Betacaroteno: Una Referencia Integral
1. Identidad, Química y Formas
Identidad Química
El betacaroteno (β,β-Caroteno) es un tetraterpeno simétrico que pertenece a la familia de los carotenoides — específicamente a la subclase de los carotenos, es decir, carotenoides no oxigenados. Representa el compuesto de provitamina A más significativo en la dieta humana, actuando tanto como antioxidante liposoluble como precursor regulado de la vitamina A (retinol). Su fórmula molecular es C₄₀H₅₆, con una masa molar de 536.87 g/mol. Su nombre IUPAC es 1,1'-(3,7,12,16-Tetrametil-1,3,5,7,9,11,13,15,17-octadecanonaeno-1,18-diil)bis[2,6,6-trimetilciclohexeno], registrado bajo el número CAS 7235-40-7.
El betacaroteno es un pigmento orgánico rojo-anaranjado intensamente coloreado, abundante en hongos, plantas y frutas. Es miembro de los carotenos, que son terpenoides (isoprenoides), sintetizados bioquímicamente a partir de ocho unidades de isopreno y que, por lo tanto, poseen 40 carbonos. El betacaroteno consta de 8 unidades de isopreno que forman una cadena polieno conjugada extendida con 11 dobles enlaces conjugados. Dos anillos idénticos de β-ionona flanquean cada extremo de la molécula — esta simetría lo distingue del alfa-caroteno, que posee un anillo de β-ionona y un anillo de ε-ionona. El isómero all-trans es el más estable termodinámicamente y biológicamente activo.
Al ser altamente conjugado, presenta un color intenso, y como hidrocarburo carente de grupos funcionales, es lipofílico. El compuesto se conoce por numerosos sinónimos, entre ellos β,β-Caroteno; all-trans-β-Caroteno; Provitamina A; Betacaroteno; y la denominación de colorante alimentario C.I. Food Orange 5 (número E E160a).
Fuentes Naturales
Los carotenoides vegetales son la principal fuente dietética de provitamina A a nivel mundial, siendo el β-caroteno el carotenoide provitamina A más conocido. Otros incluyen el α-caroteno y la β-criptoxantina. En los alimentos, se encuentra en abundancia en zanahorias, calabaza, espinaca y camote (batata). El betacaroteno es más abundante en las zanahorias, pero también se encuentra en calabazas, chabacanos (albaricoques) y nectarinas. Las verduras de hoja verde oscuro como la espinaca y el brócoli son otra buena fuente; en estas, el color anaranjado queda enmascarado por el color verde de la clorofila.
El betacaroteno está presente en formaciones cristalinas en los plastidios de fuentes vegetales como frutas y verduras, donde forma estructuras de complejos fotosintéticos con otros compuestos en dichas células. Se extrae industrialmente de fuentes más ricas, como el alga Dunaliella salina. Los extractos naturales de carotenoides también pueden obtenerse mediante extracción con solventes de zanahoria (Daucus carota), aceite de fruto de palma (Elaeis guinensis), camote (Ipomoea batatas), y otras plantas comestibles, con posterior purificación; los principales componentes colorantes en dichos extractos son el alfa- y el beta-caroteno, de los cuales el betacaroteno constituye la parte mayoritaria.
Formas Comerciales y de Suplemento
El betacaroteno, junto con el alfa-caroteno, la luteína, la zeaxantina y el licopeno, está disponible como suplemento dietético. Se utiliza en suplementos dietéticos generalmente en forma de provitamina A (betacaroteno), en ocasiones combinado con vitamina A preformada. Las formas de suplemento incluyen cápsulas de gelatina blanda (a base de aceite), cápsulas blandas vegetarianas, cápsulas de gelatina dura o de HPMC en forma de perlas (beadlets), tabletas, gotas líquidas en solución oleosa y perlas dispersables en agua. Los extractos naturales que contienen carotenoides, por ejemplo extractos de zanahoria y aceite de palma rojo, se han utilizado para colorear alimentos durante siglos. El betacaroteno sintético se comercializó por primera vez como colorante alimentario por Roche en 1954. No existe diferencia biológica entre el betacaroteno de origen natural y el sintetizado químicamente.
