isoleucil-prolil-prolina

Isoleucil-Prolil-Prolina (IPP): Una Referencia Integral

1. Identidad, Caracterización Química y Fuentes Naturales

1.1 Identidad Química y Nomenclatura

La L-isoleucil-L-prolil-L-prolina (IPP) es un tripéptido compuesto por los tres residuos de aminoácidos isoleucina, prolina y prolina. Su fórmula molecular es C₁₆H₂₇N₃O₄, y su representación SMILES codifica la estereoquímica específica de los tres residuos en la configuración all-L. El compuesto está registrado con el número CAS 26001-32-1 y tiene asignado el PubChem Compound ID (CID) 9949212. Su InChIKey es FQYQMFCIJNWDQZ-CYDGBPFRSA-N. El nombre IUPAC completo reconocido por las bases de datos químicas es L-isoleucil-L-prolil-L-prolina, a veces abreviado en la literatura como Ile-Pro-Pro o simplemente IPP. La IPP se estudia con mayor frecuencia junto con su análogo estructural valina-prolina-prolina (VPP); en conjunto, ambos se denominan lactotripéptidos (LTP).

La IPP es un péptido compuesto por los aminoácidos prolina e isoleucina, y se caracteriza específicamente como L-Prolina, L-isoleucil-L-prolil-. Fue identificada originalmente como un tripéptido antihipertensivo aislado de leche fermentada. La IPP inhibió la enzima convertidora de angiotensina I (ACE) con una IC₅₀ de 5 µM in vitro.

1.2 Fuentes Naturales y Ubicación Dentro de las Proteínas Lácteas

Los lactotripéptidos son péptidos lácteos de origen natural y forman parte de nuestra dieta diaria. Los tripéptidos isoleucil-prolil-prolina (IPP) y valil-prolil-prolina (VPP) pueden obtenerse mediante la fermentación de leche por ciertas bacterias del ácido láctico, mediante hidrólisis enzimática de la caseína, o mediante síntesis química.

La secuencia VPP está incorporada en la fracción de β-caseína en las posiciones 84-86, mientras que la IPP aparece en la β-caseína en las posiciones 74-76 y en la κ-caseína en las posiciones 108-110; no se ha identificado una incorporación directa de estos tripéptidos específicos en la αs1-caseína, aunque esta fracción contribuye a la diversidad peptídica general mediante la hidrólisis. Las caseínas se caracterizan por un alto contenido de prolina que protege las secuencias de tripéptidos incorporadas de una degradación prematura.

Las secuencias exactas de IPP y VPP se presentan en leches de rumiantes como la bovina, la caprina y la ovina debido a estructuras de caseína similares. La VPP y la IPP son péptidos inhibidores de la ACE bien conocidos, obtenidos originalmente por Nakamura et al. (1995) utilizando Lactobacillus helveticus y Saccharomyces cerevisiae como fermentadores para producir la leche agria Calpis, y fueron aislados mediante un método de HPLC de cuatro pasos con valores de IC₅₀ de 9 µM y 5 µM para sus actividades inhibitorias de la ACE in vitro, respectivamente. Desde entonces, los investigadores han aislado estos dos péptidos inhibidores de la ACE a partir de caseína derivada de leche de búfala, yak y cabra, así como de masa fermentada elaborada con centeno, trigo y malta.

1.3 Preparaciones Comunes y Formas de Dosificación

La IPP puede obtenerse mediante la fermentación de leche por ciertas bacterias del ácido láctico, mediante hidrólisis enzimática de la caseína, o mediante síntesis química, y todos los estudios clínicos presentados para revisión regulatoria se han realizado con leche directamente fermentada, con leche fermentada en polvo, o con tripéptidos obtenidos de caseína hidrolizada enzimáticamente.

Los péptidos bioactivos y los productos de hidrolizado de proteína para el tratamiento de la hipertensión se han comercializado en Japón bajo la designación de Alimento para Uso Específico de Salud (FOSHU, por sus siglas en inglés) durante varios años. Estos incluyen un producto de LTP estandarizado y patentado (conocido como AmealPeptide) derivado de la hidrólisis enzimática de caseína, que contiene niveles de VPP e IPP más altos que los que se encuentran en los productos lácteos comunes. Un producto de leche fermentada (FMP, por sus siglas en inglés) que contiene estos péptidos está disponible comercialmente en Japón bajo el nombre comercial Ameel S®, aprobado como producto FOSHU.

