve la síntesis de proteínas musculares mediante la señalización a través de la vía Akt/mTOR, similar a la leucina, el ácido β-hidroxi β-metilbutírico y el ácido fosfatídico.
Debido a la asociación con el mantenimiento del tejido muscular, los suplementos de ácido araquidónico están siendo utilizados por algunos culturistas para mejorar los efectos del entrenamiento.
Un estudio en la «Revista de la Sociedad Internacional de Nutrición Deportiva» publicado en noviembre de 2007 encontró que después de 25 días había evidencia de inflamación reducida en personas que tomaban suplementos de ácido araquidónico pero no aumentaban la fuerza o el crecimiento muscular.
Cerebro:
El ácido araquidónico es uno de los ácidos grasos más abundantes en el cerebro, y está presente en cantidades similares al ácido docosahexaenoico (DHA). Los dos representan aproximadamente el 20% de su contenido de ácidos grasos.
Al igual que el ácido docosahexaenoico, la salud neurológica depende de niveles suficientes de ácido araquidónico. Entre otras cosas, el ácido araquidónico ayuda a mantener la fluidez de la membrana celular del hipocampo.
También ayuda a proteger el cerebro del estrés oxidativo activando el receptor gamma activado por el proliferador de peroxisoma.
El ácido araquidónico también activa la sintaxina-3 (STX-3), una proteína involucrada en el crecimiento y la reparación de las neuronas.
También está involucrado en el desarrollo neurológico temprano.
En un estudio financiado por el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano de los EE. UU, los bebés (18 meses) que recibieron ácido araquidónico suplementario durante 17 semanas demostraron mejoras significativas en la inteligencia, según lo medido por el Índice de Desarrollo Mental.
Este efecto se ve reforzado por la administración simultánea de ácido araquidónico con ácido docosahexaenoico.
En los adultos, el metabolismo alterado del ácido araquidónico puede contribuir a los trastornos neuropsiquiátricos, como la enfermedad de Alzheimer y el trastorno bipolar.
Hay evidencia de alteraciones significativas en la conversión de ácido araquidónico a otras moléculas bioactivas (sobreexpresión o alteraciones en la cascada de la enzima del ácido araquidónico) en estas condiciones.
Enfermedad de Alzheimer:
Los estudios sobre el ácido araquidónico y la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer son mixtos, con un estudio del ácido araquidónico y sus metabolitos que sugiere que están asociados con la aparición de la enfermedad de Alzheimer.
Mientras que otro estudio sugiere que la suplementación de ácido araquidónico durante las primeras etapas de esta enfermedad puede ser efectivo para reducir los síntomas y ralentizar el progreso de la enfermedad.
Se necesitan estudios adicionales sobre la administración de suplementos de ácido araquidónico para pacientes con Alzheimer.
Otro estudio indica que la contaminación del aire es la fuente de la inflamación y los metabolitos del ácido araquidónico promueven la inflamación para indicar al sistema inmune el daño celular.
Suplemento de culturismo:
El ácido araquidónico se comercializa como un suplemento de culturismo anabólico en una variedad de productos. Se ha demostrado que la suplementación de ácido araquidónico (1.500mg/día durante 8 semanas) aumenta la masa corporal magra, la fuerza y el poder anaeróbico en hombres experimentados entrenados en resistencia.
Esto se demostró en un estudio controlado con placebo en la Universidad de Tampa. Treinta hombres (de 20,4 ± 2,1 años) tomaron ácido araquidónico o un placebo durante 8 semanas y participaron en un programa de entrenamiento de resistencia controlado.
Después de 8 semanas, la masa corporal magra (LBM por sus siglas en ingles) había aumentado significativamente, y en mayor medida, en el grupo de ácido araquidónico (1,62kg) frente a placebo (0,09kg) (p <0,05).
El cambio en el grosor muscular también fue mayor en el grupo de ácido araquidónico (0,47 cm) que en el placebo (0,25 cm) (p <0,05).
La potencia anaeróbica de Wingate aumentó en mayor medida también en el grupo de ácido araquidónico (723.01 a 800.66 W) frente a placebo (738.75 a 766.51 W).
