ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN

Los fitoestrógenos: ¿mito o amenaza para la alimentación animal en el trópico?

D.E. García y O. López
Estación Experimental de Pastos y Forrajes "Indio Hatuey"Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba
E-mail: DGarcia@indio.atenas.inf.cu

INTRODUCCIÓN

Los efectos de los fitoestrógenos en la reproducción fueron manejados empíricamente por los antiguos griegos y egipcios, quienes utilizaron preparaciones de plantas estrogénicas como agentes para inducir la fertilidad, el tratamiento posparto y la inhibición de la reproducción. Más cercanamente, los estrógenos vegetales han aparecido como un factor importante en los problemas económicos y de salud en la nutrición animal.
Los fitoestrógenos son productos químicos de las especies vegetales, los cuales poseen actividad estrogénica. El estrógeno típico más conocido es el 17â-estradiol (A), el cual tiene funciones extremadamentes importantes en la reproducción de los vertebrados y es producido principalmente por los ovarios de los mamíferos, pero además por las glándulas suprarrenales y la placenta (Rose, 1992). En la figura 1 se muestra la estructura esteroidal de esta hormona.

Existen muchas plantas que se utilizan en la alimentación de los rumiantes, las cuales poseen actividad estrogénica. Sus estructuras químicas y propiedades varían ampliamente por la influencia de diferentes factores, entre los que se destacan: la familia botánica, las condiciones ambientales y las técnicas de manejo de los pastizales.

Las descripciones realizadas por Farnsworth, Bingel, Cordell, Crane y Fong (1975) señalan a varios cientos de plantas que contienen fitoestrógenos, aunque existen pocos datos sobre los estrógenos naturales que rebasen la caracterización de su fuente vegetal y que incluyan la actividad biológica y su estructura química.

Los fitoestrógenos están representados por tres clases químicas: los cumestanos (compuestos derivados de las cumarinas), los isoflavonoides (isómeros de posición de los flavonoides clásicos) y las lactonas del ácido â resorcílico, las cuales son ésteres cíclicos con propiedades hidrofóbicas (Sheehan y Medlock, 1995).

En ese sentido, en la figura 2 se presenta la estructura química general de los tres grupos de fitoestrógenos encontrados en las plantas.

Recientemente, en la clasificación propuesta por Cassidy, Hanley y Lamuela-Raventós (2000) los fitoestrógenos naturales se dividen en: isoflavonoides (fig. 2B), lignanos (fig. 2C) y estilbenos (Fenil propanoides de doble isomería).

La actividad biológica de los estrógenos clásicos, que son esteroides, depende en gran medida de la presencia de grupos hidroxilos, particularmente en el anillo A del núcleo esteroidal. A diferencia del 17â-estradiol, la mayoría de los fitoestrógenos que se encuentran en las plantas no son esteroides, sino compuestos que poseen grupos hidroxilos que pueden alinearse en una posición estereoquímica análoga a la del 17â-estradiol y competir por el sitio activo del receptor de estrógeno (RE) en los mamíferos.

Con la utilización de los forrajes arbóreos en la alimentación animal, los estudios de estos bioactivos químicos se han intensificado, debido al interés creciente de los países desarrollados en sustentar la base alimentaria de sus sistemas de producción animal, en el consumo de leguminosas templadas con elevados niveles de estos metabolitos.

2. Fuentes naturales de estrógenos y su variación con la fenología y la especie

Independientemente de que la mayor cantidad de estrógenos naturales no poseen estructura esteroidal, existen fitoesteroides que presentan este tipo de propiedad y tienen funciones específicas en las plantas que lo contienen.

Ha sido común encontrar artículos científicos que describan la presencia de estrógenos naturales en las plantas; sin embargo, los planteamientos sobre las hormonas de sexo femenino de tipo esteroide han sido debatidos en décadas pasadas por muchos autores (Jacobsohn, Frey y Hochberg, 1965; Young, Knights y Hillman, 1977; Van Rompuy y Zeevaart, 1979).