En entornos de investigación clínica, la IPP se ha administrado en varios formatos: los tratamientos de estudio se han ofrecido a los voluntarios en cápsulas, para excluir cualquier interferencia previa a la ingestión con matrices alimentarias; los tratamientos consistieron en el consumo durante 4 semanas, con 500 mg de proteína hidrolizada por cápsula utilizados para cada uno de los tratamientos con hidrolizado de proteína láctea (MPH, por sus siglas en inglés). La IPP y la VPP también se han estudiado en forma de tabletas, en bebidas de leche fermentada, en bebidas de yogur, e incorporadas en untables alimentarios junto con esteroles vegetales.

2. Uso Tradicional e Histórico

2.1 Leche Fermentada en el Este de Asia y Europa

El consumo de leche fermentada para mantener una buena salud, incluido el mantenimiento de la presión arterial normal, es una tradición antigua en varias regiones del mundo, incluyendo el este de Asia y Francia. Los estudios han sugerido que la leche fermentada tiene un efecto normotensor en ratas e humanos hipertensos, pero ningún efecto sobre la presión arterial en ratas e humanos normotensos.

La identificación específica de la IPP (y la VPP) como los péptidos activos responsables de las propiedades antihipertensivas es un producto de la ciencia analítica moderna, no del conocimiento ancestral. Las preparaciones tradicionales de leche fermentada en todo el este de Asia —incluida la leche agria de estilo japonés— se consumían para el mantenimiento general de la salud y el bienestar digestivo sin ningún conocimiento preciso de estos péptidos. Nakamura et al. (1995b) demostraron que los péptidos Val-Pro-Pro (VPP) e Ile-Pro-Pro (IPP) representaban la mayor parte de la actividad inhibitoria de la ACE de la leche agria Calpis (Calpis Co., Ltd., Tokio, Japón), que se prepara fermentando leche desnatada con un cultivo iniciador que contiene L. helveticus y Saccharomyces cerevisiae. Este trabajo de 1995 fue fundamental para definir científicamente los componentes activos dentro de un alimento tradicional de larga data.

La investigación científica de la IPP conecta así la cultura láctea fermentada tradicional —particularmente en Japón y Finlandia, donde las leches fermentadas con L. helveticus tienen una popularidad de larga data— con la ciencia moderna de los alimentos funcionales. Los péptidos en sí no son remedios populares aislados; más bien, son constituyentes bioactivos de alimentos con raíces tradicionales profundas cuya actividad solo se caracterizó a finales del siglo XX.

3. Constituyentes Clave, Estructura y Mecanismos de Acción

3.1 Características Estructurales Relevantes para la Bioactividad

La estabilidad de los lactotripéptidos en el tracto gastrointestinal se atribuye a características estructurales como los residuos de prolina en el extremo C-terminal y los aminoácidos ramificados en el extremo N-terminal, que les permiten llegar intactos a los tejidos objetivo y ejercer efectos fisiológicos. Los péptidos que contienen prolina e hidroxiprolina son relativamente resistentes a la degradación por las enzimas digestivas. La doble prolina en el extremo C-terminal de la IPP es particularmente crítica, ya que los enlaces peptídicos que contienen prolina son sustratos deficientes para la mayoría de las peptidasas y carboxipeptidasas de mamíferos.

Estos inhibidores tienen un motivo Ile-Pro-Pro (IPP) en su extremo C-terminal, y este motivo estructural se utilizó para guiar el diseño estructural del inhibidor sintético de la ACE ampliamente utilizado, el captopril.

3.2 Mecanismo Principal: Inhibición de la ACE

La ACE está involucrada en la regulación de la presión arterial al convertir la angiotensina I en el vasoconstrictor angiotensina II. La ACE funciona activando la angiotensina I para convertirla en el potente vasoconstrictor angiotensina II, y mediante la inactivación metabólica del péptido vasodilatador bradiquinina.

Los lactotripéptidos Ile-Pro-Pro (IPP) y Val-Pro-Pro (VPP), aislados de leche fermentada e hidrolizados de caseína, proporcionan efectos vasodilatadores mediante la inhibición de la ACE somática (sACE), con valores de IC₅₀ para la sACE de 5 y 9 µM, respectivamente. La base estructural del papel de la IPP en la inhibición específica de dominio de la ACE se ha dilucidado mediante cristalografía de rayos X y análisis cinético; los lactotripéptidos muestran preferencia por el dominio N de la ACE (nACE) debido a interacciones polares alteradas distales al ion zinc catalítico.

