📝 HISTORIA EN BREVE
- La mayoría de los suplementos orales tienen una absorción baja debido a la descomposición digestiva, la baja solubilidad y el metabolismo hepático de primer paso, lo que significa que los consumidores no suelen obtener todos los beneficios de los productos tradicionales
- Los transportadores nanoliposomales utilizan capas lipídicas protectoras para proteger los nutrientes del ácido estomacal y las enzimas, lo que mejora de forma significativa las tasas de absorción. Por ejemplo, las investigaciones demuestran que la vitamina C liposomal produce niveles sanguíneos un 27 % más elevados que los suplementos regulares
- Los científicos podrían diseñar liposomas con moléculas de direccionamiento para administrar nutrientes de forma directa a los órganos, las células o incluso a mitocondrias específicas, lo que concentra los efectos donde se necesitan en lugar de dispersarlos por todo el cuerpo
- Los diseños avanzados combinan múltiples estrategias (recubrimientos resistentes a los ácidos, mecanismos de escape endosomal y focalización mediada por ligandos) para crear sistemas de administración que sobreviven a la digestión y liberan nutrientes con precisión dentro de las células objetivo
- Aún hay desafíos importantes, como la escalabilidad de la fabricación, la estabilidad del producto, las posibles reacciones inmunitarias a recubrimientos como el polietilenglicol y la falta de claridad en las normas regulatorias, aunque ahora surgen alternativas naturales y métodos de producción mejorados
🩺 Por el Dr. Mercola
Los suplementos se han vuelto muy populares hoy en día. Aunque las investigaciones demuestran que muchos suplementos sí ofrecen un beneficio para la salud,1 el problema principal es que la mayoría de los nutrientes que se supone que aportan no se absorben bien. En resumen, es posible que no obtenga todos los beneficios por los que paga.
Teniendo esto en cuenta, hace poco publiqué un metaanálisis de 64 estudios originales y 21 artículos de revisión con el único objetivo de exponer los mecanismos de los transportadores de nutrientes nanoliposomales y su potencial para mejorar la administración de nutrientes en comparación con los métodos tradicionales.
Puede leer mi estudio completo en el World Journal of Gastrointestinal Pharmacology and Therapeutics. Esta revista prestigiosa y sometida a revisión por pares publica investigaciones innovadoras y prácticas en farmacología y terapéutica gastrointestinal. Es un privilegio que esta investigación se publique en una revista tan prestigiosa, en la que descubrimientos como estos pueden llegar a la comunidad científica y contribuir al avance de la investigación sobre suplementos.
Introducción
La mayoría de los suplementos orales no funcionan tan bien como podría pensar. Muchos nutrientes nunca llegan al torrente sanguíneo porque no se disuelven de forma correcta, se destruyen en el sistema digestivo o se eliminan demasiado rápido. Incluso cuando algunos de los suplementos llegan al torrente sanguíneo, se distribuyen por todo el cuerpo en lugar de dirigirse a donde más se necesitan. Esto significa que los beneficios que espera de sus vitaminas o minerales a menudo resultan ser menores de lo que deberían ser.
• Una nueva forma de hacer llegar los nutrientes donde importan: los científicos han explorado los transportadores nanoliposomales, que son esferas parecidas a burbujas hechas de grasas naturales, como una forma más efectiva de administrar nutrientes. Estos transportadores protegen las vitaminas y otras sustancias delicadas para que no se descompongan antes de poder ser absorbidas.
Una vez en el cuerpo, los transportadores nanoliposomales ayudan a que los nutrientes pasen al torrente sanguíneo e incluso podrían dirigirlos hacia órganos o tejidos específicos. Algunas de estas versiones liposomales ya existen, como la vitamina C y la vitamina D liposomales. En un estudio que se realizó en humanos, la vitamina C liposomal aumentó los niveles en un 27 % en comparación con un suplemento de vitamina C convencional.
• Por qué la tecnología aún no está disponible en todas partes: aunque los ensayos liposomales demuestran resultados impresionantes, todavía no se han incorporado al uso médico cotidiano. Existen cinco obstáculos principales que impiden su uso generalizado:
◦Es difícil elaborarlos de forma consistente en grandes cantidades
◦Aumentar la producción es costoso
◦El calor y el oxígeno podrían provocar su descomposición
◦El polietilenglicol (PEG), que es un recubrimiento protector común, a veces provoca reacciones inmunitarias
◦Las reglas para su aprobación aún no están claras
• El futuro de la administración de suplementos: para resolver estos problemas, los investigadores han recurrido a innovaciones recientes en materia de fabricación y diseño. Un método utiliza la "microfluídica", que consiste en producir liposomas en un flujo continuo y controlado con precisión. Otros prueban recubrimientos protectores nuevos que se elaboran con materiales naturales y respetuosos con el cuerpo que evitan generar respuestas inmunitarias. Algunas técnicas como la liofilización con agentes protectores ayudan a mantener los productos estables y duraderos.
