Caroteno (Betacaroteno y carotenoides relacionados): Una referencia integral
1. Identidad: nombres químicos, estructura y clasificación
Los carotenos son pigmentos amarillo-naranja clasificados como hidrocarburos —más específicamente como terpenoides— con la fórmula molecular C40H56. El término "caroteno" se refiere colectivamente a varios isómeros relacionados, de los cuales el betacaroteno (β-caroteno) es, con diferencia, el más significativo desde el punto de vista biológico y comercial. El alfacaroteno (α-caroteno) y el betacaroteno (β-caroteno) son los dos isómeros principales que se encuentran en las plantas; otros isómeros de caroteno presentes en las plantas son el gamma-, delta-, épsilon- y zeta-caroteno (γ, δ, ε y ζ-caroteno).
El betacaroteno está formado por 8 unidades de isopreno que constituyen una cadena poliénica conjugada extendida con 11 enlaces dobles conjugados. Dos anillos de β-ionona idénticos flanquean cada extremo de la molécula; esta simetría lo distingue del alfacaroteno, que tiene un anillo de β-ionona y otro de ε-ionona.
El betacaroteno pertenece a una familia de sustancias químicas naturales conocidas como carotenoides. Presentes ampliamente en las plantas, los carotenoides (junto con otro grupo de sustancias, los bioflavonoides) dan color a las frutas, verduras y otras plantas.
La fórmula molecular C40H56 se estableció analíticamente por primera vez a principios del siglo XX. No fue hasta 1907 cuando Willstätter y Mieg establecieron la fórmula empírica del betacaroteno, C40H56. Karrer dilucidó la estructura en 1930-31. Esta fue la primera vez que se establecía la estructura de una vitamina o provitamina, y Karrer recibió un premio Nobel por su trabajo.
Debido a su estructura única y a la eficacia de su escisión, el β-caroteno es el carotenoide provitamina A más eficiente. El betacaroteno es un compuesto natural clasificado como carotenoide, conocido por su capacidad de convertirse en vitamina A en el organismo, lo que lo convierte en un suplemento dietético esencial para el apoyo nutricional.
2. Fuentes naturales
El β-caroteno es la forma más común de caroteno en las plantas y se puede encontrar en verduras y frutas de hoja verde, amarillas y naranjas. Es un recurso dietético importante y un precursor de la vitamina A en los seres humanos.
Las plantas, los hongos y las bacterias fotosintéticas sintetizan carotenos, mientras que los animales deben obtenerlos como nutriente dietético. Entre las fuentes vegetales, el betacaroteno se obtiene principalmente de frutas y verduras de colores intensos, como zanahorias, camotes (batatas) y espinaca.
La fuente biológica comercial más importante es la microalga Dunaliella salina. Según el informe de Browitzka (1998), el flagelado verde halófilo Dunaliella salina es la mejor fuente natural del carotenoide β-caroteno. D. salina puede acumular una concentración muy alta —hasta el 14 % del peso seco celular— de betacaroteno bajo condiciones de estrés como luz intensa, alta salinidad, alta temperatura y privación de nutrientes, como la falta de nitrógeno.
El aceite de palma rojo, un alimento tradicional africano, contiene un alto contenido de provitamina A, pero su sustitución por aceites de cocina importados ha reducido esta fuente dietética en muchos hogares.
3. Formas y preparaciones comunes
El betacaroteno está disponible comercialmente en varias formas:
- Forma sintética (todo-trans): La forma química habitual del β-caroteno en las aplicaciones es la configuración todo-trans, que es el isómero que se encuentra en las hortalizas de raíz y en el material sintético producido por las principales tecnologías de fabricación. Las primeras síntesis totales del betacaroteno se lograron en 1950, y Roche comenzó a producirlo comercialmente en 1954.
- Forma natural derivada de algas: El betacaroteno es un pigmento liposoluble que se encuentra en plantas (en particular zanahorias y muchas frutas y verduras de colores) y en las algas marinas Dunaliella salina y D. bardawil. Los suplementos de betacaroteno natural se derivan principalmente de D. salina.