3.3 Inducción de Óxido Nítrico y Mecanismos Endoteliales

La IPP y la VPP inhiben la enzima convertidora de angiotensina (ACE), y tanto la leche fermentada como los hidrolizados proteolíticos de caseína láctea que contienen estos péptidos ejercen efectos reductores de la presión arterial en animales e humanos. Además, se ha reportado que el hidrolizado de caseína que contiene tanto VPP como IPP mejora la función endotelial vascular en sujetos con hipertensión de etapa I.

La investigación que examinó el efecto de la VPP e IPP sobre la producción de óxido nítrico (NO) utilizando células endoteliales vasculares cultivadas y vasos arteriales aislados encontró que cuando tanto la VPP como la IPP se añadieron al medio de células endoteliales cultivadas a concentraciones finales superiores a 100 nmol/l, la concentración de NO_x (NO₂ y NO₃) en el medio fue significativamente mayor que la del control. Se ha reportado que la IPP y la VPP promueven la producción de NO mediante la activación de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) y ejercen efectos vasodilatadores en humanos.

3.4 Expresión Génica y Mecanismos Adicionales

En estudios con ratas espontáneamente hipertensas (SHR, por sus siglas en inglés) que utilizaron análisis de microarreglos de ADN, se detectaron diferencias significativas y marcadas en la expresión génica del gen de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) (1.89 veces, P<0.05) y del gen de la conexina 40 (unión gap 40) (2.81 veces, P<0.05). La administración de VPP e IPP también condujo a un ligero aumento en la expresión del gen de la ciclooxigenasa (COX-1) y a una disminución en la expresión tanto del gen de la subunidad del factor nuclear kappa B (NF-κB) para la función vascular como del gen del receptor activado por proliferadores de peroxisomas gamma (PPARγ). Estos resultados en conjunto sugieren que la VPP y la IPP funcionan como inhibidores de la ACE en la aorta, donde pueden desempeñar un papel preventivo en la función cardiovascular.

Aunque la mayoría de los péptidos inhibidores de la ACE se caracterizaron con base en la actividad inhibitoria de la ACE in vitro, la relación entre la inhibición de la ACE y el efecto antihipertensivo fisiológico no es totalmente evidente, lo que indica la participación de otros mecanismos de acción. Se ha demostrado que los LTP inhiben la contracción vascular mediante la inhibición de la ACE, con efectos antihipertensivos confirmados en ensayos clínicos, y también se han observado mejoras en la función endotelial por la ingestión de LTP —mediante una mayor dilatación mediada por flujo (FMD) y velocidad de onda de pulso— en estudios clínicos.

Los lactotripéptidos pueden ejercer efectos reductores de la presión arterial ya sea mediante la inhibición de la ACE o mediante vías no dependientes de la ACE, pero actualmente solo se dispone de evidencia in vivo limitada sobre la base fisiológica de su acción antihipertensiva. Otros mecanismos que podrían estar involucrados incluyen la producción de sustancias vasodilatadoras o un efecto sobre la actividad del sistema nervioso simpático.

4. Evidencia Científica por Área de Uso

4.1 Reducción de la Presión Arterial: Panorama de la Base de Evidencia Clínica

Los efectos de los péptidos derivados de proteína láctea isoleucina-prolina-prolina (IPP) y valina-prolina-prolina (VPP) sobre la presión arterial se han reportado en más de 20 estudios clínicos aleatorizados y controlados con placebo. Entre 1996 y 2012, más de 30 ensayos clínicos en humanos evaluaron las respuestas de la presión arterial tras el consumo de leches fermentadas, bebidas de yogur o hidrolizados de caseína que contenían cantidades conocidas de IPP y VPP. La mayoría fueron ensayos controlados aleatorizados con poblaciones hipertensas o prehipertensas. Se han publicado nueve revisiones sistemáticas y/o metaanálisis, una revisión y metaanálisis Cochrane, así como una revisión de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA).

4.2 Metaanálisis y Revisiones Sistemáticas

Diecinueve ensayos clínicos de intervención aleatorizados con dosis diarias pequeñas (2.0-10.2 mg) de tripéptidos derivados de la caseína láctea mostraron una reducción global de la presión arterial sistólica (4.0 mmHg) y de la presión arterial diastólica (1.9 mmHg) en sujetos levemente hipertensos, en un metaanálisis de efectos aleatorios.

