Antocianinas
1. Identidad: Naturaleza Química, Fuentes Botánicas y Formas Comunes
Identidad Química
Las antocianinas son pigmentos naturales hidrosolubles que se encuentran comúnmente en la savia de las células vegetales, y son los principales factores responsables de los colores rojo, azul y púrpura de ciertas verduras, frutas y granos. Son compuestos fenólicos pertenecientes a la familia de los flavonoides. Las propiedades fisicoquímicas de las antocianinas son función de su intrincada estructura molecular, que presenta una configuración de doble anillo de benceno y un sistema molecular densamente compactado. Esta composición molecular confiere a las antocianinas una notable polaridad, haciéndolas fácilmente solubles en agua.
Las antocianinas son derivados 2-fenilbenzopirilio de fenólicos dietéticos, construidos sobre un núcleo catiónico de flavilio (2-fenilbenzopirilio) cargado positivamente. Las antocianinas pueden clasificarse además según sus sustituciones en el esqueleto, especialmente en el anillo B, o la glicosilación en los anillos A y C. Sin un azúcar unido, se denominan antocianidinas, siendo las más comunes la pelargonidina, la cianidina, la peonidina, la delfinidina y la malvidina. Los principales restos de azúcar son los monosacáridos glucosa, arabinosa y galactosa, así como el disacárido rutinosa (6-O-α-l-ramnosil-d-glucosa). Generalmente, la cianidina es la antocianidina más abundante y la cianidina-3-glucósido la antocianina más común.
Cuando las antocianinas se extraen de fuentes botánicas, muestran una susceptibilidad excepcional a la degradación. Esta degradación se ve afectada por diversos factores, incluyendo la acidez, la temperatura, su propia concentración, la exposición a la luz, el oxígeno, la actividad enzimática, los cofactores, los microorganismos y los iones metálicos.
Principales Fuentes Botánicas
Las fuentes dietéticas naturales de antocianinas son las bayas oscuras como los arándanos azules (bilberries), las moras y las grosellas negras, así como las bayas rojas como las fresas, los arándanos rojos (cranberries) y las grosellas rojas. Las antocianinas son constituyentes polifenólicos de las plantas y son los flavonoides que se encuentran con mayor frecuencia en muchas frutas, especialmente en las bayas, y en varias verduras. El consumo de antocianinas es aproximadamente nueve veces mayor que el de otros flavonoides nutricionales en ciertos productos alimenticios.
Las antocianinas se encuentran comúnmente en las flores y los frutos de muchas plantas. La mayoría de las flores de color rojo, púrpura y azul contienen antocianinas. Las flores rojas incluyen el hibisco rojo, la rosa roja, la salvia piña roja, el trébol rojo y la flor de durazno rosada. Las flores azules (aciano, achicoria azul y romero azul) y púrpuras (menta púrpura, pasiflora púrpura, salvia púrpura, violeta común y lavanda) son también fuentes comunes. Más allá de las bayas, la zanahoria negra, el repollo morado y la papa púrpura, ricos en antocianinas, son alimentos funcionales potenciales que se han consumido para la prevención de enfermedades.
Formas y Preparaciones Comunes
Las antocianinas exhiben propiedades antioxidantes y efectos profilácticos en los sistemas inmunológico y cardiovascular, confieren protección contra el cáncer y contribuyen a la prevención de enfermedades cardiovasculares. Por lo tanto, su incorporación en alimentos funcionales, productos farmacéuticos, suplementos y formulaciones cosméticas tiene como objetivo promover el bienestar humano.
Las antocianinas se consideran el grupo más grande, interesante e intrigante de pigmentos de origen vegetal utilizado por los seres humanos desde tiempos muy tempranos como colorantes para alimentos, bebidas y ropa, así como fitofármacos y colores para dibujos y arte rupestre. En el comercio contemporáneo, las antocianinas están disponibles como extractos de bayas estandarizados (particularmente de arándano azul y saúco), como polvos de frutas liofilizadas, como concentrados purificados o semipurificados encapsulados en forma de cápsulas o comprimidos, y como ingredientes en bebidas funcionales. Además de la extracción directa de recursos naturales, las antocianinas también pueden obtenerse mediante síntesis semitotal o total.
2. Uso Tradicional e Histórico
Desde la antigüedad, los seres humanos han consumido plantas, y diferentes culturas han encontrado en ellas muchos beneficios para la salud. Estos se han atribuido a los poderes mágicos que poseen las plantas o a la intervención divina de los dioses. Sin embargo, desde el advenimiento de la ciencia y la investigación, se ha descubierto que estos beneficios curativos provienen de un alto contenido de metabolitos secundarios como las antocianinas, los flavonoides, los terpenos y los fenoles, entre muchos otros compuestos, cuya actividad biológica y farmacológica ha sido comprobada.