- Complejos de carotenoides mixtos: Algunos productos contienen un complejo de carotenos natural extraído de concentrados que incluyen algas Dunaliella salina, aceite de fruto de palma y flores de caléndula. Estos complejos de carotenoides proporcionan un amplio espectro de carotenoides con alfa-, beta-, gamma-, zeta- y cis-betacaroteno, y también contienen licopeno y cis-licopeno, luteína, alfa-criptoxantina, beta-criptoxantina y zeaxantina.
- Fermentación microbiológica: A escala industrial, el β-caroteno también se obtiene mediante el cultivo del moho Blakeslea trispora y del alga Dunaliella salina.
- Forma cristalina: El producto industrial final es o bien β-caroteno cristalino (pureza >96 %) o se formula como una preparación micronizada al 30 %.
Las formas de dosificación de los suplementos incluyen cápsulas de gelatina blanda (disueltas en aceite), tabletas y formulaciones en polvo. Para que el β-caroteno sea biodisponible se requieren varios pasos, entre ellos la liberación de la matriz alimentaria, la incorporación en micelas mixtas fisiológicas, la captación por las células epiteliales intestinales y el empaquetamiento en quilomicrones que se secretan hacia el sistema linfático. Se ha comprobado que la forma cristalina del caroteno reduce tanto la bioaccesibilidad como la biodisponibilidad de los carotenos.
4. Uso histórico y tradicional
La historia del caroteno como entidad química definida abarca menos de dos siglos, pero los alimentos ricos en caroteno han estado integrados en las tradiciones alimentarias humanas de todo el mundo durante milenios.
4.1 Tradiciones dietéticas prácticas anteriores a la ciencia
Los alimentos ricos en betacaroteno se han consumido a lo largo de la historia humana con fines nutricionales. Civilizaciones antiguas como los egipcios, griegos y romanos cultivaban zanahorias y otras verduras naranjas. La medicina tradicional china utilizaba plantas de la familia de la zanahoria para la salud ocular. La medicina ayurvédica utilizaba alimentos ricos en betacaroteno como la papaya y el mango para la salud de la piel y la inmunidad. Los pueblos indígenas de todo el mundo reconocían que las verduras naranjas y amarillas favorecían la visión y la vitalidad general, aunque no comprendían la bioquímica subyacente.
En el África subsahariana, el aceite de palma rojo —un alimento tradicional africano— contiene un alto contenido de provitamina A y fue históricamente una fuente dietética principal de betacaroteno en las regiones donde se consumía como aceite de cocina básico.
4.2 Historia científica
Los primeros estudios sobre carotenoides se remontan a principios del siglo XIX. El betacaroteno fue aislado por primera vez por Wackenroder en 1831. Steenbock sugirió en 1919 que podría existir una relación entre el betacaroteno y la vitamina A. El concepto de provitaminas —moléculas que el cuerpo convierte en vitaminas— era completamente nuevo, y resultó tener una gran importancia tanto científica como comercial.
A lo largo de las décadas de 1970 y 1980 se realizaron diversos estudios para determinar la idoneidad del betacaroteno para su uso en alimentos y su actividad en el organismo. A principios de la década de 1980 se sugirió que el betacaroteno podría ser útil en la prevención del cáncer, y se descubrió que era un antioxidante. Esta sugerencia desencadenó una oleada de importantes ensayos clínicos en la década de 1990.
5. Componentes clave y mecanismos de acción
5.1 Actividad de provitamina A
Una vez captado por las células del tejido periférico, el uso principal del β-caroteno absorbido es como precursor del retinal mediante escisión simétrica por la enzima betacaroteno 15,15'-dioxigenasa, codificada por el gen BCO1. Una cantidad menor es metabolizada por la enzima mitocondrial betacaroteno 9',10'-dioxigenasa, codificada por el gen BCO2. Los productos de esta escisión asimétrica son dos moléculas de beta-ionona y rosafluenol.