En un análisis general de 24 estudios con 28 ensayos en 1919 sujetos humanos, hubo reducciones pequeñas tanto en la presión arterial sistólica (PAS) como en la diastólica (PAD), con efectos medios combinados de 1.66 mmHg (IC del 95%: −2.48 y −0.84) y 0.76 mmHg (−1.31 y −0.20), respectivamente.

En un metaanálisis de 18 ensayos clínicos, el efecto combinado de estos péptidos fue una reducción de −3.73 mmHg (IC del 95%: −6.70, −1.76) para la PAS y de −1.97 mmHg (IC del 95%: −3.85, −0.64) para la PAD. El efecto fue más evidente en pacientes asiáticos (PAS = −6.93 mmHg; PAD = −3.98 mmHg) que en sujetos caucásicos (PAS = −1.17 mmHg; PAD = −0.52 mmHg), y aparentemente no estuvo relacionado con la edad, los valores basales de presión arterial, la dosis de lactotripéptidos consumida, o la duración del tratamiento.

4.3 Evidencia Estratificada por Etnia: Poblaciones Japonesas/Asiáticas

Una revisión sistemática y metaanálisis de 18 estudios que totalizaron 1194 sujetos japoneses utilizó un modelo de efectos aleatorios con estimación de máxima verosimilitud restringida (REML). El análisis mostró que el consumo de IPP/VPP indujo una reducción significativa de la PAS en comparación con el placebo en sujetos japoneses, con un efecto estimado de −5.63 mmHg (IC del 95%: −6.87 a −4.39, P<0.0001) y sin evidencia de sesgo de publicación. Se evidenció una heterogeneidad significativa entre los estudios, que podría explicarse por una influencia significativa del estado basal de presión arterial: el efecto de la IPP/VPP sobre la PAS fue más fuerte en sujetos hipertensos (−8.35 mmHg, P<0.0001) que en sujetos no hipertensos (−3.42 mmHg, P<0.0001). Además, el efecto siguió siendo significativo al limitar el análisis a las series que evaluaron las dosis habituales consumidas diariamente (por debajo de 5 mg/día), con efectos estimados de −6.01 mmHg en la población general y de −3.32 mmHg en sujetos no hipertensos.

4.4 Poblaciones Europeas

Se ha demostrado que los péptidos derivados de la leche IPP y VPP reducen la presión arterial sistólica; esta disminución se demuestra de manera convincente en sujetos de origen asiático, pero se han obtenido resultados menos consistentes en poblaciones europeas. Un metaanálisis conforme a PRISMA encontró que la disminución de la PAS con IPP/VPP fue de 1.28 mmHg (IC del 95%: −2.09 a −0.48, P=0.0017) y la disminución de la PAD fue de 0.59 mmHg (IC del 95%: −1.18 a −0.01, P=0.047) en sujetos europeos. No hubo evidencia de sesgo de publicación ni de heterogeneidad (P=0.13). Se observó un efecto significativo para la edad, ya que cada año adicional de edad reducía el efecto sobre la PAS en 0.09 mmHg. Los autores concluyeron que los péptidos IPP y VPP son eficaces para reducir moderadamente la PAS en sujetos europeos, tal como se conoce para las poblaciones asiáticas.

4.5 Ensayos Controlados Aleatorizados Individuales Clave

Un ensayo cruzado holandés, aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo, incluyó a sujetos con prehipertensión e hipertensión de etapa 1. El estudio incluyó a 70 sujetos caucásicos con prehipertensión o hipertensión de etapa 1. Los tratamientos del estudio consistieron en el consumo diario de dos cápsulas de MPH1 (cada una con 7.5 mg de Isoleucina-Prolina-Prolina; IPP), MPH2 (cada una con 6.6 mg de Metionina-Alanina-Prolina, 2.3 mg de Leucina-Prolina-Prolina y 1.8 mg de IPP), o placebo (que contenía celulosa) durante 4 semanas. En los sujetos con prehipertensión, la ingesta diaria tanto de MPH1 como de MPH2 no afectó la presión arterial. Sin embargo, entre los sujetos con hipertensión de etapa 1 se observó una reducción con el hidrolizado rico en IPP.