Las antocianinas fueron componentes de la medicina herbal tradicional utilizada por los indígenas norteamericanos, los europeos y los chinos, y habitualmente se obtenían de hojas secas, frutas (bayas), raíces de almacenamiento o semillas. Las mezclas y extractos ricos en antocianinas (aunque no compuestos purificados) se han utilizado históricamente para tratar afecciones tan diversas como la hipertensión, la fiebre, los trastornos hepáticos, la disentería y la diarrea, los problemas urinarios, incluyendo los cálculos renales y las infecciones del tracto urinario, y el resfriado común. Incluso se ha afirmado que producen mejoras en la visión y la circulación sanguínea.
El papel de los pigmentos antociánicos como agentes medicinales ha sido un dogma bien aceptado en la medicina popular en todo el mundo. Las antocianinas de Hibiscus sp. se han utilizado históricamente en remedios para la disfunción hepática y la hipertensión; y las antocianinas del arándano azul (Vaccinium) tienen un historial anecdótico de uso para trastornos de la visión, infecciones microbianas, diarrea y diversos otros trastornos de salud.
Diversas culturas africanas, asiáticas y precolombinas, entre otras, han comprendido los poderes curativos de muchas plantas a partir del conocimiento ancestral. Algunas de estas flores y plantas se han utilizado tradicionalmente como medicina popular, como colorantes y como alimento. Además del uso tradicional, las frutas de color rojo, púrpura y azul se consumen comúnmente por sus efectos beneficiosos.
Un ejemplo bien documentado de uso histórico involucra al arándano azul europeo durante la Segunda Guerra Mundial. Los pilotos de la Fuerza Aérea Británica consumían mermelada de arándanos en vuelos nocturnos para obtener una visión nocturna clara. Esta práctica anecdótica de guerra propició una investigación científica posterior sobre los efectos visuales relacionados con las antocianinas.
3. Constituyentes Clave y Compuestos Activos
Las Seis Antocianidinas Principales
La actividad biológica de las antocianinas se atribuye principalmente a sus formas aglicona (sin azúcar), las antocianidinas. Las antocianidinas más comunes son la pelargonidina, la cianidina, la peonidina, la delfinidina y la malvidina. Cada una difiere en el número y la disposición de los grupos hidroxilo y metoxi en el anillo B, lo cual afecta tanto la expresión del color (que también depende del pH) como la potencia antioxidante. Las antocianinas más conocidas son la cianidina-3-O-glucósido y la cianidina-3-O-rutinósido. Están ampliamente distribuidas en la naturaleza, presentes en cantidades considerables en frutas rojas y verduras rojas.
Consideraciones de Relación Estructura-Actividad
Entre ellas, las antocianinas han sido objeto de numerosos estudios debido a la presencia de grupos catecol, pirogalol y metoxi en su estructura química, que confieren notables actividades captadoras de radicales, antiapoptóticas y antiinflamatorias. El número de grupos hidroxilo libres en el anillo B es un determinante clave de la capacidad de captación de radicales; la delfinidina, que posee un anillo B trihidroxilado, típicamente exhibe una mayor actividad antioxidante que la pelargonidina, que tiene un solo grupo hidroxilo.
La acilación de los restos glicosilo de las antocianinas altera sus propiedades fisicoquímicas y mejora su estabilidad. Por lo tanto, es probable que las antocianinas aciladas, con propiedad similar a la de los probióticos y menor biodisponibilidad, tengan efectos biológicos diferentes a los de las antocianinas no aciladas sobre la diabetes.
4. Mecanismos de Acción
Actividad Antioxidante
La actividad antioxidante de las antocianinas puede eliminar eficazmente los radicales libres, reducir la estimulación de la inflamación, reducir la secreción de factores inflamatorios, inhibir la activación de vías de señalización relacionadas con la inflamación, estimular la producción de factores antiinflamatorios y reducir eficazmente la reacción inflamatoria.
Señalización Antiinflamatoria
Este cuerpo de investigación analiza el posible mecanismo antiinflamatorio de las antocianinas desde tres aspectos: la señalización de receptores tipo Toll, las MAPK (proteínas cinasas activadas por mitógenos) y el NF-κB y el estrés oxidativo. Más específicamente, en la isquemia cerebral, las antocianinas reducen la neuroinflamación al disminuir la expresión del receptor tipo Toll 4 (TLR4), un activador del factor nuclear kappa B (NF-κB), y la expresión de la citocina proinflamatoria factor de necrosis tumoral-α (TNF-α).