2. Descubrimiento Histórico y Uso Tradicional
Descubrimiento
El descubrimiento del caroteno a partir del jugo de zanahoria se atribuye a Heinrich Wilhelm Ferdinand Wackenroder, un hallazgo realizado durante una búsqueda de antihelmínticos, el cual publicó en 1831. Lo obtuvo en pequeñas escamas de color rojo rubí solubles en éter, que al disolverse en grasas producían "un hermoso color amarillo". La estructura fue deducida en 1930.
Usos Tradicionales Dietéticos y Colorantes
Los extractos naturales que contienen carotenoides, por ejemplo extractos de zanahoria y aceite de palma rojo, se han utilizado para colorear alimentos durante siglos. El betacaroteno sintético se comercializó por primera vez como colorante alimentario por Roche en 1954, y se utiliza principalmente para colorear margarina y mantequilla, considerándose su actividad de vitamina A como un beneficio adicional. El color naranja de las zanahorias modernas fue desarrollado intencionalmente por agricultores holandeses en el siglo XVII.
Los carotenoides son pigmentos naturales sintetizados por las plantas y son responsables de los colores brillantes de diversas frutas y verduras; actúan como auxiliares de la fotosíntesis y proporcionan fotoprotección a sus plantas huésped. El uso histórico humano de alimentos ricos en betacaroteno abarca todas las culturas que consumieron verduras y frutas anaranjadas y amarillas, aunque el compuesto en sí no fue aislado hasta el siglo XIX. El aceite de palma rojo — una fuente altamente concentrada de carotenoides, incluido el betacaroteno — ha sido un alimento básico en la dieta del África subsahariana durante milenios, usado tanto como grasa de cocción como fuente de color y nutrición.
Uso como Fuente de Vitamina A en Salud Pública
La única función clara de ciertos carotenoides que está firmemente vinculada a un resultado de salud es la actividad de provitamina A de algunos carotenoides dietéticos (alfa-caroteno, betacaroteno y beta-criptoxantina) y su papel en la prevención de la deficiencia de vitamina A. Un análisis de la Organización Mundial de la Salud sobre datos de 83 países mostró que 11,200 muertes infantiles por sarampión estuvieron asociadas con la deficiencia de vitamina A en 2013, y más del 95% de estas muertes ocurrieron en el África subsahariana y el sur de Asia. En estos contextos, el betacaroteno proveniente de fuentes alimentarias ha servido como el principal vehículo accesible para satisfacer las necesidades de vitamina A.
3. Componentes Clave y Mecanismos de Acción
Actividad de Provitamina A
En comparación con otros carotenoides, el papel principal del betacaroteno es su actividad de provitamina A. La actividad de provitamina A es la función principal del betacaroteno conocida en humanos. La singularidad del betacaroteno radica en que, en comparación con otros carotenoides, posee una estructura de β-ionona como sistema de anillo terminal en cada extremo de la cadena polieno, y su escisión oxidativa central en el intestino permite su conversión en 2 moléculas de vitamina A de manera fisiológicamente regulada.
La escisión oxidativa del betacaroteno es realizada por la BCMO1 (también denominada BCO1), que escinde el betacaroteno en 2 moléculas de all-trans-retinal (retinaldehído). Se escinde para formar dos moléculas de retinal, una de las cuales se metaboliza posteriormente para formar retinol y ácido retinoico. Los retinoides afectan la expresión génica a través de receptores nucleares (varios receptores de ácido retinoico y receptores X de retinoides).
Las micelas formadas en el intestino son absorbidas por los enterocitos, donde el betacaroteno es escindido a retinal por la enzima BCO1 o empaquetado intacto en quilomicrones. El receptor scavenger de clase B tipo 1 (SR-B1) facilita su captación en los enterocitos; el CD36 también participa en la captación de carotenoides.
Mecanismos Antioxidantes
El betacaroteno también puede actuar como captador de radicales lipídicos y como desactivador de oxígeno singlete, según se ha demostrado in vitro. Como antioxidante, el compuesto desactiva el oxígeno molecular singlete y captura especies reactivas de oxígeno, especialmente radicales peroxilo. La desactivación del oxígeno singlete probablemente esté restringida a la piel, como el único tejido expuesto a la luz que contiene niveles más altos de betacaroteno; otros carotenoides muestran una actividad similar.