Por último, el cambio en la fuerza total fue significativamente mayor en el grupo de ácido araquidónico (109,92 libras) en comparación con el placebo (75,78 libras).
Estos resultados sugieren que la suplementación con ácido araquidónico puede aumentar positivamente las adaptaciones en la fuerza y la hipertrofia del músculo esquelético en hombres entrenados en resistencia.
Un estudio clínico anterior que examinó los efectos de 1,000mg/día de ácido araquidónico durante 50 días encontró suplementos para mejorar la capacidad anaeróbica y el rendimiento en el ejercicio de los hombres.
Durante este estudio, se observó un efecto significativo de interacción grupo-tiempo en la potencia máxima relativa de Wingate (AA: 1,2 ± 0,5; P: -0,2 ± 0,2 W • kg-1, p = 0,015).
Las tendencias estadísticas también se observaron en press de banca 1RM (AA: 11.0 ± 6.2; P: 8.0 ± 8.0 kg, p = 0.20), potencia media de Wingate (AA: 37.9 ± 10.0; P: 17.0 ± 24.0 W, p = 0.16), y el trabajo total de Wingate (AA: 1292 ± 1206; P: 510 ± 1249 J, p = 0.087).
La suplementación con el ácido araquidónico durante el entrenamiento de resistencia promovió aumentos significativos en la potencia máxima relativa con otras variables relacionadas con el rendimiento que se acercan a la significación.
Estos hallazgos respaldan el uso del ácido araquidónico como ergogénico.
Ácido araquidónico y la inflamación en la dieta:
El aumento en el consumo de ácido araquidónico no causará inflamación durante condiciones metabólicas normales a menos que se mezclen los productos de peroxidación lipídica.
El ácido araquidónico se metaboliza a eicosanoides proinflamatorios y antiinflamatorios durante y después de la respuesta inflamatoria, respectivamente.
El ácido araquidónico también se metaboliza a eicosanoides inflamatorios y antiinflamatorios durante y después de la actividad física para promover el crecimiento.
Sin embargo, la inflamación crónica por toxinas exógenas y el ejercicio excesivo no debe confundirse con la inflamación aguda del ejercicio y el descanso suficiente que requiere la respuesta inflamatoria para promover la reparación y el crecimiento de los microdesgarros de los tejidos.
Sin embargo, la evidencia es mixta. Algunos estudios que brindan entre 840mg y 2.000mg por día a individuos sanos durante hasta 50 días no han mostrado un aumento en la inflamación ni actividades metabólicas relacionadas.
Sin embargo, otros muestran que los niveles incrementados de ácido araquidónico están realmente asociados con niveles de IL-6 e IL-1 proinflamatorios reducidos y un aumento del factor de necrosis tumoral antiinflamatorio beta. Esto puede resultar en una reducción de la inflamación sistémica.
El ácido araquidónico todavía juega un papel central en la inflamación relacionada con lesiones y muchos estados enfermos.
Cómo se metaboliza en el cuerpo dicta su actividad inflamatoria o antiinflamatoria.
Los individuos que sufren de dolores en las articulaciones o enfermedad inflamatoria activa pueden encontrar que el aumento del consumo de ácido araquidónico exacerba los síntomas, presumiblemente porque se está convirtiendo más fácilmente en compuestos inflamatorios.
Del mismo modo, el alto consumo de ácido araquidónico no se recomienda para personas con antecedentes de enfermedad inflamatoria o que tienen problemas de salud.
Cabe destacar que, aunque la administración de suplementos de ácido araquidónico no parece tener efectos proinflamatorios en individuos sanos, puede contrarrestar los efectos antiinflamatorios de los suplementos de ácidos grasos omega-3.
El descubrimiento de las enzimas COX y el papel de los eicosanoides derivados del ácido araquidónico en el dolor y la inflamación, llevaron a la comprensión de que la aspirina funciona bloqueando las enzimas COX.
Los medicamentos que son inhibidores de la COX, llamados medicamentos antiinflamatorios no esteroideos o AINES como ibuprofeno, celebrex, celecoxib, también bloquean las enzimas COX y alivian el dolor, la inflamación y previenen los ataques al corazón al bloquear las acciones de las moléculas derivadas del ácido araquidónico.