Las Ingestas Dietéticas Recomendadas (RDA) para la vitamina A se expresan en equivalentes de actividad de retinol (RAE) para tener en cuenta las diferentes bioactividades del retinol y los carotenoides provitamina A, todos los cuales el cuerpo convierte en retinol. Un mcg de RAE es equivalente a 1 mcg de retinol, 2 mcg de betacaroteno suplementario, 12 mcg de betacaroteno dietético o 24 mcg de alfacaroteno o beta-criptoxantina dietéticos.
El betacaroteno es un carotenoide particularmente importante desde el punto de vista nutricional porque el cuerpo lo transforma con facilidad en vitamina A. Aunque los suplementos de vitamina A propiamente dichos pueden ser tóxicos si se toman en exceso, se cree (aunque no está demostrado) que el cuerpo solo producirá la cantidad de vitamina A que necesite a partir del betacaroteno.
El cuerpo humano utiliza principalmente el β-caroteno en la producción de vitamina A, una vitamina esencial fundamental para que el ojo responda a la luz y para el funcionamiento adecuado de las membranas conjuntivales y la córnea. La vitamina A también es esencial para la función inmunitaria, la diferenciación celular y el funcionamiento adecuado de las barreras epiteliales en los ojos y las glándulas periorbitales, así como en los tractos gastrointestinal, genitourinario y respiratorio.
5.2 Mecanismos antioxidantes
Como antioxidante, el β-caroteno neutraliza el oxígeno molecular singlete y elimina las especies reactivas de oxígeno, especialmente los radicales peroxilo. Es probable que la neutralización del oxígeno singlete se limite a la piel, como el único tejido expuesto a la luz que contiene niveles más altos de β-caroteno; otros carotenoides muestran una actividad similar. Al eliminar radicales, el β-caroteno se descompone y no puede regenerarse. Por lo tanto, se sugiere que la función principal del β-caroteno en la nutrición humana es la de provitamina A.
5.3 Mecanismos propuestos adicionales
El pigmento ofrece varios efectos terapéuticos en el contexto de su función como provitamina A: acción antioxidante que neutraliza las ROS, regulación de la expresión de conexinas —mejorando así las comunicaciones a través de las uniones intercelulares (gap junctions)—, activación de macrófagos y desencadenamiento de una respuesta inmunitaria.
Se ha encontrado que los metabolitos derivados de carotenoides participan en alteraciones génicas mediante interacciones con receptores nucleares y de ácido retinoico.
5.4 Comportamiento prooxidante en determinadas condiciones
El equilibrio antioxidante/prooxidante del betacaroteno depende del contexto. En condiciones de hipoxia y en presencia de un iniciador tumoral como el humo del cigarrillo, las dosis altas de β-caroteno tienen un efecto prooxidante mediante la promoción del cáncer de pulmón; sin embargo, los datos disponibles no sugieren que el β-caroteno por sí solo sea un iniciador tumoral en el tejido pulmonar. Las hipótesis sobre la interacción entre el betacaroteno y el humo del tabaco incluyen alteraciones del metabolismo de los retinoides y de las vías de señalización, e interacción con enzimas CYP y prooxidación/oxidación del ADN.
6. Biodisponibilidad
El cuerpo puede absorber hasta el 75 % al 100 % del retinol, pero, en la mayoría de los casos, solo del 10 % al 30 % del betacaroteno proveniente de los alimentos.
La absorción del betacaroteno se ve afectada por la concentración de grasa en la dieta. Las personas sometidas a una dieta rica en grasas mostraron aumentos significativos del betacaroteno plasmático en comparación con las sometidas a una dieta baja en grasas. No hay diferencia entre el β-caroteno de origen natural y el sintetizado químicamente en cuanto a la función metabólica básica, aunque la formulación influye significativamente en la biodisponibilidad. Se ha comprobado que la forma cristalina del caroteno reduce tanto la bioaccesibilidad como la biodisponibilidad de los carotenos.
Se han observado diferencias significativas en la absorción de β-caroteno entre la zanahoria cruda y el jugo de zanahoria, con niveles plasmáticos de β-caroteno que alcanzaron su punto máximo a las 1.5 horas en ambos grupos; el grupo de zanahoria cruda alcanzó 3.74 μg/mL, mientras que el grupo de jugo de zanahoria alcanzó un máximo de 8.72 μg/mL.