Las posibles reacciones prooxidantes implican la sustracción de un átomo de hidrógeno de un ácido graso insaturado, lo que resulta en la propagación de la peroxidación lipídica. Pueden producirse epóxidos de carotenoides y peróxidos cíclicos, siendo estos últimos susceptibles de descomponerse tras la escisión de la molécula de carotenoide. Los productos de escisión oxidativa, como los apo-carotenales, conservan la estructura de moléculas de señalización biológicamente activas (por ejemplo, el ácido retinoico) y pueden interferir con las vías de señalización o activarlas. Este carácter dual antioxidante/prooxidante es relevante para comprender la divergencia de seguridad entre las formas dietéticas y suplementarias en dosis altas.
Variación Genética en la Eficiencia de Conversión
Se han identificado varios polimorfismos de nucleótido único (SNP) en genes que codifican proteínas implicadas en la captación intestinal, el transporte y el metabolismo de los carotenoides. Específicamente, se sospecha que los SNP en genes que codifican SR-BI, CD36 y BCO1 afectan la expresión y/o actividad de estas proteínas y, a su vez, el estado individual de los carotenoides. Los factores relacionados con los alimentos que influyen en gran medida en la biodisponibilidad del betacaroteno incluyen la matriz alimentaria, el procesamiento del alimento, la dosis, la grasa presente en la comida, otros carotenoides presentes en la comida y la fibra dietética. Los factores adicionales relacionados con el consumidor incluyen polimorfismos relacionados con el metabolismo, el estado de vitamina A y la integridad intestinal.
Conversión Regulada
No se encontró ningún aumento en el nivel de retinol sérico incluso después de la suplementación a largo plazo con betacaroteno en personas con niveles ya adecuados de vitamina A. Los informes proporcionan un nivel inicial de respaldo a la idea de que la eficiencia de la absorción y/o escisión del betacaroteno está algo influenciada por el estado nutricional de vitamina A y puede responder directamente al nivel de ácido retinoico.
4. Biodisponibilidad
La absorción del betacaroteno en el tracto gastrointestinal está influenciada por numerosos factores, tales como factores relacionados con el huésped (constitución genética, estado nutricional, condición fisiológica y su interacción), la concentración de betacaroteno consumido, la conversión a vitamina A, la naturaleza de la comida, la presencia de otros componentes alimentarios como los lípidos, la velocidad de digestión, absorción y metabolismo dentro del cuerpo.
Se ha informado que la eficiencia relativa de absorción del betacaroteno suplementario y dietético varía entre el 5% (espinaca) y el 26% (zanahorias crudas). Para lograr una acumulación sérica y tisular prolongada de betacaroteno, su administración debe realizarse junto con grasas dietéticas. La absorción de carotenoides se limita al duodeno del intestino delgado. La fuente dietética del betacaroteno y su adherencia a la matriz influyen significativamente en la absorción y biodisponibilidad.
Considerando la mayor biodisponibilidad del betacaroteno proveniente de suplementos dietéticos en comparación con frutas y verduras, y la adición intencional de cantidades suplementarias de betacaroteno a jugos y otros alimentos que contienen específicamente grasas y aceites adecuados, los alimentos fortificados pueden desempeñar un papel potencialmente importante en el suministro de vitamina A a la población.
5. Evidencia Científica por Área de Uso
5.1 Deficiencia de Vitamina A y Apoyo Nutricional
Actualmente, la única función esencial de los carotenoides reconocida en humanos es la de los carotenoides provitamina A — alfa-caroteno, betacaroteno y beta-criptoxantina — como fuente de vitamina A. Aunque el consumo de carotenoides provitamina A puede prevenir la deficiencia de vitamina A, no se han identificado síntomas de deficiencia manifiesta en personas que consumen dietas bajas en carotenoides si consumen una cantidad adecuada de vitamina A. Tras revisar la investigación científica publicada en el año 2000, el Comité de Alimentos y Nutrición del Instituto de Medicina concluyó que la evidencia existente era insuficiente para establecer una ingesta diaria recomendada (IDR) o una ingesta adecuada (IA) para los carotenoides.
Estudios realizados en Alemania muestran que el betacaroteno representa entre el 25 y el 30% de la ingesta de vitamina A, con aproximadamente el 10% del suministro total de vitamina A proveniente de bebidas no alcohólicas y otros alimentos fortificados (queso, mantequilla, etc.). Se ha reportado que los estadounidenses y británicos consumen hasta 2 mg de betacaroteno provenientes de fuentes dietéticas, mientras que el consumo de veganos y vegetarianos alcanzó hasta 9 mg/día.