Las antocianinas promueven la activación del factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2 (Nrf2) y el consiguiente aumento en la expresión de los genes de la hemo oxigenasa-1 (HO-1) y la γ-glutamil cisteína sintasa (γ-GCS), contribuyendo a una disminución de los niveles cerebrales de superóxido y de peroxidación lipídica.
Múltiples Vías de Señalización
Las antocianinas ejercen efectos protectores dirigidos a múltiples vías de señalización clave, incluyendo la proteína cinasa activada por mitógenos (MAPK), el factor nuclear kappaB (NF-κB), la vía Wingless-related integration site (Wnt)/β-catenina, la fosfatidilinositol 3-cinasa/proteína cinasa B (PI3K/Akt), la proteína cinasa activada por adenosín monofosfato (AMPK), y la señalización del estrés oxidativo.
Efectos Metabólicos y sobre los Transportadores de Glucosa
En tejidos periféricos como el hígado, el músculo y el páncreas, las antocianinas activan vías moleculares clave, incluyendo AMPK, PPARγ, NRF2/Keap1 y NF-κB, lo que lleva a una reducción de la inflamación, un aumento de la sensibilidad a la insulina y una disminución de la lipogénesis, la glucemia y la dislipidemia.
El principal modo de absorción intestinal de las antocianinas es a través de los transportadores de glucosa sGLT1 y GLUT2. Las afinidades de unión más fuertes pueden permitir que las antocianinas sean más inhibitorias de la absorción de glucosa en comparación con lo inverso, donde la expresión de GLUT2 también puede verse afectada.
Vías Anticancerígenas
La capacidad de las antocianinas para inhibir el inicio y desarrollo de un tumor está estrechamente asociada con su capacidad para aumentar las defensas antioxidantes, ejercer acciones antiinflamatorias e interferir con las vías ERK, JNK, PI3K/Akt, MAPK y NF-κB.
Modulación de la Microbiota Intestinal
Evidencia reciente sugiere que los efectos promotores de la salud atribuidos a las antocianinas también pueden estar relacionados con la modulación de la microbiota intestinal. Los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y las antocianinas estimulan la secreción de hormonas intestinales (GLP-1 y PYY) y adipocinas (leptina y adiponectina), contribuyendo a una mejor señalización metabólica.
5. Biodisponibilidad y Farmacocinética
La biodisponibilidad es uno de los desafíos centrales para trasladar los hallazgos in vitro y en animales sobre las antocianinas a un beneficio clínico. Se ha reportado que las antocianinas tienen una baja biodisponibilidad, y la mayoría de los estudios registran una recuperación de menos del 1% de la dosis ingerida de antocianina. Se ha indicado que las antocianinas del arándano azul en humanos tienen una biodisponibilidad deficiente, con estimaciones del 0.26% al 1.8%. Esto se debe principalmente a su rápido metabolismo y excreción.
Las antocianinas que se ingieren comúnmente en la dieta están en gran parte conjugadas, son metabolizadas por la microbiota del colon y se excretan en la orina y las heces, lo que da lugar a una biodisponibilidad bastante baja. Ha surgido evidencia que respalda la idea de que las formas bioactivas de los fenólicos dietéticos in vivo no son necesariamente las que ocurren en la naturaleza, sino más bien conjugados o metabolitos derivados de ellas en el cuerpo humano.
Se han reportado datos farmacocinéticos específicos de estudios en humanos: en hombres adultos, una única administración oral de 721 mg de una mezcla de cianidina-3-glicósidos conduce a una concentración sérica acumulada tanto de las antocianinas originales como de sus metabolitos igual a aproximadamente 377 nmol/L·h, con una concentración máxima de 96 nmol/L a las 2.8 horas. La excreción urinaria total de las antocianinas ingeridas durante 24 horas fue de 1,071 µg.
Se ha demostrado que en humanos, la absorción, el tránsito gastrointestinal y los tiempos de eliminación plasmática dependen de la estructura de la antocianina. En un estudio que involucró la administración de zanahorias moradas que contenían cinco 3-O-glicósidos diferentes de cianidina a 12 voluntarios sanos, la eficiencia de absorción de los compuestos acilados fue menor que la observada para las antocianinas no aciladas.