7. Evidencia científica por área de uso
7.1 Deficiencia de vitamina A
El papel más claramente establecido del betacaroteno es como precursor de la vitamina A, particularmente en poblaciones donde la deficiencia es prevalente. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), millones de niños en países en desarrollo padecen deficiencia de vitamina A. El grado de conversión de los carotenos provitamina A consumidos en retinol es la medida esencial mediante la cual puede tratarse la deficiencia de vitamina A, común en los niños. Esto se debe a que la deficiencia de vitamina A está indirectamente relacionada con una mala inmunidad del organismo, ceguera nocturna y otras afecciones.
La evidencia que respalda al betacaroteno como fuente de vitamina A para poblaciones deficientes es sólida y se considera científicamente establecida. La ODS del NIH reconoce formalmente que un mcg de RAE equivale a 2 mcg de betacaroteno suplementario o 12 mcg de betacaroteno dietético.
7.2 Prevención del cáncer — Cáncer de pulmón (poblaciones de alto riesgo)
Esta es el área donde la evidencia clínica es más sólida y con mayores consecuencias. Los primeros datos observacionales parecían sugerir una asociación protectora. Varios estudios epidemiológicos reportaron asociaciones entre los niveles plasmáticos de betacaroteno o su ingesta y una disminución del riesgo de cáncer de pulmón. Sin embargo, los estudios de intervención en fumadores han reportado, de forma inesperada, tasas más altas de tumores pulmonares tras una suplementación con betacaroteno alta y a largo plazo.
Tres grandes ensayos clínicos evaluaron los efectos del betacaroteno suplementario sobre el riesgo de enfermedades crónicas como el cáncer. Las poblaciones involucradas fueron hombres finlandeses grandes fumadores (el ensayo Alpha Tocopherol Beta Carotene [ATBC]), trabajadores del asbesto y hombres y mujeres grandes fumadores (Beta-Carotene and Retinol Efficacy Trial [CARET]), y médicos varones estadounidenses, de los cuales el 11 % eran fumadores activos (Physicians' Health Study).
Los tres ensayos concluyeron que el betacaroteno no ofrecía protección contra el cáncer de pulmón; sin embargo, de forma bastante inesperada, dos de los ensayos encontraron un riesgo más alto de cáncer de pulmón en los sujetos que recibieron betacaroteno en comparación con los que no lo recibieron.
Específicamente, 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 grupo de β-caroteno 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.
En el ensayo CARET específicamente, la intervención con β-caroteno (30 mg) y palmitato de retinilo se detuvo tras observarse un aumento en la incidencia de cáncer de pulmón y la mortalidad total en el grupo suplementado. Este ensayo estudió a más de 18,000 hombres y mujeres, de los cuales 388 desarrollaron cáncer de pulmón, con un aumento del 28 % en la incidencia de cáncer de pulmón en los participantes que recibieron la combinación de β-caroteno y palmitato de retinilo diariamente durante un promedio de 4 años, en comparación con los que recibieron placebo. También se observó un aumento de la mortalidad total (17 %) en el grupo suplementado.
Los datos del Physicians' Health Study, en el que solo un pequeño porcentaje de sujetos tenía un alto riesgo de cáncer de pulmón, mostraron que, tras 12 años de suplementación con β-caroteno, no hubo un efecto significativo sobre las enfermedades cardiovasculares (ECV) ni el cáncer de pulmón.
El estudio ATBC, el estudio CARET, el ensayo Antioxidant Polyp Prevention y el estudio E3N proporcionan evidencia de que los efectos adversos de la suplementación con betacaroteno están correlacionados con el estado de fumador de los participantes del estudio. En contraste, el Physicians' Health Study, el ensayo de Linxian y un análisis conjunto de 7 estudios de cohortes epidemiológicos no han respaldado esta evidencia.
Fuerza de la evidencia: La evidencia de ECA es muy sólida en cuanto a que muestra daño (mayor riesgo de cáncer de pulmón) por el uso de suplementos en dosis altas en fumadores e individuos expuestos al asbesto. La evidencia sobre la prevención del cáncer en la población general no fumadora es neutral (no se ha demostrado un beneficio ni un daño significativo en los principales ensayos).