En la década del 60 Jacobsohn et al. (1965) concluyeron que en esa etapa no se realizaron investigaciones que probaran que los estrógenos esteroides estuvieran presentes de forma natural en las plantas. Un año después, Bennett y Heftman (1966) aislaron estrona a partir del polen y de las semillas de la palma datilera; mientras que Heftman, Ko y Bennett (1966) identificaron estrona en semillas de granada, aunque pocos años después Dean, Exley y Goodwin (1971) no pudieron confirmar el alto rendimiento de estrona informado por Heftman et al. (1966).

Más adelante, Gavienowski y Gibbs (1969) aislaron estrona a partir de semillas de manzana, Kopcewicz (1971) observó cambios cuantitativos en el contenido de estrógeno durante el desarrollo de la planta de frijol, y Kopcewicz y Chrominski (1971) encontraron mayores niveles de estrógenos endógenos en plantas en las cuales se indujo la feminidad a propósito.

Por su parte, Awad (1974) encontró estrona y estradiol en las semillas de albaricoque; mientras que Young et al. (1977), al utilizar precursores radioactivos, informaron que Phaseolius vulgaris produjo estradiol. Sin embargo, Van Rompuy y Zeevaart (1979) concluyeron que la presencia de estrógenos esteroidales endógenos en las plantas era dudosa, independientemente de los resultados del resto de la comunidad científica de entonces.

En los años 80 prosiguieron las investigaciones. Janik y Adler (1984) caracterizaron un RE endógeno para el 17b-estradiol aislado a partir de glóbulos de Gladiolus primulinus. Este RE era similar a su contraparte en los mamíferos. El estradiol, el estriol y el dietilestilbestrol se unieron a este; mientras que la testosterona y la progesterona no lo hicieron (Janik, 1983). Además, Simons y Grinwich (1989) detectaron inmunológicamente cuatro esteroides de mamíferos en más del 80% de las plantas estudiadas.

Después de estos trabajos básicos de detección y caracterización, de forma paulatina los investigadores comenzaron a prestarle mayor atención al tema, convencidos de la repercusión potencial de los compuestos estrogénicos en el reino animal.

3. Métodos para la cuantificación de fitoestrógenos

La cuantificación de los metabolitos secundarios, que derivan fundamentalmente de las estructuras de los flavonoides y las cumarinas como esqueletos carbonados básicos con acción estrogénica, es complicada y presenta muchas limitaciones, sobre todo en los países donde la carencia de instrumentación sofisticada constituye un gran reto.

La cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) es el método más descrito en la literatura, por la versatilidad que proporciona en la determinación de las concentraciones de estos compuestos. Esta modalidad de la cromatografía líquida es confiable, extremadamente sensible y precisa, sobre todo cuando se emplea la fase reversa mediante la detección con diodos (Franke, Custer, Cerna y Narala, 1994).
Los estándar internos más usados en las investigaciones desarrolladas en los años 80 y 90 han sido las isoflavonas, entre las que se destacan la Daidzeina, la Genisteína, la Formononetina, la Biochanina- A y los derivados de las cumarinas, como el Coumestrol (Williams y Harborne, 1989).

Las flavonas químicamente puras, desde el punto de vista estructural, presentan características muy similares a las de los compuestos con propiedades estrogénicas y en muchos trabajos se ha concluido que la combinación de la fase reversa con el acoplamiento de diodo es la mejor forma para su cuantificación (Franke, Custer, Wang y Yang, 1998).

Por otra parte, existe el consenso que es factible detectar selectivamente los derivados del Cumestrol, combinando este tipo de columnas cromatográficas con la detección por fluorescencia (Franke et al., 1994).

Evidentemente, este método puede presentar algunas limitaciones si no se cuenta con las correctas técnicas de extracción, preconcentración y aislamiento, debido a la presencia en los tejidos vegetales de compuestos poco polares, tales como ceras, aceites, esteroles y clorofilas que pueden causar daños a las columnas comatográficas en los pasos de preconcentración y purificación. Para eliminar esta problemática, las investigaciones han sido enfocadas a la utilización de la adsorción sólido-sólido en sustitución de la de tipo clásico (Messina y Barnes, 1991).
En las investigaciones recientes se está incursionando con métodos enzimáticos extremadamente selectivos para la separación de estos metabolitos. Por otra parte, los sorventes utilizados (C₁₈) tienen también varias limitaciones, básicamente por la baja retención de los compuestos polares.