Solo una pequeña fracción de las antocianinas ingeridas aparece en la circulación en su forma intacta, ya que la mayoría se metaboliza extensamente en el intestino y el hígado en derivados glucurónidos, sulfatos y metilados. La distribución a los tejidos en humanos está poco caracterizada, aunque los estudios en animales indican acumulación en el hígado, los riñones, el cerebro y el tejido adiposo en concentraciones bajas. Al considerar la aplicabilidad clínica, deben abordarse varios factores: la forma molecular (glicosilada versus aglicona), la matriz alimentaria (fruta entera versus extracto versus suplemento), el procesamiento y la digestión, las interacciones con otros componentes dietéticos (fibras, grasas, otros polifenoles), la variabilidad interindividual (composición de la microbiota, metabolismo, transportadores) y la necesidad de dosis efectivas estandarizadas.
Un número creciente de estudios ha encontrado que los metabolitos de las antocianinas conservan su estructura básica de antocianina. Por lo tanto, la mayoría de sus actividades biológicas pueden conservarse, lo cual puede explicar en parte por qué se observan beneficios para la salud a pesar de los bajos niveles circulantes de los compuestos originales intactos.
6. Evidencia Científica por Área de Uso
6.1 Salud Cardiovascular
Los estudios epidemiológicos han sugerido una asociación entre la ingesta de antocianinas y una mejora del riesgo cardiovascular, la diabetes tipo 2 y el infarto de miocardio. Los estudios clínicos que utilizan antocianinas han mostrado una disminución significativa de los marcadores de inflamación y el estrés oxidativo, un efecto beneficioso sobre la función vascular y la hiperlipidemia al disminuir las lipoproteínas de baja densidad y aumentar las lipoproteínas de alta densidad.
La síntesis más rigurosa de la evidencia clínica hasta la fecha proviene de grandes metaanálisis de ensayos controlados aleatorizados. Un metaanálisis que incluyó 44 ECA elegibles y 15 estudios de cohorte prospectivos encontró que el análisis conjunto de los ECA mostró que la suplementación con antocianinas purificadas podía reducir significativamente el colesterol LDL en sangre (diferencia de medias ponderada [DMP]: −5.43 mg/dL, IC del 95%: −8.96, −1.90 mg/dL; p = 0.003) y los triglicéridos (DMP: −6.18 mg/dL, IC del 95%: −11.67, −0.69 mg/dL; p = 0.027), mientras aumentaba las concentraciones de colesterol HDL (DMP: 11.49 mg/dL, IC del 95%: 7.43, 15.55 mg/dL; p < 0.001).
Las antocianinas purificadas también disminuyeron notablemente el factor de necrosis tumoral alfa circulante (DMP: −1.62 pg/mL, IC del 95%: −2.76, −0.48 pg/mL; p = 0.005) y la proteína C reactiva (DMP: −0.028 mg/dL, IC del 95%: −0.050, −0.005 mg/dL; p = 0.014). La administración de bayas ricas en antocianinas pudo reducir significativamente el colesterol total en sangre (DMP: −4.48 mg/dL, IC del 95%: −8.94, −0.02 mg/dL; p = 0.049) y la proteína C reactiva (DMP: −0.046 mg/dL, IC del 95%: −0.070, −0.022 mg/dL; p < 0.001).
Una revisión sistemática separada de ECA de 2016 que analizó 12 ensayos encontró mejoras consistentes en el colesterol LDL entre personas con biomarcadores elevados, pero resultados mixtos para la presión arterial. La suplementación con antocianinas mejoró significativamente el colesterol LDL entre individuos enfermos o con biomarcadores elevados. La suplementación no afectó significativamente otros marcadores de enfermedad cardiovascular ni en individuos sanos ni en aquellos con marcadores elevados. La evaluación de la heterogeneidad incluyó la duración de los ensayos (3–24 semanas), la dosis de antocianinas administrada (7.35–640 mg/día), la fuente de materia prima de las antocianinas, y la edad, sexo, estado de salud e índice de masa corporal de las poblaciones estudiadas.
Un metaanálisis adicional de ECA encontró que el tratamiento con antocianinas se asoció con una disminución del LDL (DME: −0.35; IC del 95%: −0.66, −0.05; I² = 85.2%) y del colesterol total (DME: −0.33; IC del 95%: −0.62, −0.03; I² = 86.9%) y un aumento marginal del HDL (DME: 0.24; IC del 95%: −0.00, 0.49; I² = 81.1%). No hubo un efecto conjunto significativo de las antocianinas sobre la presión arterial sistólica, la presión arterial diastólica, o los marcadores inflamatorios, incluyendo la proteína C reactiva, el TNF-α y la IL-6.