7.3 Enfermedad cardiovascular
En aquellos individuos del ensayo ATBC que recibieron suplementos de β-caroteno, hubo una mayor incidencia de cáncer de pulmón y más muertes por accidente cerebrovascular hemorrágico y enfermedad cardíaca isquémica. Los datos de evaluación a los 6 años posteriores al ensayo sugirieron que aquellos individuos que habían recibido β-caroteno tenían un mayor riesgo de infarto de miocardio no fatal por primera vez.
Tras un período de seguimiento promedio de 4 años en el ensayo CARET, aquellos individuos que recibieron β-caroteno y vitamina A tuvieron un mayor riesgo de mortalidad cardiovascular. Alrededor de esa misma época, los datos del Physicians' Health Study mostraron que, tras 12 años de suplementación con β-caroteno, no hubo un efecto significativo sobre las ECV ni el cáncer de pulmón.
La suplementación con betacaroteno puede aumentar el riesgo cardiovascular (p. ej., enfermedad coronaria, mortalidad cardiovascular), especialmente en fumadores activos.
Fuerza de la evidencia: Los datos de ECA de ATBC y CARET muestran un aumento de eventos cardiovasculares y mortalidad en poblaciones de alto riesgo (fumadores/expuestos al asbesto) con dosis altas. En la población general (Physicians' Health Study), no se demostró ningún efecto cardiovascular significativo, ni positivo ni negativo.
7.4 Degeneración macular relacionada con la edad (DMAE)
El betacaroteno se ha estudiado como parte de una terapia combinada de antioxidantes para la DMAE. Tomar betacaroteno por vía oral junto con vitamina C, vitamina E y zinc parece ayudar a prevenir la pérdida de visión y el empeoramiento de la DMAE en personas con DMAE más grave. Esta combinación podría reducir la progresión de la DMAE a un estado más avanzado en personas con bajo riesgo, pero los resultados son contradictorios. Tomar betacaroteno más antioxidantes, pero sin zinc, no parece mejorar la DMAE avanzada.
El estudio AREDS (Age-Related Eye Disease Study) evaluó una fórmula que incluía betacaroteno (15 mg) junto con 500 mg de vitamina C, 400 UI de vitamina E y zinc. Sin embargo, en el posterior ensayo AREDS2, se excluyó de recibir betacaroteno a los fumadores activos o a quienes habían dejado de fumar menos de un año antes de la inscripción. A pesar de esta precaución, se observaron casos de cáncer de pulmón en el 2 % de los participantes que tomaron una formulación AREDS con betacaroteno, comparado con el 0.9 % de los participantes que tomaron AREDS sin betacaroteno. En ambos grupos, aproximadamente el 91 % de los participantes que desarrollaron cáncer de pulmón eran exfumadores.
Existe evidencia contradictoria sobre si tomar betacaroteno como parte de la dieta ayuda a reducir el riesgo de desarrollar DMAE.
Fuerza de la evidencia: Moderada — el betacaroteno como parte de la fórmula AREDS original mostró un beneficio para retrasar la progresión de la DMAE en personas con DMAE moderada a grave, pero los hallazgos de AREDS2 llevaron a una reformulación que reemplazó el betacaroteno por luteína y zeaxantina debido al riesgo de cáncer de pulmón en exfumadores.
7.5 Protoporfiria eritropoyética (PPE)
Esta se encuentra entre las indicaciones clínicas específicas mejor respaldadas para la suplementación con betacaroteno. Una pregunta clave aborda si los procesos antioxidantes atribuibles al β-caroteno son importantes en los seres humanos. Los estudios con pacientes que padecen protoporfiria eritropoyética respaldan la idea de que el β-caroteno neutraliza moléculas excitadas. Debido a un defecto genético, niveles no fisiológicamente altos del fotosensibilizador protoporfirina IX circulan en el organismo, generando oxígeno singlete en los tejidos expuestos a la luz. Los síntomas mejoran con la suplementación con dosis altas de β-caroteno.