En definitiva, el objetivo es crear sistemas que no solo sean más efectivos y seguros, sino también fáciles de producir y de verificar en cuanto a su calidad.
Limitaciones de la administración convencional de suplementos
Con base en la información que expuse antes, la mayoría de los suplementos habituales pierden gran parte de su efectividad antes de llegar al torrente sanguíneo. Existen diversas barreras que dificultan que los nutrientes sobrevivan al trayecto desde la boca hasta las células. La solubilidad escasa, la acidez estomacal y la absorción lenta se combinan para frenar los beneficios que espera de sus suplementos.
• Cuando su sistema digestivo trabaja en su contra: muchos suplementos no se disuelven bien en el entorno acuoso del estómago y los intestinos. Esto significa que a menudo pasan por su cuerpo sin sufrir cambios y sin utilizarse.
Peor aún, el ácido estomacal fuerte y las enzimas digestivas podrían destruir los nutrientes antes de que se absorban. Por ejemplo, la vitamina C y ciertos probióticos son más propensos a degradarse en las condiciones del estómago. Como resultado, solo una fracción pequeña de lo que toma se convierte en una forma activa.
• Las barreras protectoras de su cuerpo dificultan la absorción: más allá de la digestión, sus intestinos presentan otro gran desafío. La pared intestinal funciona como una puerta de seguridad, y solo permite el paso de determinadas sustancias. Las moléculas grandes o que tienen afinidad por el agua tienen dificultades para atravesar la pared intestinal porque está compuesta de células grasas que las rechazan. Para complicar aún más las cosas, una capa de mucosidad recubre el intestino, y atrapa las partículas antes de que puedan llegar a las células que absorben los nutrientes.
• Por qué podría absorber menos nutrientes que otra persona: incluso cuando algunos nutrientes logran pasar, los procesos del cuerpo a menudo reducen su impacto. Todo lo que se absorbe en el intestino se dirige primero al hígado, donde las enzimas lo descomponen antes de que entre en el resto del cuerpo; este paso se conoce como metabolismo de "primer paso".
Los restos de este nutriente se distribuyen entonces por todo el cuerpo en lugar de concentrarse donde en verdad se necesitan. Cada persona tiene un sistema digestivo un poco diferente, lo que complica aún más las cosas. El nivel de ácido estomacal, la flora intestinal, la velocidad de digestión e incluso los genes influyen en la cantidad de suplemento que se absorbe.
Principios de los sistemas de administración nanoliposomales
Cada liposoma esta compuesto por dos capas, la primera es una cubierta grasa que contiene nutrientes liposolubles y la segunda es un centro acuoso que contiene nutrientes hidrosolubles. Esta estructura les permite proteger las vitaminas y minerales delicados, al tiempo que les ayuda a atravesar las barreras que suelen inhibir su absorción.
• Cómo protegen los liposomas los nutrientes: los liposomas forman una barrera física que mantiene estables estos nutrientes hasta que llegan al lugar correcto en el cuerpo. Una vez allí, los liposomas se fusionan con las membranas celulares o se absorben mediante un proceso natural conocido como endocitosis, en el que las células los "tragan" enteros. Esto no solo aumenta la cantidad de nutrientes que el cuerpo utiliza, sino que también ayuda a que permanezcan en él durante más tiempo.
• Entrega precisa donde la necesita: uno de los hallazgos más importantes es cómo los científicos pueden programar liposomas para dirigirse a partes específicas del cuerpo. Los liposomas unen péptidos, vitaminas o anticuerpos a su superficie, por lo que podrían reconocer y unirse a tipos específicos de células.
Por ejemplo, un liposoma diseñado con moléculas dirigidas a los riñones suministra nutrientes a las células renales, mientras que otro diseñado con moléculas dirigidas al cerebro atraviesa la barrera hematoencefálica. Este método de focalización, conocido como endocitosis mediada por receptores (EMR), permite que los nutrientes lleguen al lugar donde se necesitan, en lugar de dispersarse y perder efectividad.