Solidez de la evidencia: Bien establecida. El papel del betacaroteno como fuente de provitamina A es la función más firmemente respaldada en humanos y constituye la base de la política nutricional de salud pública a nivel mundial.
5.2 Cáncer — Cáncer de Pulmón y Riesgo por Tabaquismo
Tres ensayos clínicos a gran escala evaluaron los efectos del betacaroteno suplementario sobre el riesgo de enfermedades crónicas como el cáncer. Las poblaciones involucradas fueron hombres finlandeses fumadores intensos (el ensayo Alpha Tocopherol Beta Carotene [ATBC]), trabajadores de asbesto de sexo masculino y hombres y mujeres fumadores intensos (Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial [CARET]), y médicos estadounidenses de sexo masculino, de los cuales el 11% eran fumadores actuales (Physician's Health Study). Los tres ensayos concluyeron que el betacaroteno no ofreció protección alguna contra el cáncer de pulmón; sin embargo, de manera bastante inesperada, dos de los ensayos encontraron un mayor riesgo de cáncer de pulmón en los sujetos que recibieron betacaroteno en comparación con los que no lo recibieron.
En fumadores activos que participaron en el Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene (ATBC) Cancer Prevention Study, la suplementación con 20 mg/día de betacaroteno (con o sin 50 mg de alfa-tocoferol) durante 5 a 8 años condujo a una mayor incidencia de cáncer de pulmón, pero no tuvo ningún efecto sobre la incidencia de otros cánceres principales (próstata, vejiga, colon o recto, o estómago) en esta población.
El Estudio ATBC fue un ensayo de intervención aleatorizado, doble ciego, realizado en el sudoeste de Finlandia. Se inscribió un total de 29,133 hombres fumadores, de entre 50 y 69 años, y se asignaron aleatoriamente a uno de cuatro grupos (alfa-tocoferol, betacaroteno, ambos, o placebo). El Estudio ATBC reportó un exceso del 18% en la incidencia acumulada de cáncer de pulmón y un exceso del 8% en la mortalidad general en el brazo de betacaroteno del ensayo, mientras que el estudio CARET mostró un 28% más de casos de cáncer de pulmón y un aumento del 17% en la mortalidad general en el grupo de intervención activa.
El estudio CARET fue un ECA doble ciego en el que 18,314 personas con alto riesgo de cáncer de pulmón, incluyendo hombres y mujeres fumadores intensos (definidos como un historial de tabaquismo de ≥20 paquetes-año) y hombres expuestos al asbesto, fueron tratados con una combinación de 30 mg de betacaroteno y 25,000 UI de palmitato de retinilo.
Un metaanálisis, basado en datos de 109,394 sujetos, demostró de manera concluyente un aumento del 24% en el riesgo de cáncer de pulmón entre los fumadores que recibieron suplementos de betacaroteno en altas dosis. La dosis promediada de betacaroteno en estos ensayos varió entre 20 y 30 mg diarios (33,333–50,000 UI) y la duración mediana de la intervención varió entre 2 y 12 años.
Existen varias hipótesis relacionadas con la interacción entre el betacaroteno y el humo del tabaco, incluyendo alteraciones del metabolismo y las vías de señalización de los retinoides, así como la interacción con enzimas CYP y la prooxidación/oxidación del ADN.
Entre los no fumadores, los suplementos de betacaroteno y vitamina A no parecen afectar el riesgo de cáncer. Un amplio conjunto de evidencia epidemiológica observacional sugiere que las concentraciones sanguíneas más altas de betacaroteno y otros carotenoides obtenidos de los alimentos se asocian con un menor riesgo de varias enfermedades crónicas. Sin embargo, esta evidencia, aunque consistente, no puede utilizarse para establecer un requerimiento de ingesta de betacaroteno o de carotenoides, ya que los efectos observados pueden deberse a otras sustancias presentes en los alimentos ricos en carotenoides, o a otros correlatos conductuales del mayor consumo de frutas y verduras.
Solidez de la evidencia: Evidencia sólida de ensayos clínicos que muestra ausencia de efecto protector contra el cáncer de pulmón, y un daño claro (mayor riesgo de cáncer de pulmón y mortalidad) en fumadores actuales y exfumadores, así como en trabajadores expuestos al asbesto que recibieron dosis suplementarias altas. La asociación epidemiológica entre el betacaroteno dietético y la reducción del riesgo de cáncer probablemente refleje patrones dietéticos más amplios en lugar de un papel causal directo.