Resumen de la solidez de la evidencia: La evidencia de reducción del colesterol proveniente de ECA es moderadamente sólida y ampliamente consistente entre los metaanálisis, particularmente en individuos dislipidémicos. Sin embargo, la alta heterogeneidad (I² >80% en varios análisis) y la amplia variación en dosis, fuente y población limitan la generalización. Los efectos sobre la presión arterial y la dilatación mediada por flujo siguen siendo inconsistentes entre los ensayos. Ni las antocianinas purificadas ni las bayas ricas en antocianinas pudieron generar mejoras sustanciales en el IMC, la presión arterial o la dilatación mediada por flujo en el metaanálisis más grande disponible.
6.2 Diabetes Tipo 2 y Control Glucémico
La evidencia de estudios preclínicos indica el papel de las antocianinas en la regulación de los niveles de glucosa, la mejora de la microbiota intestinal y la reducción de la inflamación en condiciones diabéticas. Por lo tanto, incorporar estos avances de investigación a la práctica clínica mejoraría significativamente la prevención y el manejo de la diabetes tipo 2.
Se ha demostrado que la suplementación con antocianinas tiene un efecto regulador sobre los niveles de glucosa en ayunas, la hemoglobina glicada y otros indicadores relacionados con la diabetes. Además, dosis más altas de antocianinas tuvieron implicaciones más favorables para el tratamiento de la diabetes.
Los análisis de subgrupos revelaron que el tratamiento con antocianinas redujo sustancialmente la glucosa en ayunas en sujetos con hiperglucemia, el LDL en sujetos con dislipidemia, y el HOMA-IR (una medida de la resistencia a la insulina) entre sujetos con sobrepeso y obesidad (DME: −0.65; IC del 95%: −1.23, −0.06; I² = 45.2%).
Los extractos ricos en antocianinas de arroz negro y de cáscara de frijol negro modificaron la microbiota intestinal de ratas con diabetes tipo 2 al aumentar la abundancia de bacterias productoras de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), induciendo así el crecimiento de las especies beneficiosas de Akkermansia, Phascolarctobacterium, Bacteroides y Coprococcus. Además, en un estudio reciente, el tratamiento combinado de metformina y antocianinas tuvo un efecto regulador positivo sobre el intestino al aumentar la abundancia del filo de Lactobacillus y Bifidobacterium. Estos estudios demuestran que las antocianinas pueden ejercer sus efectos antidiabéticos mediante la modulación de las poblaciones microbianas, mejorando así su riqueza y la proporción de poblaciones beneficiosas de microbios intestinales.
Resumen de la solidez de la evidencia: Existe un creciente cuerpo de evidencia clínica en humanos que respalda un efecto beneficioso modesto de las antocianinas sobre los marcadores glucémicos, especialmente en individuos que ya presentan hiperglucemia o resistencia a la insulina. La evidencia mecanicista y preclínica es sólida, pero los ECA en humanos siguen siendo moderados en número, variados en dosis y fuente, y muchos son de corta duración. Se necesitan ensayos más grandes, más largos y mejor estandarizados.
6.3 Función Cognitiva y Neuroprotección
Los efectos neuroprotectores de las antocianinas se deben principalmente a su capacidad para cruzar la barrera hematoencefálica y proteger a las neuronas y células gliales del daño oxidativo inducido por especies reactivas y radicales libres, reducir las citocinas inflamatorias y las concentraciones de β-amiloide, y suprimir la señalización de NF-κB, Nrf-2, y las actividades de COX y caspasa.
Es bien sabido que las antocianinas tienen una potente actividad antioxidante y antiinflamatoria, lo que explica los diversos efectos biológicos reportados para estas sustancias, sugiriendo sus actividades antidiabéticas y anticancerígenas, y su papel en la prevención cardiovascular y neuroprotectora.
Una revisión sistemática y metaanálisis de ensayos clínicos aleatorizados que examinó resultados cognitivos encontró una heterogeneidad notable. Las mejoras cognitivas más significativas observadas en los estudios incluidos en esta revisión provinieron de aquellos realizados en participantes jóvenes sanos. Es factible que la biodisponibilidad de los metabolitos de antocianinas pueda disminuir en los adultos mayores, tanto a nivel periférico como cerebral. Además, los individuos con función cognitiva deteriorada como resultado de demencia vascular y no vascular y enfermedad de Alzheimer pueden responder de manera diferente a la administración de antocianinas en comparación con adultos sanos. La variabilidad individual en la biodisponibilidad de las antocianinas puede haber contribuido a los efectos variados observados en los estudios citados; por lo tanto, se requieren estudios farmacocinéticos (que incluyan diferentes poblaciones a través de categorías de edad y función cognitiva).