• El siguiente paso: aunque estos sistemas de entrega parecen futuristas, hoy en día los científicos trabajan para mejorarlos aún más. Uno de los mayores desafíos es lograr que los liposomas salgan de la célula una vez que se encuentran en su interior. En ocasiones, tras absorberse, quedan atrapados en compartimentos pequeños llamados endosomas, lo que podría impedir que el nutriente llegue a su destino.
Para solucionar esto, los científicos trabajan en diseñar liposomas que responden a los cambios de acidez o que contienen lípidos especiales que les ayudan a "salirse" dentro de la célula.
Composición y estructura de los liposomas
El éxito de los liposomas radica en su estructura. Cada liposoma comienza con fosfatidilcolina, que es una molécula de grasa natural que le proporciona estabilidad y flexibilidad. Esta molécula forma la capa externa, que tiene la resistencia suficiente como para sobrevivir en condiciones adversas y la flexibilidad necesaria como para integrarse con las membranas celulares. El colesterol, otro ingrediente importante, funciona como un pegamento, lo que evita que la estructura se filtre y ayuda a que el liposoma permanezca intacto a medida que viaja por el cuerpo.
• Detalles pequeños que marcan una gran diferencia: los científicos podrían perfeccionar los liposomas de maneras extraordinarias al ajustar su tamaño y sus capas. Los liposomas más pequeños y de una sola capa son ideales para administrar nutrientes de forma rápida y dirigida. Los liposomas más grandes y de múltiples capas son capaces de transportar más nutrientes y liberarlos poco a poco a lo largo del tiempo, lo que los hace ideales para lograr efectos duraderos.
• Cómo interactúan los liposomas con el cuerpo: otro hallazgo importante de la investigación es que la carga superficial de un liposoma, ya sea neutra, positiva o negativa, cambia cómo se comporta dentro del cuerpo. Por ejemplo, los liposomas cargados interactúan de manera diferente con la mucosidad del tracto digestivo o con las células inmunitarias del torrente sanguíneo.
Una carga superficial leve podría ayudar a que los liposomas se adhieran el tiempo suficiente para absorberse, mientras que una carga neutra les ayuda a moverse con mayor libertad y a evitar que se eliminen demasiado pronto. Este equilibrio entre "adherencia" y movilidad es fundamental para que los nutrientes lleguen a los lugares adecuados de forma efectiva.
Evaluación rigurosa de la conjugación con PEG y alternativas naturales
Los científicos han reconsiderado uno de los ingredientes más comunes que se utiliza para prolongar la vida útil de los liposomas en el cuerpo, y es el PEG. Durante años, se ha utilizado para formar una barrera acuosa alrededor de los liposomas, lo que ayuda a evitar que el sistema inmunológico los destruya de forma prematura y les da más tiempo para suministrar nutrientes donde se necesitan.
• Cuando lo útil se vuelve perjudicial: a pesar de los beneficios, existen desventajas en los recubrimientos a base de PEG. El PEG podría acumularse poco a poco en los órganos con el tiempo debido a que es sintético y no biodegradable. Lo que es aún más preocupante, cerca de una de cada cuatro personas tiene anticuerpos que reaccionan al PEG. Esto significa que su sistema inmunológico podría identificar los liposomas recubiertos de PEG como una amenaza, lo que provoca reacciones alérgicas que reducen tanto la seguridad como la efectividad.
La superficie resbaladiza del recubrimiento también podría dificultar que el liposoma se adhiera a las células una vez que alcanza su objetivo. En resumen, el PEG ayuda a que los liposomas duren más tiempo, pero a veces a costa de que realicen su función con menor efectividad.
• El impulso hacia alternativas naturales: para solucionar estos problemas, los científicos optan por recubrimientos más naturales y biodegradables que se comporten como los materiales del cuerpo. Mi investigación destaca varias opciones prometedoras, incluyendo recubrimientos similares a los esteroles y al colágeno que imitan los componentes naturales de las células.
Estas superficies “biomiméticas” tienen propiedades de sigilo similares a las del PEG, pero se degradan de forma segura con el tiempo e incluso podrían interactuar mejor con los tejidos. Otros diseños utilizan materiales zwitteriónicos (moléculas con cargas tanto positivas como negativas) que repelen la atención inmunitaria no deseada sin provocar inflamación.