5.3 Degeneración Macular Relacionada con la Edad (DMAE)
La DMAE es la principal causa de pérdida significativa de la visión en personas mayores. Su etiología implica interacciones complejas entre la susceptibilidad genética, factores ambientales (incluida la exposición al estrés oxidativo) y el envejecimiento normal. Debido al papel del estrés oxidativo en la fisiopatología de la DMAE, los suplementos que contienen carotenoides con funciones antioxidantes, como el betacaroteno, la luteína y la zeaxantina, podrían ser útiles para prevenir o tratar esta afección.
En el Age-Related Eye Disease Study (AREDS), las 4 intervenciones de tratamiento fueron doble ciego y se administraron como una suplementación oral diaria total de antioxidantes (500 mg de vitamina C, 400 UI de vitamina E y 15 mg de betacaroteno), o zinc (80 mg de zinc como óxido de zinc y 2 mg de cobre como óxido cúprico), o la combinación de antioxidantes y zinc, o placebo.
El Age-Related Eye Disease Study (AREDS) demostró que el tratamiento con suplementos antioxidantes en dosis altas (vitamina C, vitamina E y betacaroteno) y zinc podía reducir el riesgo de progresión hacia una DMAE avanzada en personas con alto riesgo. Un estudio de seguimiento de 10 años (ensayo clínico multicéntrico, aleatorizado y controlado) inscribió a 4,757 participantes con distintos grados de severidad de DMAE. Los participantes fueron asignados aleatoriamente a antioxidantes C, E y betacaroteno y/o zinc, frente a placebo, durante el ensayo clínico. En los participantes con DMAE intermedia o avanzada en un ojo, la fórmula AREDS retrasó la progresión hacia la DMAE avanzada.
Los estudios Age-Related Eye Disease Studies (AREDS y AREDS2) establecieron que los suplementos dietéticos pueden retardar la progresión de la DMAE, la causa más común de ceguera en los adultos mayores estadounidenses. En un nuevo informe, los científicos analizaron 10 años de datos del AREDS2. Mostraron que la fórmula AREDS2, que sustituyó el betacaroteno por los antioxidantes luteína y zeaxantina, no solo reduce el riesgo de cáncer de pulmón asociado al betacaroteno, sino que también es más eficaz para reducir el riesgo de progresión de la DMAE, en comparación con la fórmula original.
Debido a que el betacaroteno aumentó el riesgo de cáncer de pulmón en fumadores activos en dos estudios financiados por el NIH, el objetivo del AREDS2 fue crear una fórmula de suplemento igualmente eficaz que pudiera ser utilizada por cualquier persona, ya fuera fumadora o no.
Solidez de la evidencia: Evidencia sólida (ECA de gran tamaño) de que la fórmula original de AREDS — que incluía 15 mg/día de betacaroteno — retrasa la progresión hacia la DMAE avanzada en individuos de alto riesgo. Sin embargo, la fórmula actualizada AREDS2, que sustituye el betacaroteno por luteína y zeaxantina, se prefiere actualmente, ya que es igual o más eficaz y elimina el riesgo de cáncer de pulmón en fumadores.
5.4 Protoporfiria Eritropoyética (PPE) y Fotoprotección
La protoporfiria eritropoyética es una enfermedad genética causada por la acumulación de protoporfirina IX. Esta molécula absorbe luz de 400 nm y su presencia a veces se asocia con fotosensibilidad cutánea severa. La administración oral de betacaroteno se ha descrito como un tratamiento para esta enfermedad.
Tres pacientes con protoporfiria eritropoyética, con niveles elevados de porfirina en sangre y heces y con fotosensibilidad severa al exponer la piel tanto a la luz solar como a la luz artificial, fueron tratados con una preparación oral de betacaroteno. Tras el tratamiento, dos de los pacientes pudieron tolerar de cinco a ocho horas de sol sin experimentar fotosensibilidad, y el tercero pudo tolerar la exposición al sol con menos molestias que las experimentadas antes de la terapia. Cuando los pacientes presentaban carotenemia, también reaccionaban con menor intensidad a la luz artificial. El betacaroteno parece contrarrestar la fotosensibilización en la piel de estos pacientes.