Un informe clínico controlado temprano del New England Journal of Medicine (1970) demostró este efecto: tres pacientes con protoporfiria eritropoyética 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. Cuando los pacientes estaban carotenémicos, también reaccionaron con menos intensidad a la luz artificial.
Se ha demostrado que las personas con protoporfiria eritropoyética tienen niveles séricos de β-caroteno más bajos y pueden necesitar suplementación dietética para mitigar los síntomas.
Fuerza de la evidencia: Moderada a buena específicamente para la PPE. La suplementación con betacaroteno es una intervención reconocida para este trastorno poco común, aunque el mecanismo —si se trata únicamente de la neutralización del oxígeno singlete o también de vías inmunitarias u otras— no está completamente resuelto.
7.6 Fotoprotección de la piel (población general)
El β-caroteno se ha prescrito y utilizado contra la fotosensibilidad en la protoporfiria eritropoyética, pero su potencial beneficioso en la piel normal sigue siendo incierto. Después de aproximadamente 10 a 12 semanas de intervención dietética, se observó una disminución de la sensibilidad hacia el eritema inducido por rayos UV en voluntarios, y varios estudios experimentales han indicado efectos protectores del β-caroteno contra las manifestaciones agudas y crónicas del fotodaño cutáneo, pero existe una falta de estudios clínicos controlados que demuestren sus efectos beneficiosos.
Se ha observado que el β-caroteno y el licopeno (0-8 µM) disminuyen el enrojecimiento y el daño cutáneo tras la exposición a los rayos UV, actuando como agentes calmantes bajo una intensa exposición solar.
Fuerza de la evidencia: Preliminar y mixta. Los beneficios están establecidos para los pacientes con PPE; la evidencia en la población general sigue siendo insuficiente para recomendaciones clínicas confiables.
7.7 Función cognitiva
El Women's Antioxidant Cardiovascular Study fue un ensayo de vitamina E (402 mg cada dos días), β-caroteno (50 mg cada dos días) y vitamina C (500 mg al día) para la prevención secundaria de enfermedades cardiovasculares. De 1995 a 1996 se aleatorizó a mujeres de 40 años o más con ECV o tres o más factores de riesgo coronario. De 1998 a 1999 se inició un subestudio de función cognitiva entre 2,824 participantes de 65 años o más, evaluando la cognición por teléfono cuatro veces durante 5.4 años.
La suplementación con antioxidantes no ralentizó el cambio cognitivo entre las mujeres con enfermedad cardiovascular preexistente o factores de riesgo de enfermedad cardiovascular.
Sin embargo, los datos del Physicians' Health Study II presentaron un panorama diferente en una población diferente: entre 4,052 participantes continuos del Physicians' Health Study (duración media del tratamiento, 18 años), la puntuación cognitiva global media fue significativamente más alta en el grupo de betacaroteno que en el grupo de placebo (diferencia media en las puntuaciones z, 0.047 unidades estándar; P = .03). En la memoria verbal, los hombres que recibieron suplementación a largo plazo con betacaroteno también tuvieron un desempeño significativamente mejor que el grupo de placebo. La conclusión fue que la suplementación a corto plazo con betacaroteno no tuvo impacto en el desempeño cognitivo, pero la suplementación a largo plazo podría proporcionar beneficios cognitivos.
Entre 4,052 médicos varones sanos tratados con 50 mg en días alternos durante 18 años, los hombres tuvieron un desempeño significativamente mejor en comparación con los hombres con placebo, mientras que no se observó asociación alguna entre 1,904 hombres tratados durante un período corto (1 año). Esto plantea la posibilidad de que la duración importe, o de que el efecto del β-caroteno sobre la cognición difiera entre quienes padecen enfermedad cardiovascular.
Fuerza de la evidencia: Preliminar e inconsistente entre poblaciones. La suplementación a largo plazo en hombres sanos mostró una señal modesta; no hubo beneficio en mujeres con enfermedad cardiovascular. En general, la evidencia es insuficiente para extraer conclusiones firmes.