Resumen de la solidez de la evidencia: Los efectos neuroprotectores de las antocianinas están bien caracterizados en modelos animales y sistemas in vitro. Existe evidencia clínica en humanos del beneficio cognitivo, pero es preliminar y se limita principalmente a adultos jóvenes sanos. La evidencia en adultos mayores y en aquellos con afecciones neurodegenerativas es limitada, mecánicamente plausible, y requiere una investigación sustancialmente más rigurosa.
6.4 Visión y Salud Ocular
Las antocianinas de arándano azul modularon las enzimas de defensa contra el estrés oxidativo hemo oxigenasa-1 (HO-1) y glutatión S-transferasa-pi (GST-pi) en células del epitelio pigmentario retiniano humano. Los compuestos del arándano azul llamados antocianinas pueden regenerar la rodopsina, un pigmento presente en las células retinianas responsable de la visión.
En estudios que utilizan la degeneración de fotorreceptores retinianos inducida por luz, que es un modelo ampliamente utilizado de distrofias retinianas humanas, se documentó de manera convincente la neuroprotección por especies de arándano azul con tratamientos profilácticos tanto a largo plazo (5–35 días) como a corto plazo (2–72 horas), con dosis diarias de antocianinas entre 10 y 500 mg.
Sin embargo, la traslación a resultados visuales en humanos es más incierta. En una revisión sistemática de 30 estudios clínicos que examinaron el efecto del arándano azul sobre la visión en condiciones de luz reducida, Canter y Ernst encontraron que las pruebas de los parámetros de resultados psicofísicos constituían evidencia débil debido a la falta de diseños de estudio estrictos (por ejemplo, ensayos no aleatorizados o no controlados con placebo).
Resumen de la solidez de la evidencia: La evidencia preclínica de protección ocular por las antocianinas del arándano azul es convincente. La evidencia clínica en humanos para la mejora de la visión nocturna específicamente es débil debido a las limitaciones metodológicas de los ensayos disponibles. La evidencia para la reducción de la fatiga ocular (astenopía) por trabajo con pantallas de visualización es preliminar. En general, las afirmaciones oculares requieren ECA en humanos sustancialmente más rigurosos.
6.5 Efectos Anticancerígenos y Quimiopreventivos
Muchos investigadores han demostrado que las antocianinas tienen efectos terapéuticos en enfermedades de los sistemas circulatorio, nervioso, endocrino, digestivo, sensorial, urinario e inmunológico. Además, un gran número de estudios han reportado que las antocianinas tienen un efecto anticancerígeno a través de una amplia gama de efectos antiinflamatorios y antioxidantes.
El arándano azul mostró efectos anticancerígenos en modelos preclínicos y protegió contra la mucositis oral inducida por quimioterapia. Hallazgos preliminares sugieren que el extracto de arándano azul reduce la proliferación de células de cáncer colorrectal y una mezcla herbal patentada alivia la mucositis inducida por quimio/radioterapia en pacientes pediátricos y adultos con cáncer. Sin embargo, no está claro en qué medida el arándano azul en sí mismo fue responsable de tales efectos.
Se documentó la administración de antocianinas en dosis de 0.5–2.0 gramos diarios durante 7 días en pacientes con cáncer colorrectal, con concentraciones dosis-dependientes detectadas en plasma y orina, sin toxicidades.
Resumen de la solidez de la evidencia: La evidencia anticancerígena para las antocianinas es principalmente preclínica (cultivo celular y modelos animales). Se ha realizado un pequeño número de estudios en humanos en fase temprana, principalmente examinando biomarcadores de cáncer colorrectal y quimioprotección contra la mucositis. La evidencia actualmente es insuficiente para respaldar afirmaciones clínicas quimiopreventivas o antitumorales, y se requiere mucha más investigación en humanos.
6.6 Inflamación y Salud Musculoesquelética
Las antocianinas poseen diversas actividades farmacológicas y biológicas, incluyendo propiedades antiapoptóticas, antioxidantes, antiinflamatorias e inmunosupresoras. Las antocianinas ejercen efectos protectores contra la artritis reumatoide a través de múltiples mecanismos moleculares, incluyendo la inmunomodulación (inhibiendo Th17, promoviendo Treg, regulando Tfh/Tfr, y reduciendo la actividad de las células NK CD38+), respuestas antiinflamatorias (bloqueando la vía IL-17A/IL-17RA/JAK-STAT3, inhibiendo NF-κB y MAPK), protección articular (inhibiendo las MMP/colagenasa y la diferenciación de osteoclastos) y efectos antioxidantes.
Resumen de la solidez de la evidencia: La evidencia de los beneficios antiinflamatorios y musculoesqueléticos de las antocianinas proviene predominantemente de estudios in vitro y en animales. La evidencia clínica en humanos en este ámbito es limitada. El fundamento mecanicista está bien establecido, pero aún se requiere confirmación clínica en poblaciones definidas con enfermedades musculoesqueléticas.