Todos estos señalamientos se incrementan considerablemente si se emplean matrices complejas (como alimentos derivados de la soya) y fluidos corporales, como el plasma sanguíneo, la orina o la leche materna (Franke et al., 1998). Para esto se emplean escaneadores ultravioleta (UV), detectores electroquímicos, sistemas de elusión por gradiente y acoplamiento de la cromatografía gaseosa con la espectrometría de masa después de la silanizacion con trimetilo.

La tabla 1 muestra los indicadores analíticos de mayor variación en la cuantificación de fitoestrógenos en la actualidad.

Los bioensayos ofrecen una medida integrada de la estrogenicidad de los pastos, teniendo en cuenta todos los compuestos estrogénicos, la selección de la dieta por el animal, su metabolismo y la actividad relativa de los compuestos. Estos han demostrado ser particularmente útiles para los ovinos en pastoreo, donde los patrones de metabolismo tienen un papel importante con la estrogenicidad del pasto (Adams, 1994).

5. Estudios en plantas templadas

Los fitoestrogénos están ampliamente distribuidos entre las plantas templadas. Muchas leguminosas contienen compuestos que pueden afectar el sistema reproductivo de los rumiantes, pero no todos son estrógenos. Los compuestos estrogénicos más importantes en las leguminosas son las isoflavonas y los cumestanos; en este sentido, la estrogenicidad de los cumestanos es aproximadamente 1/1 000 y la de las isoflavonas es aproximadamente 1/10 000, en relación con la actividad del 17â-estradiol (Adams, 1990a).

Los fitoestrogénos aislados de las leguminosas imitan la actividad del 17â-estradiol, pero sus efectos no son idénticos y también pueden tener actividad antiestrogénica. Folman y Pope (1969), de forma anticipada, indicaron que los estrógenos naturales competían con los esteroides endógenos, de forma tal que el balance entre la actividad estrogénica estaba determinado por la proporción del fitoestrógeno y el estrógeno endógeno. Esto puede explicar por qué los efectos estrogénicos predominan en los ovinos.

Los efectos antiestrogénicos se informan principalmente en los humanos, en los cuales las concentraciones del estrógeno esteroide en circulación son relativamente altas (Adlercreutz, Honjo, Higashi, Fotsis, Hamalainem, Hasegawa y Okada, 1991). Los bovinos tienen concentraciones relativamente bajas de estradiol en circulación; por tanto, puede esperarse que los efectos estrogénicos dominen en esta especie.

Se conoce que el Cumestrol en la alfalfa es alrededor de 30 veces más efectivo que la Genisteína en los ratones y que causa problemas relacionados con los estrógenos (endógenos) en los animales (Bickoff, Spencer, Witt y Knuckles, 1969); además, parece tener un efecto acumulativo. En consecuencia, incluso pequeñas cantidades (25 ppm) en el forraje pueden tener un efecto adverso y reducir la fertilidad de los ovinos (Smith, Jagusch, Brunswick y Nelly, 1979).

Whitten, Russell y Naftolin (1992) han encontrado que el Cumestrol aislado de la alfalfa, con una concentración en la dieta de 0,01-0,10% MS, induce el crecimiento uterino en las ratas en un período de 90 horas. Las dosis menores no activas durante este tiempo de alimentación son activas cuando se suministran por un período mayor. Una concentración de cumestrol tan baja como 0,005% MS, induce el agrandamiento uterino si la dieta se suministra durante más de 180 horas (Saloniemi, Wahala, Nykahen, Kallela y Saastamoinen, 1995).