7.8 Función inmunitaria
El estado de la vitamina A modula tanto la inmunidad innata como la adaptativa al regular la producción de citocinas y anticuerpos, la migración y maduración de las células B y T, el direccionamiento intestinal de las células T (gut homing) y la función de las células dendríticas intestinales, lo que ha impulsado recomendaciones para usar suplementos de vitamina A como adyuvantes de vacunas en países en desarrollo con el fin de potenciar las respuestas del sistema inmunitario en niños con deficiencia de vitamina A, aunque su eficacia es controvertida.
En hombres mayores, la suplementación con β-caroteno aumentó la actividad de las células asesinas naturales (natural killer) (Hughes et al., 1997). También existe una asociación inversa entre los niveles del pigmento en el suero y los marcadores de inflamación sistémica, como la relación neutrófilos-linfocitos y la resistencia a la insulina, así como la disfunción de las células beta.
Fuerza de la evidencia: Se deriva principalmente de la investigación mecanicista sobre la vitamina A; la evidencia causal directa de que la suplementación con betacaroteno mejora los resultados inmunitarios en individuos sanos y sin deficiencias es limitada y proviene principalmente de estudios observacionales o de pequeña escala.
8. Sistemas corporales asociados con el caroteno
- Sistema visual: Mediante la conversión a vitamina A (retinal), el betacaroteno es esencial para la fototransducción y el mantenimiento de la integridad corneal y conjuntival.
- Tegumentario (piel): Neutralización antioxidante del oxígeno singlete en la piel; uso clínico en la PPE; investigado para la fotoprotección UV.
- Sistema inmunitario: La vitamina A producida a partir del betacaroteno es fundamental para la diferenciación y función de los linfocitos, las células asesinas naturales y la defensa de la barrera epitelial.
- Sistema cardiovascular: Objeto de importantes ECA; la suplementación se asocia con daño en poblaciones de alto riesgo (fumadores); no se ha demostrado beneficio en la población general.
- Sistema pulmonar: Directamente implicado en los ensayos ATBC y CARET; la suplementación en dosis altas en fumadores se asocia con una mayor incidencia de cáncer de pulmón.
- Sistema nervioso central: Investigado en estudios cognitivos con suplementación a largo plazo; la evidencia es preliminar.
- Sistema reproductivo: La vitamina A derivada del betacaroteno es necesaria para la reproducción normal; la deficiencia se asocia con resultados adversos del embarazo.
9. Formas de dosificación y dosis reportadas
No se ha establecido una Ingesta Dietética Recomendada (RDA) específicamente para el betacaroteno como suplemento. La Junta de Alimentos y Nutrición de la Academia Nacional de Medicina no ha establecido límites superiores seguros para la ingesta de betacaroteno. El betacaroteno no tiene un Nivel Máximo de Ingesta Tolerable (UL) porque las cantidades elevadas no causan los mismos problemas que el exceso de vitamina A preformada.
Las dosis utilizadas en los principales estudios clínicos incluyen:
- El estudio ATBC fue un ensayo de intervención aleatorizado, doble ciego; se inscribieron 29,133 hombres fumadores de entre 50 y 69 años y se usó una dosis de 20 mg/día de betacaroteno.
- CARET utilizó una dosis de intervención de β-caroteno de 30 mg combinado con palmitato de retinilo 25,000 UI.
- El Women's Antioxidant Cardiovascular Study utilizó β-caroteno 50 mg cada dos días.
- En el subestudio cognitivo del Physicians' Health Study II, la dosis fue de 50 mg en días alternos; entre los participantes a largo plazo (media de 18 años), esto se asoció con puntuaciones cognitivas globales modestamente mejores.
- Para la protoporfiria eritropoyética se han utilizado 180 mg al día. Si esta dosis no es eficaz, puede aumentarse a 300 mg al día.
- Para la DMAE se han utilizado diariamente 15 mg de betacaroteno más 500 mg de vitamina C y 400 UI de vitamina E, con o sin 80 mg de óxido de zinc (la fórmula original de AREDS).
- Se han utilizado dosis farmacológicas de betacaroteno (45 y 90 mg) en esquemas intermitentes (intervalos de 5 a 6 días) en estudios de biodisponibilidad sin alterar los niveles plasmáticos en estado estable.