6.7 Microbiota Intestinal y Salud Metabólica
La investigación revisa los beneficios de los alimentos ricos en antocianinas en la prevención de la obesidad, incluyendo efectos antioxidantes y antiinflamatorios, y en la regulación de la microbiota intestinal en modelos preclínicos y ensayos clínicos en humanos. La evidencia sugiere que las antocianinas dietéticas pueden tener efectos antiobesidad y reducir el riesgo de enfermedades crónicas no transmisibles mediante la regulación de la salud intestinal.
Es probable que las antocianinas aciladas, con propiedad similar a la de los probióticos y menor biodisponibilidad, tengan efectos biológicos diferentes a los de las antocianinas no aciladas sobre la diabetes. Las antocianinas aciladas pueden tener mayores efectos moduladores sobre el metabolismo energético, la inflamación y la microbiota intestinal en la diabetes tipo 2 en comparación con las antocianinas no aciladas.
Resumen de la solidez de la evidencia: La interacción entre las antocianinas y el microbioma intestinal es un campo emergente y mecánicamente creíble. La mayor parte de la evidencia actualmente proviene de modelos animales y estudios mecanicistas limitados en humanos. Esta área está evolucionando rápidamente.
7. Sistemas Corporales Asociados con la Actividad de las Antocianinas
- Sistema cardiovascular: metabolismo lipídico (reducción de LDL, aumento de HDL, disminución de triglicéridos), función endotelial vascular, marcadores de inflamación (PCR, TNF-α).
- Sistema endocrino y metabólico: sensibilidad a la insulina, glucosa en ayunas, HbA1c, HOMA-IR, regulación de adipocinas (leptina, adiponectina, GLP-1).
- Sistema nervioso: neuroprotección a través de la vía Nrf2/HO-1, cruce de la barrera hematoencefálica, reducción de la neuroinflamación, potencial apoyo a la función cognitiva.
- Sistema visual: regeneración de rodopsina en las células retinianas, protección antioxidante del epitelio pigmentario retiniano, potencial reducción de la fatiga ocular.
- Sistema gastrointestinal e inmunológico: modulación de la microbiota intestinal, promoción de ácidos grasos de cadena corta, integridad de la barrera intestinal.
- Sistema musculoesquelético: efectos antiinflamatorios en modelos de artritis, inhibición de la diferenciación de osteoclastos, protección del cartílago mediante la inhibición de MMP.
- Sistema hepático: usos tradicionales generales de plantas ricas en antocianinas prescritas en terapia hepática para diferentes afecciones, encontrándose que las antocianinas son relevantes para la protección hepática.
8. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas
Se ha investigado una amplia gama de dosis en estudios humanos, lo que refleja la diversidad de fuentes, métodos de extracción y poblaciones de estudio. Las siguientes dosis se reportan directamente de la literatura clínica y de revisión citada:
- No se reportaron efectos adversos de las antocianinas en los estudios en niveles de hasta 640 mg/día.
- La dosis de antocianinas administrada en los ECA revisados varió de 7.35 a 640 mg/día, con duraciones de los ensayos que varían de 3 a 24 semanas.
- La mayoría de las personas que consumieron 160 mg de antocianinas dos veces al día (320 mg/día en total) durante 2 meses toleraron el extracto; solo el 4% de los participantes reveló efectos secundarios, a nivel gastrointestinal y eccema.
- En un estudio, 150 sujetos hipercolesterolémicos que ingirieron cápsulas de 320 mg de antocianinas, ricas en cianidina-3-O-glucósido, fueron evaluados para resultados cardiovasculares.
- Se estudiaron dosis que iban de 0.5–2.0 gramos diarios durante 7 días en pacientes con cáncer colorrectal, con concentraciones dosis-dependientes detectadas en plasma y orina sin toxicidades.
- La administración repetida de antocianinas ejerce efectos farmacodinámicos y genera concentraciones de antocianinas en el plasma humano así como en la orina sin toxicidad. Se utilizó una dosis de 0.47 gramos/cápsula tres veces al día (totalizando 1.4 gramos por día) en el contexto de un ensayo de quimioprevención.
- En un estudio doble ciego, aleatorizado, controlado, cruzado, de dosis-respuesta en hombres sanos, los sujetos consumieron cápsulas que contenían 0, 80, 160, 240, 320 y 480 mg de antocianinas purificadas en 6 días diferentes, con un período de lavado de una semana.