El betacaroteno se ha prescrito y utilizado contra la fotosensibilidad en la protoporfiria eritropoyética, pero su potencial beneficioso en la piel normal sigue siendo incierto. Tras aproximadamente 10–12 semanas de intervención dietética, se observó una disminución en la sensibilidad hacia el eritema inducido por UV en voluntarios, y varios estudios experimentales han indicado efectos protectores contra las manifestaciones agudas y crónicas del fotodaño cutáneo, pero existe una falta de estudios clínicos controlados que demuestren sus efectos beneficiosos.
Una revisión sistemática de ensayos encontró efectos positivos moderados de la aplicación de protectores solares inorgánicos y del implante subcutáneo de afamelanotida, pero ningún efecto de la aplicación de protectores solares orgánicos o del tratamiento oral con betacaroteno para la PPE, entre los ensayos controlados. Este hallazgo sugiere que, si bien los estudios no controlados anteriores mostraron beneficios, la evidencia controlada del betacaroteno en la PPE es más débil de lo que se había asumido previamente.
El betacaroteno se utiliza como suplemento dietético y puede prescribirse para tratar la protoporfiria eritropoyética, una afección hereditaria de sensibilidad a la luz solar.
Solidez de la evidencia: El uso clínico inicial y los estudios no controlados respaldan el uso de betacaroteno oral para la fotosensibilidad asociada a la PPE; la evidencia de ensayos controlados más rigurosos es limitada y mixta. La evidencia de fotoprotección en la población general sana es débil y se basa en estudios pequeños o no controlados.
5.5 Enfermedad Cardiovascular
Varios estudios revelan que el betacaroteno es un potente antioxidante, capaz de actuar contra el estrés oxidativo, mantener la salud y prevenir enfermedades como el cáncer y la enfermedad cardiovascular (ECV). La evidencia observacional también sugiere que una alta ingesta dietética de betacaroteno se asocia con un menor riesgo de cáncer y ECV. Sin embargo, estas asociaciones provenientes de datos observacionales no se han traducido en beneficios en los ensayos clínicos de intervención.
La suplementación con betacaroteno, con o sin palmitato de retinilo, durante 5 a 8 años se ha asociado con un mayor riesgo de cáncer de pulmón y de enfermedad cardiovascular en fumadores actuales y exfumadores, tanto hombres como mujeres, y en hombres fumadores actuales y exfumadores expuestos ocupacionalmente al asbesto. En el estudio ATBC, los suplementos de betacaroteno (20 mg diarios) también se asociaron con una mayor mortalidad, principalmente debido al cáncer de pulmón y la cardiopatía isquémica.
Un amplio ensayo controlado aleatorizado de simvastatina y una combinación antioxidante de 297 mg de RRR-alfa-tocoferol, 250 mg de vitamina C y 20 mg de betacaroteno diarios, en más de 20,000 hombres y mujeres con enfermedad coronaria (EC) o diabetes mellitus, encontró que la combinación antioxidante no disminuyó los efectos cardioprotectores de la terapia con simvastatina durante un período de cinco años.
Solidez de la evidencia: No existe evidencia de ensayos clínicos que demuestre un beneficio cardiovascular derivado de la suplementación con betacaroteno. La suplementación en dosis altas en fumadores se asoció con un aumento de la mortalidad cardiovascular. Las asociaciones observacionales pueden reflejar patrones dietéticos generales.
5.6 Función Cognitiva
El Women's Antioxidant Cardiovascular Study fue un ensayo de vitamina E (402 mg cada dos días), betacaroteno (50 mg cada dos días) y vitamina C (500 mg diarios) para la prevención secundaria de la enfermedad cardiovascular. Mujeres de 40 años o más con ECV o con tres o más factores de riesgo coronario fueron aleatorizadas entre 1995 y 1996, y se inició un subestudio de función cognitiva entre 2,824 participantes de 65 años o más. Mediante 5 pruebas cognitivas, la cognición se evaluó por vía telefónica cuatro veces a lo largo de 5.4 años. En este ensayo aleatorizado y controlado con placebo, el uso de suplementos antioxidantes no se asoció claramente con una ralentización del deterioro cognitivo.
En un estudio observacional de personas mayores con alto funcionamiento, el odds ratio ajustado del nivel elevado de betacaroteno para el deterioro cognitivo fue de 0.11 (IC del 95%: 0.02–0.57) en los participantes con al menos un alelo APOE ε4, y de 0.89 (IC del 95%: 0.54–1.47) entre aquellos que eran negativos para APOE ε4. Los autores sugirieron que los antioxidantes, y el betacaroteno en particular, podrían ofrecer protección contra el deterioro cognitivo en personas con mayor susceptibilidad genética, evidenciada por la presencia del alelo APOE ε4.