5.1.2 Trébol blanco

El trébol subterráneo puede contener hasta 5% MS de isoflavonas estrogénicas, incluyendo la Genisteína y la Formononetina. El contenido de Formononetina depende principalmente del genotipo; los cultívares "Dinninup", "Denalganup"y "Yarloop"contienen altas concentraciones de Formononetina, y "Geraldton"y "Tallarook"contienen cantidades intermedias y son relativamente independientes del estado de salud de la planta (Rossiter, 1970). Las isoflavonas están presentes solo en el trébol fresco y desaparecen en la senectud; cuando este se transforma en heno, secado rápidamente, puede retener la mayor parte de la estrogenicidad.
Las deficiencias de fosfato, sulfato o nitrógeno pueden causar disminuciones en la concentración de Formononetina.

5.1.3 Trébol rojo

El principal compuesto estrogénico en el trébol rojo (Trifolium pratense) es la isoflavona Formononetina, la cual está principalmente bajo control genético. Sin embargo, los factores ambientales parecen tener un papel fundamental; por ello, este pasto es estrogénico en la primavera y la estrogenicidad disminuye después del florecimiento. Las deficiencias de fertilizantes que perjudican el crecimiento de la planta, también aumentan la concentración de Formononetina. Al igual que en el trébol subterráneo, el ensilaje o el heno pueden retener una considerable estrogenicidad.

Según varios estudios (Kallela y Saastamoinen, 1978; Kallela, Saastamoinen y Huokuna, 1987), todas las variedades de trébol rojo en los países nórdicos contienen isoflavonas estrogénicas; sin embargo, existen diferencias entre las variedades. También se ha observado que la etapa de crecimiento y la temperatura afectan la cantidad de fitoestrógenos, los cuales se forman en mayor abundancia en la primavera, durante el período de crecimiento rápido, o en el otoño en el rebrote abundante (Kallela, Heinonem y Saloniemi, 1984).

La cantidad de nutrientes también tiene un efecto reconocido. La concentración de Formononetina del trébol rojo es mayor en un suelo con un contenido bajo de fósforo que en un suelo fertilizado con fósforo (Mc Murray, Laidlaw y Mc Elroy, 1986). Asimismo, se ha observado que con el aumento de las dosis de nitrógeno disminuyen las concentraciones de fitoestrógenos y de PB (Kallela, 1964). Hasta donde alcanzó esta revisión no se ha estudiado el posible efecto de otros factores como la frecuencia de corte y la adición de microelementos o abonos orgánicos al suelo.

5.1.4 Soya forrajera

Las especies de soya (Glycine sp.) pueden contener elevados niveles de isoflavonas, principalmente la Genisteína y la Daizeína, y también cantidades significativas de Cumestrol. Se ha informado que una dieta de soya puede causar efectos estrogénicos en los monogástricos domésticos (Drane, Wrathall, Patterson y Hebert, 1981) y en los animales de laboratorio (Sharma, Adlercreutz, Strandberg, Zirkin, Coffee y Ewing, 1992), pero son escasos los informes sobre los efectos en los rumiantes.

5.1.5 Otras especies

Se ha informado la presencia de fitoestrogénos en otras leguminosas que se encuentran en las áreas de pastoreo, pero la significación económica para la agricultura no ha sido evaluada. Se ha planteado que el Trifolium alexandrinum contiene isoflavonas estrogénicas, aunque las concentraciones de Formononetina son bajas.

La actividad estrogénica ha sido descrita también en el loto de los pantanos (Lotus corniculatus) y en leguminosas nativas americanas tales como Vicia americana y Astragalus serotinus; otras especies, como Barbarea vulgaris, Ranunculus acris, Poa pratensis, Glyceria grandis, Chenopodium album y Brassica rapa, contienen considerables niveles de estos metabolitos (Gammie y Kitts, 1972).

5.2 Otros aspectos a considerar

Por otra parte, los niveles de fitoestrógenos varían con la fuente vegetal y los órganos de la planta que los poseen; en este sentido, la tabla 2 muestra la concentración de algunos estrógenos naturales en alimentos provenientes de las leguminosas empleadas en la alimentación animal en Europa.