Sin embargo, los medicamentos antiinflamatorios no esteroideos pueden causar úlceras porque también bloquean la formación de eicosanoides que ayudan a reparar los daños al estómago y al revestimiento intestinal.
Efectos de la suplementación con ácido araquidónico sobre la salud
La administración de suplementos de ácido araquidónico en dosis diarias de 1.000mg – 1.500mg durante 50 días ha sido bien tolerada durante varios estudios clínicos, sin que se hayan notificado efectos secundarios significativos.
Todos los marcadores comunes de salud, que incluyen la función renal y hepática, los lípidos séricos, la inmunidad y la agregación plaquetaria, parecen no verse afectados por este nivel y duración de uso.
Además, las concentraciones más altas de ácido araquidónico en el tejido muscular pueden correlacionarse con una mejor sensibilidad a la insulina. La suplementación con ácido araquidónico de las dietas de adultos sanos parece no ofrecer toxicidad ni riesgo significativo de seguridad.
Si bien los estudios que analizan la administración de suplementos de ácido araquidónico en sujetos sedentarios no lograron encontrar cambios en los marcadores inflamatorios en reposo en dosis de hasta 1.500mg al día, los sujetos entrenados en la fuerza pueden responder de manera diferente.
Un estudio en la Universidad de Baylor informó una reducción significativa de la inflamación en reposo (a través del marcador IL-6) en hombres jóvenes que complementan 1.000mg/día de ácido araquidónico durante 50 días en combinación con entrenamiento de resistencia.
Esto sugiere que, la administración de suplementos de ácido araquidónico durante el entrenamiento de resistencia en realidad puede mejorar la regulación de la inflamación sistémica.
Un metaanálisis de la Universidad de Cambridge en busca de asociaciones entre el riesgo de enfermedad cardíaca y los ácidos grasos individuales informó un riesgo significativamente menor de enfermedad cardíaca con niveles más altos de EPA y ácido docosahexaenoico (grasas Omega-3), así como el ácido araquidónico Omega-6.
Un asesoramiento científico de la American Heart Association también ha evaluado favorablemente el impacto en la salud de las grasas omega-6 de la dieta, incluido el ácido araquidónico.
El grupo no recomienda limitar este ácido graso esencial. De hecho, el documento recomienda que las personas sigan una dieta que consiste en al menos 5-10% de calorías provenientes de grasas omega-6, incluido el ácido araquidónico.
Sugiere que el ácido araquidónico en la dieta no es un factor de riesgo para la enfermedad cardíaca, y puede desempeñar un papel en el mantenimiento del metabolismo óptimo y la reducción del riesgo de enfermedad cardíaca.
Por lo tanto, se recomienda mantener niveles suficientes de ingesta de ácidos grasos omega-3 y omega-6 para una salud óptima.
El ácido araquidónico no es cancerígeno, y los estudios demuestran que el nivel de la dieta no está asociado (positiva o negativamente) con el riesgo de cáncer.
Sin embargo, el ácido araquidónico sigue siendo parte integral del proceso inflamatorio y de crecimiento celular, que se ve alterado en muchos tipos de enfermedades, incluido el cáncer.
Por lo tanto, se desconoce la seguridad de la administración de suplementos de ácido araquidónico en pacientes que padecen cáncer, inflamación u otros estados de enfermedad, y no se recomienda la administración de suplementos.
Administración del ácido araquidónico
Actualmente no hay pruebas suficientes para recomendar una dosis ideal de suplementos de ácido araquidónico, pero anecdóticamente se usa en dosis de alrededor de 2.000mg tomados 45 minutos antes de un entrenamiento. No está claro si esta es una dosis óptima o si el momento es necesario.
También debe observarse que para las personas con trastornos inflamatorios crónicos, tales como artritis reumatoide o enfermedades inflamatorias del intestino, que la dosis ideal de ácido araquidónico en realidad puede ser una restricción dietética de los mismos.
En casos de enfermedades inflamatorias, la administración de suplementos de ácido araquidónico probablemente esté contraindicada.