Un estudio finlandés con untables probó la combinación de IPP/VPP con esteroles vegetales. Los criterios de inclusión fueron edad de 30-55 años, presión arterial sistólica ≥140 mmHg y presión diastólica de 85-99 mmHg, con colesterol LDL elevado; se excluyeron los sujetos con medicación antihipertensiva o hipolipemiante, enfermedad de las arterias coronarias, diabetes, enfermedad maligna, abuso de alcohol o alergia a la leche. Una dosis diaria de 5 mg de péptidos IPP/VPP disminuyó la presión arterial sistólica en promedio 2-10 mmHg y la presión arterial diastólica en 2-7 mmHg. Se obtuvo poco beneficio adicional con una dosis diaria de 50 mg de péptidos.

Un ensayo cruzado japonés estudió el efecto de un producto de lactotripéptido estandarizado sobre la función endotelial. Los resultados sugirieron que la VPP y la IPP podrían tener efectos beneficiosos sobre la salud arterial; en este ensayo cruzado, controlado con placebo y doble ciego, 24 sujetos masculinos recibieron ya fuera placebo o 1.25 g de producto de LTP estandarizado (3.42 mg de VPP y 3.87 mg de IPP) por día durante 1 semana.

4.6 Ensayos Negativos y Nulos

Se publicaron varios estudios de intervención con IPP y VPP que no encontraron un efecto significativo de reducción de la presión arterial. Trece de los ECA revisados por la EFSA, cuatro de los cuales tenían el poder estadístico adecuado para detectar diferencias pequeñas entre grupos en la PAS, no observaron un efecto de la IPP y la VPP sobre la PAS o la PAD. La interpretación de los resultados de siete de los ocho estudios que reportaron un efecto de la IPP y la VPP sobre la PAS medida en consulta se vio dificultada por limitaciones metodológicas importantes. Aunque el número de ensayos clínicos continúa aumentando, los resultados han sido inconsistentes, especialmente en los estudios más recientes.

4.7 Individuos Normotensos

Se ha reportado que la leche fermentada tiene un efecto normotensor en ratas e humanos hipertensos, pero ningún efecto sobre la presión arterial en ratas e humanos normotensos. En estudios clínicos, la leche fermentada que contiene péptidos biológicamente activos disminuyó significativamente la presión arterial sistólica y diastólica en sujetos hipertensos; en contraste, no se observó ningún efecto significativo sobre la presión arterial en normotensos.

4.8 Función Endotelial Vascular y Rigidez Arterial

Se ha demostrado además que los lactotripéptidos ejercen efectos beneficiosos distintos a la reducción de la presión arterial sistémica, incluyendo la mejora de la función endotelial vascular en sujetos con hipertensión leve. Un estudio no reportó cambios en la presión arterial sistémica, lo que sugiere que la mejora de la función endotelial vascular atribuible a la VPP y la IPP es independiente de los cambios hemodinámicos.

Además de la actividad inhibitoria de la ACE, se ha demostrado que los lactotripéptidos VPP e IPP ejercen un efecto beneficioso sobre la rigidez arterial en ratas hipertensas y sujetos humanos levemente hipertensos. En un modelo de rata con hipertensión inducida por L-NAME, el tratamiento con L-NAME aumentó gradualmente la velocidad de onda de pulso (PWV) con el tiempo, de 460.0 cm/s tras 1 semana a 572.9 cm/s tras 4 semanas de tratamiento. En contraste, 4 semanas de tratamiento con VPP o IPP atenuaron significativamente este aumento en la PWV. Este resultado concuerda con un estudio previo en humanos de 8 semanas que evaluó la ingesta de alimentos que contenían VPP e IPP, lo cual mejoró la PWV en sujetos hipertensos.

Un ensayo aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo encontró que el hidrolizado de caseína que contiene Val-Pro-Pro e Ile-Pro-Pro mejora la presión arterial central y la rigidez arterial en sujetos hipertensos.

4.9 Efectos sobre el Colesterol y los Lípidos

Se han reportado efectos antihipertensivos y de reducción del colesterol para un untable que contiene los péptidos bioactivos IPP y VPP junto con esteroles vegetales. Sin embargo, estos resultados provinieron de estudios que combinaban IPP/VPP con esteroles vegetales, lo que dificulta atribuir el efecto de reducción de lípidos exclusivamente a los lactotripéptidos. Esta área requiere más estudios con la IPP/VPP como variables aisladas.