- Para estudios oculares, se han utilizado dosis diarias de antocianinas de entre 10 y 500 mg en el tratamiento profiláctico de la degeneración de fotorreceptores retinianos en modelos animales.
Es importante señalar que la dosis óptima para cualquier resultado de salud específico en humanos aún no se ha establecido, y la estandarización de la dosificación entre productos varía considerablemente según el método de extracción y la fuente vegetal.
9. Consideraciones de Seguridad e Interacciones Farmacológicas
Tolerabilidad General
A pesar de su baja absorción y rápido metabolismo, el consumo regular de antocianinas se considera seguro. No se han reportado efectos adversos relacionados con el consumo de antocianinas en la literatura más amplia. En estudios humanos, la mayoría de las personas que consumieron 160 mg de antocianinas dos veces al día durante 2 meses toleraron el extracto; solo el 4% de los participantes reveló efectos secundarios, a nivel gastrointestinal y eccema.
Toxicología Preclínica
Las pruebas de toxicidad aguda implicaron la administración oral de 300 mg/kg de cianidina a ratas Sprague-Dawley durante 14 días; un estudio de toxicidad subaguda siguió las directrices OECD 407, administrando 7.5, 15 y 30 mg/kg/día de cianidina por vía oral a ratas adultas durante 28 días. Las pruebas de toxicidad aguda indicaron una DL50 superior a 300 mg/kg/día sin efectos adversos. La toxicidad subaguda demostró respuestas bien toleradas en dosis de 7.5–30 mg/kg/día durante 28 días. No se observaron alteraciones significativas en el peso de los órganos, los parámetros hematológicos o las funciones hepáticas/renales, y el examen histopatológico no reveló hallazgos adversos.
Interacciones Farmacológicas a través de Enzimas Metabólicas y Transportadores
La interacción de las antocianinas con enzimas metabolizadoras de fármacos y transportadores puede afectar el destino de los medicamentos coadministrados y, por lo tanto, generar consecuencias farmacológicas. Se sabe que las antocianinas interactúan con el metabolismo de algunos medicamentos ampliamente utilizados en personas con enfermedades metabólicas relacionadas con la obesidad, como algunos fármacos antihipertensivos y de tratamiento cardiovascular (por ejemplo, celiprolol y nadolol, digoxina y verapamilo), y fármacos hipolipemiantes (como la simvastatina), entre otras clases de medicamentos que utilizan el citocromo CYP3A y los transportadores de glicoproteína P. La administración de suplementos de antocianinas en dosis superiores a 700 mg/día concomitantemente con estos fármacos puede provocar cambios en la biodisponibilidad del fármaco, lo cual puede causar un efecto subterapéutico o una sobredosis.
Un examen de los efectos de 21 antocianinas principales y extractos de 3 suplementos alimenticios sobre la vía de señalización del receptor de hidrocarburos de arilo (AhR)–citocromo P450 CYP1A1 encontró que la pelargonidina-3-O-rutinósido y la cianidina-3,5-O-diglucósido activaron el AhR de manera dosis-dependiente e indujeron el ARNm de CYP1A1 pero no la proteína en líneas celulares de cáncer; sin embargo, ninguno de los dos compuestos indujo el ARNm ni la proteína de CYP1A1 en cuatro cultivos diferentes de hepatocitos humanos primarios. Esta distinción entre las líneas celulares de cáncer y los hepatocitos humanos primarios advierte contra la sobreinterpretación de los datos de inducción enzimática in vitro.
Interacciones con Nutrientes
Se ha demostrado que el consumo excesivo de antocianinas inhibe la absorción de micronutrientes como el ácido fólico y el hierro, como resultado de interacciones preabsortivas durante la digestión, lo que puede dar lugar a deficiencias asociadas.
Interacciones de Absorción con la Dieta
Un mayor contenido de glucosa en los productos alimenticios podría retrasar la absorción de las antocianinas, lo cual podría resultar de la acción competitiva de la glucosa y las antocianinas sobre el cotransportador de glucosa dependiente de sodio SGLT1. La recuperación urinaria de antocianinas fue menor después del consumo de sacarosa, y el consumo de jugo de saúco con sacarosa resultó en un retraso en la excreción de antocianinas.
Variabilidad Interindividual
El principal metabolito identificado en las muestras de orina fue la pelargonidina-monoglucurónido. Aunque la curva de excreción de dosis fue lineal para todos los individuos, hubo variación individual en los rendimientos urinarios de antocianinas, probablemente debido a diferencias en los niveles o la actividad de UGT (UDP-glucuronosiltransferasa). Esta variabilidad significa que dosis idénticas pueden producir exposiciones sistémicas considerablemente diferentes entre individuos.
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