Mecanismos que mejoran la absorción y la biodisponibilidad
Existen varias maneras en que los nanoliposomas ayudan a que su cuerpo obtenga mayores beneficios de los suplementos que toma. Un ejemplo de ello es la facilidad con la que estas burbujas lipídicas interactúan con las células intestinales. Cuando los liposomas llegan al intestino, podrían fusionarse con las membranas del revestimiento intestinal y liberar su contenido de nutrientes en las células. Esta combinación permite que una mayor cantidad del nutriente activo llegue al torrente sanguíneo, en lugar de perderse durante la digestión.
• Una vía más inteligente para llegar a su cuerpo: los liposomas también aprovechan los sistemas de absorción naturales del cuerpo para transportar los nutrientes a través de la pared intestinal. Ciertas células del intestino, que se conocen como células M y células dendríticas, podrían engullir partículas mediante un proceso conocido como endocitosis.
Una vez que se absorbe un liposoma, viaja a través de la célula y libera su contenido en el torrente sanguíneo o el sistema linfático del otro lado. Este mecanismo de administración integrado (la transcitosis) ayuda a que los nutrientes eviten muchas de las barreras digestivas habituales, lo que hace que todo el proceso sea mucho más efectivo que con los suplementos estándar.
• Evita el filtro de nutrientes del hígado: uno de los hallazgos más sorprendentes es cómo los liposomas utilizan el sistema de transporte de grasa del cuerpo para evitar degradarse de forma temprana. Por lo general, los nutrientes que se absorben a través de los intestinos van al hígado, donde las enzimas pueden destruir una gran parte antes de que el resto pase a la circulación.
Sin embargo, los liposomas suelen absorberse a través del sistema linfático. Este desvío permite que los nutrientes eviten el filtrado de primer paso del hígado y entren intactos al torrente sanguíneo, lo que da como resultado niveles mucho más elevados de nutrientes.
• Beneficios más duraderos y específicos: otro beneficio de la administración nanoliposomal es cómo prolonga la liberación de nutrientes. Debido a que una capa lipídica protege los nutrientes, se liberan poco a poco con el tiempo en lugar de liberarse todos a la vez. Esta liberación gradual mantiene los niveles sanguíneos más estables y evita disminuciones repentinas tras la absorción.
Los científicos también descubrieron que cuando los liposomas se recubren con moléculas específicas de focalización, como el folato, se adhieren a receptores correspondientes en las células intestinales, lo que favorece aún más la absorción.
Cómo superar los obstáculos gastrointestinales
El ácido y las enzimas del estómago son uno de los mayores desafíos para los suplementos orales, pero los diseños liposomales nuevos protegen los nutrientes de manera efectiva. Los investigadores utilizaron capas lipídicas más resistentes o recubrimientos resistentes a los ácidos hechos de polímeros naturales como el alginato para crear liposomas que permanecen sellados en el estómago, pero liberan su contenido una vez que llegan a los intestinos.
• Se mueven de forma adecuada a través de la barrera de moco: si bien el moco protege su cuerpo de los gérmenes, también atrapa muchos nutrientes antes de que puedan absorberse. Para resolver esto, los investigadores han aprendido a ajustar la carga superficial de los liposomas, ya que una carga un poco negativa o neutra les ayuda a deslizarse a través de la mucosa sin adherirse, mientras que una carga positiva leve les permite permanecer más tiempo en los sitios de absorción.
Algunos diseños avanzados incluso utilizan capas que se desprenden una vez dentro, lo que ayuda a los liposomas a escapar de la mucosidad y continuar hacia la pared intestinal.
• Atravesar la pared intestinal permite una máxima absorción: una vez que los liposomas llegan al revestimiento intestinal, necesitan pasar al torrente sanguíneo. Los liposomas utilizan numerosas vías para atravesar la barrera intestinal; algunos se fusionan con las células intestinales, mientras que otros las absorben células especiales relacionadas con el sistema inmunitario llamadas células M, que los envían al sistema linfático.
Algunos liposomas están incluso diseñados para abrir un poco las uniones estrechas entre las células, lo que permite que cantidades pequeñas de nutrientes se filtren a través de ellas. Combinar estos enfoques permite que los suplementos liposomales logren tasas de absorción mucho más elevadas, lo que produce efectos más potentes en el cuerpo.
• Se mantienen activos después de la absorción: las investigaciones publicadas también analizaron lo que sucede después de que los liposomas ingresan al torrente sanguíneo. Su tamaño y las propiedades de su superficie determinan cuánto tiempo permanecen activos antes de que el cuerpo los elimine.