4.10 Aterosclerosis: Datos Preliminares en Animales

Se ha reportado que los péptidos derivados de la leche Val-Pro-Pro e Ile-Pro-Pro atenúan el desarrollo de la aterosclerosis en ratones deficientes en apolipoproteína E, en un estudio preliminar. Estos hallazgos son preclínicos y aún no pueden extrapolarse a humanos.

5. Estatus Regulatorio y Evaluación de la EFSA

Tras una solicitud de Valio Ltd presentada de conformidad con el Artículo 13(5) del Reglamento (CE) N.º 1924/2006, se pidió al Panel de la EFSA sobre Productos Dietéticos, Nutrición y Alergias que emitiera un dictamen sobre la fundamentación científica de una declaración de propiedades saludables relacionada con la isoleucil-prolil-prolina (IPP) y la valil-prolil-prolina (VPP) y el mantenimiento de la presión arterial normal.

La EFSA determinó que los tripéptidos IPP y VPP están suficientemente caracterizados, y que el mantenimiento de la presión arterial normal es un efecto fisiológico beneficioso. No obstante, el Panel de la EFSA concluyó que no se había establecido una relación de causa y efecto entre el consumo de IPP y VPP y el mantenimiento de la presión arterial normal.

Sobre la base de todos los datos presentados, el Panel reiteró que no se ha establecido una relación de causa y efecto entre el consumo de IPP y VPP y el mantenimiento de la presión arterial normal. Los productos lácteos antihipertensivos que contienen lactotripéptidos no cuentan con declaraciones de propiedades saludables aprobadas en la UE. La EFSA consideró que la evidencia sobre el efecto antihipertensivo de los lactotripéptidos era insuficiente. Aunque se han publicado varios estudios clínicos que muestran resultados positivos, hay algunos estudios que no muestran ningún efecto sobre la presión arterial.

En Japón, en cambio, los péptidos bioactivos y los productos de hidrolizado de proteína para el tratamiento de la hipertensión se han comercializado bajo la designación japonesa de Alimento para Uso Específico de Salud (FOSHU) durante varios años.

6. Biodisponibilidad y Farmacocinética

Para ejercer efectos fisiológicos tras la ingestión oral, es de crucial importancia que los lactotripéptidos permanezcan activos durante la digestión y absorción gastrointestinal y lleguen al sistema cardiovascular. La IPP, la VPP y la Leucina-Prolina-Prolina (LPP) se denominan conjuntamente XPP, como modelos de péptidos derivados de alimentos que contienen prolina en el extremo C-terminal en general, ya que son relativamente resistentes a la degradación en el tracto gastrointestinal y, por lo tanto, se espera que tengan una cinética similar.

Mediante cromatografía líquida/EM, la investigación encontró que la biodisponibilidad absoluta de los tripéptidos que contienen prolina, incluida la IPP, es de aproximadamente el 0.1%. En sujetos humanos, tras una dosis oral de lactotripéptido en yogur enriquecido (250 ml que contenían aproximadamente 20 mg tanto de IPP como de VPP), la concentración plasmática máxima de IPP se determinó en menos de 1 pmol/ml, concluyéndose que estaba muy por debajo de su concentración efectiva para la inhibición de la ACE determinada in vitro.

Los datos de un estudio que evaluó la biodisponibilidad de la IPP y la VPP sugieren que la IPP podría tener una mejor biodisponibilidad que la VPP. Se ha reportado que los lactotripéptidos (VPP e IPP) de la leche pueden atravesar la barrera intestinal y, tras la absorción, inhibir la producción de angiotensina II en el torrente sanguíneo.

La discrepancia entre las concentraciones plasmáticas muy bajas medidas y los efectos sobre la presión arterial observados clínicamente es un enigma reconocido en este campo. Los estudios preclínicos e in vitro sugieren que una parte de la dosis ingerida por vía oral de estos péptidos puede absorberse en forma intacta desde el tracto gastrointestinal, puede inhibir el sistema renina-angiotensina tisular y puede producir reducciones significativas de la presión arterial. Se ha propuesto como explicación la inhibición local de la ACE dentro de la pared intestinal o en el tejido vascular periférico, sin necesidad de altas concentraciones sistémicas, pero esto no se ha establecido de forma definitiva.