Solidez de la evidencia: La evidencia de ECA no respalda la suplementación con betacaroteno para la protección cognitiva. Algunos datos observacionales sugieren un posible beneficio en individuos genéticamente susceptibles, pero esto es meramente generador de hipótesis y requiere confirmación prospectiva.
5.7 Función Inmunológica
El betacaroteno ofrece beneficios para la salud más allá de su actividad de vitamina A. Se describe como un eficaz captador de radicales libres que ayuda a fortalecer la inmunidad y a prevenir y combatir el estrés antioxidante, el cáncer, las enfermedades metabólicas, las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades oftálmicas. Sin embargo, la mayor parte de la evidencia clínica inmunológica proviene de estudios realizados en poblaciones con deficiencia de vitamina A, en las que la restauración del estado de vitamina A (mediante la conversión del betacaroteno) sí restablece la competencia inmunológica, en lugar de estudios sobre la suplementación específica con betacaroteno en individuos con niveles adecuados.
La vitamina A es esencial para el crecimiento y desarrollo normales, la función del sistema inmunológico y la visión. Dado que el betacaroteno es el principal precursor dietético de la vitamina A, su papel en la función inmunológica está estrechamente ligado a su actividad de provitamina A.
Solidez de la evidencia: Indirecta; los beneficios inmunológicos atribuibles al betacaroteno en humanos son, en gran medida, una función de su conversión en vitamina A. Los ensayos de suplementación directa para desenlaces inmunológicos en poblaciones con niveles adecuados muestran evidencia limitada.
6. Sistemas Corporales Asociados al Betacaroteno
- Sistema visual: Los betacarotenos actúan como precursores de la provitamina A, la cual desempeña un papel vital en la agudeza visual y la visión. Los ensayos AREDS evaluaron directamente su papel en la DMAE.
- Sistema inmunológico: La vitamina A, derivada del betacaroteno, es esencial para el funcionamiento normal del sistema inmunológico.
- Sistema tegumentario (piel): El betacaroteno actúa como antioxidante que desactiva el oxígeno molecular singlete, y esta actividad probablemente esté restringida a la piel, como el único tejido expuesto a la luz que contiene niveles más altos de betacaroteno.
- Sistemas reproductivo y de desarrollo: Los betacarotenos afectan el desarrollo embrionario y el crecimiento adecuado mediante su conversión en vitamina A.
- Sistema respiratorio: Los hallazgos sobre cáncer de pulmón de los estudios ATBC y CARET representan el resultado clínico más significativo establecido en este sistema — uno de daño en lugar de beneficio en fumadores.
- Sistema cardiovascular: El betacaroteno sérico también se ha correlacionado inversamente con la inflamación sistémica y la resistencia a la insulina en datos observacionales, aunque los ensayos de intervención no muestran beneficio alguno.
- Sistema nervioso central: Evidencia exploratoria observacional y limitada de ECA ha examinado un posible papel en el envejecimiento cognitivo, sin ningún beneficio establecido de la suplementación.
7. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas en los Estudios
No se ha establecido una IDR (Ingesta Diaria Recomendada) para el betacaroteno. La ingesta adecuada de vitamina A proveniente de todas las fuentes es de 700 mcg RAE (mujeres) a 900 mcg RAE (hombres) diarios. No existen límites superiores establecidos para el betacaroteno y otras formas de provitamina A.
Una dosis diaria de 1.5 mg de betacaroteno equivale a 2,500 UI de vitamina A o 250 equivalentes de retinol.
Las dosis utilizadas en los principales ensayos clínicos incluyen:
- Ensayo ATBC: 20 mg/día de betacaroteno (con o sin 50 mg de alfa-tocoferol) durante 5 a 8 años en 29,133 hombres fumadores de entre 50 y 69 años.
- Ensayo CARET: 30 mg/día de betacaroteno combinado con 25,000 UI de palmitato de retinilo en 18,314 fumadores intensos y hombres expuestos al asbesto.
- Ensayo AREDS: 15 mg/día de betacaroteno como parte de una combinación antioxidante (con 500 mg de vitamina C, 400 UI de vitamina E), con o sin zinc.