Los liposomas más pequeños (de menos de 200 nanómetros) tienden a circular durante más tiempo, sobre todo cuando sus superficies son neutras o presentan un equilibrio entre cargas positivas y negativas. Este diseño ayuda a evitar que se filtren rápido por el hígado o el bazo.
Se dirigen a los órganos mediado por ligandos y RME
Los investigadores han mejorado la tecnología liposomal al incorporarle un sistema de navegación integrado. Este método permite que los liposomas encuentren e ingresen a órganos o tipos de células específicos, en lugar de circular sin rumbo por el torrente sanguíneo. Su funcionamiento se basa en la unión de moléculas especiales, conocidas como ligandos, a la superficie del liposoma. Estos ligandos reconocen receptores coincidentes en ciertas células, lo que genera la RME, que es un proceso en el que la célula absorbe el liposoma para liberar su contenido.
• Cada ligando tienen un propósito diferente: los ligandos de folato, por ejemplo, son eficaces para dirigirse a los tejidos que utilizan de forma activa el ácido fólico, mientras que los ligandos de transferrina ayudan a cruzar la barrera hematoencefálica. Los ligandos basados en vitaminas, incluyendo la B12, ayudan a dirigir los nutrientes a los tejidos que absorben esas vitaminas de forma natural. Incluso existen fragmentos de anticuerpos y estructuras similares al ADN, llamados aptámeros, que confieren a los liposomas un grado de precisión elevado a la hora de buscar sus objetivos celulares.
• Esto reduce los residuos y maximiza la efectividad: dotar a los liposomas de este nivel de focalización ha permitido a los investigadores lograr que la administración de nutrientes sea mucho más efectiva. En lugar de que los nutrientes se distribuyan de manera uniforme por todo el organismo, los liposomas modificados con ligandos están donde más se necesitan, lo que mejora su efectividad.
Esto resulta útil para los nutrientes que necesitan llegar a órganos sensibles o difíciles de acceder, como el cerebro o el hígado. Este proceso también ayuda a reducir los efectos no deseados, lo que significa que menos nutrientes se pierden o se almacenan donde no son útiles.
• Diseñar con precisión y cuidado: aunque utilizar ligandos basados en anticuerpos podría hacer que la focalización sea bastante precisa, también acerca a estos suplementos liposomales avanzados a la categoría de medicamentos biológicos a los ojos de los reguladores. Por eso, muchos investigadores recurren a ligandos naturales como vitaminas, péptidos y otros compuestos biodegradables que no requieren una supervisión tan estricta.
Mecanismos y efectividad de la administración mediada por ligando
Los investigadores han confirmado que la administración mediada por ligandos mejora en gran medida la precisión con la que los nutrientes llegan a tejidos específicos. Estos ligandos, como fragmentos de vitaminas o péptidos cortos, ayudan a que los liposomas se adhieran con mayor firmeza a las células que deben nutrir. Las células, una vez adheridas, absorben los liposomas a través del RME.
• La precisión requiere equilibrio: sin embargo, las investigaciones publicadas también señalan que para que este sistema funcione a la perfección se requiere equilibrio. En el caso de los liposomas que se toman por vía oral, las cápsulas de nutrientes deben resistir el proceso digestivo el tiempo suficiente para que los ligandos puedan funcionar. Si la envoltura del liposoma se degrada muy pronto, el mecanismo de focalización se pierde antes de que llegue al torrente sanguíneo.
Los científicos también descubrieron que la cantidad de ligandos unidos a cada liposoma es fundamental, ya que si son muy pocos, no se adhieren bien a las células; si son demasiados, los liposomas se agrupan o tienen problemas para liberarse después de la unión. La clave está en controlar la densidad de este ligando para maximizar la precisión sin reducir la movilidad.
• Se deben asegurar que los nutrientes correctos permanezcan: otra idea importante de las investigaciones publicadas tiene que ver con cómo reacciona su sistema inmunológico a estos liposomas dirigidos. Los ligandos basados en proteínas, como los anticuerpos, tienden a hacer que los liposomas sean más visibles para las células inmunitarias, lo que podría conducir a que se eliminen más rápido del cuerpo. Esto significa que la misma función diseñada para mejorar la segmentación podría disminuir el tiempo de circulación si no se gestiona con cuidado.
Para superar este problema, los científicos se enfocan en explorar ligandos más pequeños y menos reactivos, como vitaminas, péptidos o aptámeros, que permiten que los liposomas permanezcan ocultos en el torrente sanguíneo mientras llegan a los órganos correctos.