7. Biosíntesis y Fabricación

7.1 Fermentación Microbiana

Entre las bacterias del ácido láctico, L. helveticus puede crecer rápidamente en la leche debido a su alta actividad proteolítica y su resistencia al estrés ácido, y por lo tanto puede liberar una gran cantidad de péptidos, incluidos péptidos bioactivos, en la leche fermentada mediante la proteólisis de las proteínas lácteas. Se ha demostrado la contribución de las proteasas de pared celular de L. helveticus a la activación de las secuencias antihipertensivas, es decir, los tripéptidos Ile-Pro-Pro (IPP) y Val-Pro-Pro (VPP), a partir de la hidrólisis de la caseína.

El mecanismo biosintético consiste en la hidrólisis de la β-caseína por la proteinasa de pared celular; luego, los péptidos generados se transfieren al interior de la célula mediante un transportador de oligopéptidos, donde endopeptidasas como PepO2, PepC2 y PepX pueden actuar sobre las secuencias C- y N-terminales para producir VPP e IPP.

7.2 Hidrólisis Enzimática

Los hidrolizados de proteína láctea ricos en IPP pueden producirse mediante la hidrólisis de glicomacropéptido y de caseína, respectivamente, utilizando una endoproteasa específica de prolina. Los pentapéptidos QNIPP y VVVPP, que incorporan IPP y VPP respectivamente, se generan a partir de la β-caseína; se requiere actividad de aminopeptidasa para liberar los tripéptidos finales, y esta puede ser proporcionada teóricamente por lactobacilos lisados generados durante el proceso de fermentación.

8. Dosis Utilizadas en Estudios Clínicos

Diecinueve ensayos clínicos de intervención aleatorizados probaron dosis diarias pequeñas de 2.0-10.2 mg de tripéptidos derivados de la caseína láctea (IPP + VPP combinados).

En un ensayo cruzado, el consumo diario consistió en dos cápsulas de MPH1, cada una con 7.5 mg de IPP, durante 4 semanas.

En un ensayo japonés sobre función endotelial, 24 sujetos masculinos recibieron 1.25 g de producto de LTP estandarizado (3.42 mg de VPP y 3.87 mg de IPP) por día durante 1 semana.

Se utilizó una dosis diaria de 5 mg de péptidos IPP/VPP en ensayos clínicos finlandeses, disminuyendo la presión arterial sistólica en promedio 2-10 mmHg y la presión arterial diastólica en 2-7 mmHg. Se obtuvo poco beneficio adicional con una dosis diaria de 50 mg de péptidos.

El efecto de la IPP/VPP sobre la PAS siguió siendo significativo al limitar el análisis a los estudios que evaluaron las dosis habituales consumidas diariamente (por debajo de 5 mg/día).

Es probable que las reducciones máximas de presión arterial, de aproximadamente 13 mmHg de PAS y 8 mmHg de PAD, respectivamente, tras el tratamiento activo en comparación con el placebo, se alcancen después de 8-12 semanas de tratamiento.

9. Sistemas Corporales y Áreas de Salud Asociadas

9.1 Sistema Cardiovascular

La IPP se asocia principalmente con la salud cardiovascular, específicamente con la regulación de la presión arterial. La IPP y la VPP inhiben la enzima convertidora de angiotensina (ACE), y tanto la leche fermentada como los hidrolizados proteolíticos de caseína láctea que contienen estos péptidos ejercen efectos reductores de la presión arterial en animales e humanos. Se ha demostrado que los LTP inhiben la contracción vascular mediante la inhibición de la ACE, y se han observado mejoras en la función endotelial por la ingestión de LTP mediante una mayor dilatación mediada por flujo (FMD) y velocidad de onda de pulso en estudios clínicos.

9.2 Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (SRAA)

Los péptidos pequeños derivados de la leche han mostrado potencial para reducir la vasoconstricción mediada por angiotensina II, ya que mecánicamente imitan a los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (IECA). Un estudio clínico mostró una disminución significativa del cociente angiotensina II/angiotensina I en la sangre circulante por el consumo de leche fermentada que contenía VPP e IPP.

9.3 Función Endotelial y Vascular

Los péptidos derivados de la leche Val-Pro-Pro (VPP) e Ile-Pro-Pro (IPP) inhiben la enzima convertidora de angiotensina, dilatan los vasos sanguíneos ex vivo y estimulan la producción de óxido nítrico (NO) en las células. Tanto la disfunción endotelial como la rigidez arterial son marcadores sustitutos de la aterosclerosis y, por lo tanto, de los eventos cardiovasculares.