- Women's Antioxidant Cardiovascular Study (WACS): 50 mg de betacaroteno cada dos días en mujeres con riesgo cardiovascular.
- Dosis suplementarias altas de 20–30 mg/día de betacaroteno, o dietas con niveles elevados de alimentos ricos en carotenoides durante períodos prolongados, no se asocian con toxicidad en poblaciones generales (fuera de los fumadores).
Una amplia encuesta dietética reportó una ingesta dietética media de betacaroteno de 1.3 mg/día entre los adultos que respondieron a un cuestionario de frecuencia alimentaria.
8. Consideraciones de Seguridad e Interacciones
Carotenodermia
Las dosis suplementarias altas (20–30 mg/día) de betacaroteno, o las dietas con niveles elevados de alimentos ricos en carotenoides durante períodos prolongados, no se asocian con toxicidad. El efecto más significativo del exceso de betacaroteno a largo plazo es la carotenodermia, una condición inofensiva en la que la piel adquiere un tono amarillo-anaranjado. Esta condición puede revertirse al suspender la ingesta de betacaroteno.
Riesgo de Cáncer de Pulmón y Mortalidad en Fumadores
La suplementación con betacaroteno, con o sin palmitato de retinilo, durante 5 a 8 años se ha asociado con un mayor riesgo de cáncer de pulmón y de enfermedad cardiovascular en fumadores actuales y exfumadores, tanto hombres como mujeres, y en hombres fumadores actuales y exfumadores expuestos ocupacionalmente al asbesto. En el estudio ATBC, los suplementos de betacaroteno (20 mg diarios) también se asociaron con una mayor mortalidad, principalmente debido al cáncer de pulmón y la cardiopatía isquémica.
La ingesta de betacaroteno natural proveniente de la dieta se considera segura incluso en dosis elevadas y no muestra ningún efecto tóxico. El betacaroteno suplementario puede exhibir toxicidad en concentraciones más altas, provocando efectos secundarios no deseados y alteraciones en el organismo humano.
Ausencia de Toxicidad de Vitamina A Preformada
No se encontró ningún aumento en el nivel de retinol sérico incluso después de la suplementación a largo plazo con betacaroteno en personas con niveles ya adecuados de vitamina A. El límite superior (LS) para la vitamina A preformada es de 3,000 mcg RAE, pero no se ha establecido ningún LS para el betacaroteno proveniente de los alimentos.
Interacción con el Alcohol
El consumo prolongado de alcohol puede interactuar con el betacaroteno, aumentando las probabilidades de desarrollar problemas hepáticos.
Interacciones Medicamentosas con Inhibidores de la Absorción de Grasas
Los agentes hipolipemiantes colestiramina (Questran) y colestipol (Colestid) pueden reducir la absorción de vitaminas liposolubles y carotenoides, al igual que el aceite mineral y el orlistat (Xenical), un medicamento utilizado para tratar la obesidad. El orlistat (Xenical, Alli) puede reducir la absorción del betacaroteno hasta en un 30 por ciento, dando como resultado niveles sanguíneos más bajos de betacaroteno. Quienes decidan tomar un multivitamínico mientras usan orlistat deben tomarlo al menos dos horas antes de su medicamento.
La colestiramina, un medicamento utilizado para reducir el colesterol, puede disminuir los niveles de betacaroteno dietético en sangre en un 30 a 40%, según un estudio. El colestipol, un medicamento hipolipemiante similar a la colestiramina, también puede reducir los niveles de betacaroteno.
Interacción con Estatinas y Niacina
Un amplio ensayo controlado aleatorizado de simvastatina y una combinación antioxidante que incluía 20 mg de betacaroteno diarios, en más de 20,000 hombres y mujeres con EC o diabetes, encontró que la combinación antioxidante no disminuyó los efectos cardioprotectores de la terapia con simvastatina durante un período de cinco años. Estos hallazgos contradictorios indican que se necesita más investigación sobre las posibles interacciones entre los suplementos antioxidantes y los agentes hipolipemiantes, como la niacina y las estatinas.
Inhibidores de la Bomba de Protones
El aumento del pH gástrico mediante el uso de inhibidores de la bomba de protones (omeprazol, lansoprazol) puede disminuir la absorción de una dosis única de un suplemento de betacaroteno, pero es poco probable que este efecto sea clínicamente significativo.
Estatus GRAS
Tanto el licopeno como el betacaroteno han sido reconocidos generalmente como seguros (GRAS).
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