Las mitocondrias son los "pulmones" de las células. Ellas realizan la oxidación (degradación) de los ácidos grasos, azúcares y aminoácidos, para obtener energía en forma de ATP. El ATP es la molécula energética necesaria para las funciones celulares, la energía que necesitamos para que funcionen nuestras células, que a su vez hacen que funcione el organismo entero y desarrolle cualquier tipo de función: desde hablar, hasta correr los cien metros lisos, pasando por la digestión, la escritura o el pensamiento.
 
Existen múltiples evidencias científicas que han demostrado que las mitocondrias responden a una gran variedad de estímulos externos mejorando su eficiencia. Por ejemplo, responden activamente al ejercicio aeróbico, a las hormonas tiroideas, a la insulina o a la presencia de proteínas. Con este nuevo estudio, hay que añadir a estos factores que afectan a la fisiología mitocondrial la ingesta de nitrógeno en la dieta diaria.
 
El grupo de investigación dirigido por Eddie Weitzberg del prestigioso instituto Karolinska de Estocolmo (Suecia), realizó el estudio comparando los resultados de un grupo de voluntarios a los que se le aportó nitrato en la dieta, con los de un grupo control que tomó un placebo. En el trabajo se analizó la capacidad de síntesis de ATP de las mitocondrias aisladas de una biopsia muscular y su tasa de consumo de oxígeno.
 
Según los resultados, aquellos que habían consumido nitratos producían más ATP (energía) mitocondrial (sin aumentar el número de mitocondrias) por cantidad de oxígeno consumida. Para corroborar este dato de laboratorio, el grupo de investigación realizó además pruebas deportivas a los participantes, y observaron que aquellos que habían consumido nitrato aumentaban su rendimiento, a la vez que consumían menos oxígeno. De esta manera confirmaron macroscópicamente los datos obtenidos a nivel celular (microscópicamente).
 
En breve, la explicación del efecto que los autores postularon fue la siguiente: para sintetizar el ATP, las mitocondrias necesitan que exista un gradiente de protones. La oxidación de los ácidos grasos, azúcares y proteínas genera electrones que entran en la cadena de transporte electrónico de la mitocondria. Este "movimiento" de electrones, hace que se "bombeen" protones al interior de la mitocondria (al espacio intermembrana, más concretamente), protones que al volver a salir generan la síntesis de ATP a través de la ATP sintasa (sería como pagar el peaje de la autopista, al salir pagamos, así pues los protones al salir "pagan" haciendo que se sintetice ATP) (Figura1). El problema es que la mitocondria nunca es 100% efectiva, siempre se pierden protones (salen sin pagar), y esto es porque existen proteínas en la membrana (como la UCP3 o la translocasa) que permiten que salgan estos protones sin que se sintetice ATP (los "cuelan" y permiten que salgan sin "pagar" el peaje) (Figura 1).
 
Pues bien, estos autores han encontrado que el nitrato reduce la expresión de estas dos proteínas mitocondriales que permiten ese paso de protones sin formación de ATP. Es decir, el nitrato actuaría como una suerte de vigilante de la autopista, evitando que la gente saliese sin pagar el peaje. Al haber menos proteínas de este tipo, hay menos "fugas" de protones. Así, cuantos más protones participan en la síntesis de ATP, más energía se genera y, en consecuencia, mejor es el rendimiento del ejercicio.
 
 

Figura 1. Esquema de la cadena de transporte de electrones y protones localizado en la membrana de la mitocondria. Se puede observar como al pasar los protones por la ATP sintetasa ("ATP synthase" en la figura) se produce la síntesis de ATP, mientras que al pasar estos por la Translocasa ("Adenine nucleotide translocase", en azul en la figura) o la UCP3 (en amarillo en la figura), no se produce la síntesis de ATP.
 

¿Y dónde podemos encontrar los nitratos y nitritos en la dieta? Pues en las frutas y verduras. Y entre estas, las espinacas son de las que tienen más cantidad por gramo. Por lo tanto, en cierto modo, como bien decía Popeye, el comer espinacas te "hace más fuerte".
 
Por supuesto, nuevos estudios son necesarios para corroborar estos resultados y dilucidar con claridad los mecanismos moleculares por los que se producen los efectos observados. Además, como en todo, una ingesta excesiva de nitratos también puede ser perjudicial y se ha visto relacionada con un aumento en la incidencia de cánceres, por lo que las modificaciones exageradas de la dieta siempre tienen que ser supervisadas por un profesional.

Realmente la importancia de este estudio radica en la demostración de que la eficiencia de la actividad mitocondrial puede mejorarse mediante la dieta, es decir, en darle una explicación a nivel molecular de algo que había sido demostrado repetidas veces: que las frutas y verduras son saludables. Como se ha dicho anteriormente, las frutas y verduras, sobre todo las espinacas, el apio y la lechuga, son ricos en nitratos y nitritos. Si llevamos una dieta equilibrada en la que estén presentes todos los grupos alimentarios pero ponemos énfasis en la presencia de frutas y verduras, además de disminuir los riesgos de sufrir enfermedades cardiovasculares, estaremos mejorando la eficiencia energética de nuestras células, lo que se traducirá en un mejor rendimiento en cualquiera de las tareas que desempeñemos.
 
Referencia

Larsen FJ, Schiffer TA, Borniquel S, Sahlin K, Ekblom B, Lundberg JO, & Weitzberg E (2011). «Dietary inorganic nitrate improves mitochondrial efficiency in humans». Cell metabolism, 13 (2), 149-59 PMID: 21284982

Julio Rodríguez
Julio Rodríguez

Científico, biólogo, doctor en medicina molecular, psicólogo, escritor y divulgador. Diagnóstico genético en Fundación Pública Galega de Medicina Xenómica (FPGMX). Investigador en genética de trastornos psiquiátricos en la Fundación Instituto de Investigación Sanitaria (FIDIS) y la Universidad de Santiago de Compostela (USC). Trabajé un tiempo en la Universidad de Oxford y en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de Madrid. (Perfil científico)

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