10. Consideraciones de Seguridad e Interacciones

10.1 Perfil Toxicológico

Los estudios de toxicidad en animales y los ensayos de seguridad en humanos respaldan la seguridad de los lactotripéptidos. La seguridad de uso de los productos comerciales que contienen lactotripéptidos se ha confirmado en varios estudios de toxicidad in vitro e in vivo, y en estudios con humanos. En pruebas de genotoxicidad que incluyeron pruebas de mutación inversa bacteriana, pruebas de mutación génica en células de mamíferos y pruebas de aberración cromosómica en mamíferos, se encontró que el hidrolizado de proteína láctea que contiene IPP (Tensguard™) no era mutagénico ni clastogénico.

En pruebas de toxicidad subcrónica en ratas expuestas al producto de hidrolizado de caseína, el "nivel sin efecto adverso observable" (NOAEL, por sus siglas en inglés) resultó ser >1000 mg de hidrolizado de caseína/kg de peso corporal por día (correspondiente a 3 mg de IPP + 3 mg de VPP/kg de peso corporal por día). Se han realizado numerosos estudios humanos publicados y una serie de estudios de toxicidad con varios productos que contienen lactotripéptidos, y los resultados no mostraron problemas de seguridad. No ha habido evidencia de toxicidad en órganos objetivo asociada con la administración de Val-Pro-Pro e Ile-Pro-Pro.

10.2 Sin Efecto en Normotensos

Los estudios han sugerido que la leche fermentada tiene un efecto normotensor en ratas e humanos hipertensos, pero ningún efecto sobre la presión arterial en ratas e humanos normotensos. Esta actividad selectiva en individuos hipertensos, sin una reducción significativa de la presión en individuos normotensos, se considera una característica de seguridad favorable que distingue a la IPP de los inhibidores farmacéuticos de la ACE.

10.3 Interacción con Fármacos Inhibidores de la ACE

Un estudio investigó las interacciones entre el enalapril (un inhibidor farmacéutico de la ACE) y un producto de leche fermentada (FMP) que contiene los péptidos inhibidores de la ACE VPP e IPP. Se utilizaron estudios in vivo de dosis única y a largo plazo (6 semanas). La administración oral de dosis única de enalapril concomitante con FMP (VPP, IPP: 3.5 mg/kg) produjo un efecto antihipertensivo menor que la monoterapia con enalapril. Sin embargo, este efecto no se observó en animales a los que se administró una dosis menor de FMP (VPP, IPP: 1.75 mg/kg) junto con enalapril. Actualmente, un producto de leche fermentada (FMP) que contiene estos péptidos está disponible comercialmente en Japón (nombre comercial, Ameel S®) y este producto FOSHU está fácilmente disponible para las personas, independientemente de si están tomando otros medicamentos antihipertensivos. Existen pocos estudios publicados sobre los efectos de la ingesta combinada de FMP y un IECA prescrito. Estos datos en animales plantean una duda sobre una posible interacción farmacodinámica a dosis más altas; la relevancia clínica en humanos a dosis dietéticas habituales no se ha establecido.

10.4 Consideraciones sobre la Alergia a la Leche

En los ensayos clínicos con IPP/VPP, se excluyó de la participación a los sujetos con alergia a la leche. Dado que la IPP se deriva de la caseína de la leche bovina, las personas con alergia a la proteína de la leche de vaca requieren una consideración específica, aunque la extensa hidrólisis involucrada en la fabricación de productos enriquecidos con IPP altera sustancialmente las estructuras proteicas alergénicas en relación con la caseína intacta.

10.5 Vacíos de Evidencia

Se espera que la investigación futura examine los efectos de la bioaccesibilidad, la biodisponibilidad, la estabilidad y la reactividad de los péptidos con las matrices alimentarias e intestinales, así como con la microbiota intestinal, sobre la reducción de la presión arterial. La marcada diferencia étnica en la respuesta clínica entre sujetos asiáticos y caucásicos —estadísticamente significativa en múltiples metaanálisis— sigue siendo una cuestión sin resolver, y se han propuesto como explicaciones, sin confirmarse, las diferencias en la dieta, la microbiota intestinal, la actividad del sistema renina-angiotensina o los polimorfismos genéticos en la ACE.

Referencias

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