- La administración diaria de 15 o 45 mg de betacaroteno resultó en aumentos significativos de los niveles plasmáticos de betacaroteno.
- La ingesta de más de 30 mg de betacaroteno al día puede provocar hipercarotenemia, caracterizada por una coloración amarillenta de la piel (incluidas las plantas de los pies y las palmas de las manos). Esto es inofensivo y reversible.
10. Consideraciones de seguridad e interacciones farmacológicas
10.1 Tabaquismo y poblaciones de alto riesgo
Este representa el problema de seguridad clínicamente más significativo de la suplementación con betacaroteno. Los suplementos de betacaroteno no reducen el riesgo de cáncer. Pueden aumentar el riesgo de cáncer en fumadores activos y exfumadores, y en trabajadores expuestos al asbesto.
La revisión más reciente de la EFSA (2024) recomienda a los fumadores no consumir suplementos de β-caroteno, pero establece que la población general puede usar estos suplementos específicamente para satisfacer los requerimientos diarios de vitamina A.
Incluso en AREDS2, donde se excluyó a los fumadores activos: se observaron casos de cáncer de pulmón en el 2 % de los participantes que tomaron una formulación AREDS con betacaroteno, comparado con el 0.9 % de los participantes que tomaron AREDS sin betacaroteno. En ambos grupos, aproximadamente el 91 % de los participantes que desarrollaron cáncer de pulmón eran exfumadores. Esto indica que los exfumadores también enfrentan un riesgo elevado.
10.2 Carotenodermia
La ingestión excesiva de betacaroteno puede provocar carotenodermia reversible (decoloración amarillenta de la piel); la carotenodermia generalmente desaparece cuando se reduce o se suspende el betacaroteno. Ocasionalmente se produjo un amarillamiento de la piel durante la dosificación diaria con 45 mg de betacaroteno sin evidencia de toxicidad.
10.3 Riesgo cardiovascular en fumadores
En el ensayo ATBC, quienes recibieron suplementos de β-caroteno tuvieron una mayor incidencia de cáncer de pulmón y más muertes por accidente cerebrovascular hemorrágico y enfermedad cardíaca isquémica. Los datos de evaluación posteriores al ensayo sugirieron que quienes habían recibido β-caroteno tenían un mayor riesgo de infarto de miocardio no fatal por primera vez.
10.4 Interacciones farmacológicas
La colestiramina (Questran), el colestipol (Colestid) y el orlistat (Xenical, Alli) son medicamentos asociados con una menor absorción de betacaroteno. Algunas preparaciones de betacaroteno contienen aceite de cacahuate (maní), lo cual es relevante para las personas con alergia a este. La ODS del NIH señala que numerosas organizaciones han mantenido desde hace tiempo un consenso de que el β-caroteno dietético es una fuente segura de vitamina A tanto como nutriente como aditivo alimentario para fines de coloración.
10.5 Sin Nivel Máximo de Ingesta Tolerable para la población general
Aunque existe un Nivel Máximo de Ingesta Tolerable (UL) establecido para la vitamina A preformada, no hay un UL establecido para los carotenoides provitamina A como el betacaroteno. Esto se debe a que es poco probable que el betacaroteno y otros carotenoides causen problemas de salud incluso cuando se consumen en dosis altas. Sin embargo, los suplementos de betacaroteno —a diferencia de los alimentos ricos en betacaroteno— tienen efectos diferentes sobre la salud y pueden provocar efectos negativos.
10.6 Comparación entre las formas dietéticas y los suplementos
Los estudios observacionales han vinculado una alta ingesta dietética de carotenoides con una menor incidencia de enfermedades, pero los ensayos de intervención con suplementos de betacaroteno generalmente no han logrado demostrar efectos protectores similares. Además, la suplementación con betacaroteno a largo plazo y en dosis altas puede incluso representar riesgos, incluido un posible aumento de las enfermedades cardíacas y de determinados cánceres, particularmente entre los fumadores. Toda la evidencia positiva significativa sobre el betacaroteno se aplica al betacaroteno proveniente de fuentes alimentarias, no de suplementos.
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