La confección de ensilaje o la fabricación de heno mantienen o disminuyen las propiedades estrogénicas, en dependencia de la especie conservada, la edad del forraje y los tipos de microorganismos que se desarrollan en el medio. La tabla 3 muestra la concentración de los principales fitoestrógenos en el trébol rojo, fresco y conservado.

A diferencia de los estrógenos esteroides, las isoflavonas y los cumestanos estrogénicos de las leguminosas, específicamente en los tréboles y en la alfalfa, parecen tener poca habilidad para aumentar la ganancia de peso vivo en los ovinos (Trenkle y Burroughs, 1978). Sin embargo, los promotores estrogénicos del crecimiento pueden añadirse a los fitoestrógenos para producir efectos estrogénicos fuertes (Lookhart, 1980).

Los animales que pastorean en pasto estrogénico de leguminosas pueden acumular isoflavonas en su grasa hasta una concentración aproximadamente 20 veces mayor que en el plasma (Lindner, 1967). Sin embargo, estas concentraciones son muy bajas en comparación con las de algunos productos vegetales consumidos. Las concentraciones de 1-5 mg de isoflavonas por gramo de grasa son aproximadamente 1 000 veces menores que las concentraciones de fitoestrogénos en los alimentos derivados de la soya (Lindner, 1967).

6. Efecto negativo de los fitoestrógenos debido al manejo de los pastizales

La repercusión de las plantas estrogénicas ha sido un tema ampliamente tratado, aunque el mayor cúmulo de informaciones y daños causados por esta fuente de alimento provienen de países desarrollados con climas fríos, entre los que se destacan Australia, Finlandia, Inglaterra, Suiza y Dinamarca.

En el sur de Australia, particularmente en la región del suroeste, las precipitaciones ocurren en el invierno y la primavera. Los veranos secos imposibilitan el crecimiento de los pastos perennes, por tanto la producción animal se basa en el pasto anual, del cual la leguminosa predominante es el trébol subterráneo (Trifolium subterraneum). Algunos cultivares de esta especie, que contienen altas concentraciones del fitoestrógeno Formononetina, están muy bien adaptados y los animales están expuestos al pasto estrogénico.

En este ambiente los ovinos se reproducen durante el verano en pasto no estrogénico y los corderos nacen cinco meses después en el pasto verde. Como el trébol no es estrogénico cuando está seco, no afecta a los progenitores pero sí a la descendencia.
La importancia económica de esta problemática ha sido examinada en encuestas que relacionaron la disminución en la tasa de fertilización, los problemas de infertilidad y los severos cambios del útero con el comportamiento reproductivo de los rebaños. Estas afectaciones han traído consigo que al menos 500 000 ovejas no paran cada año en Australia (Adams, 1994).

7. Estudio de las plantas estrogénicas en el trópico y en el subtrópico

En este sentido, los estudios desarrollados por Anca, Dean y Wiley (1994; 1995; 1997) son los únicos que han descrito efectos estrogénicos en grupos de especies adaptadas a las condiciones del trópico.

En estos estudios los extractos de plantas masculinas de Maclura pomifera (Raf.), Morus mycrophylla (Buck), Morus rubra (Linn.) y Morus alba (Linn.) indujeron una baja actividad de transcripción en la levadura transgénica, en comparación con los extractos correspondientes de las especies femeninas, lo que sugirió que los productos fitoquímicos con actividad estrogénica pudieran tener un papel biológico en las plantas femeninas y que estos compuestos se podrían sintetizar en una etapa específica del desarrollo. A su vez, estos metabolitos no se encontraron en especies monoicas del género Ficus (la higuera y el árbol del caucho), lo que sugirió un posible papel en la reproducción de las especies dioicas.

Simons y Grinwich (1989) también han informado que el estrógeno y la progesterona estaban presentes en mayores niveles en órganos femeninos que en órganos masculinos de Picea glauca y Zea mays, especies monoicas; por el contrario, el andrógeno fue más abundante en las estructuras masculinas.

En estos estudios, se utilizó un microorganismo de prueba (Saccharomyces cerevisiae) como unidad de transcripción para buscar compuestos estrogénicos en extractos de células preparados a partir de plantas femeninas y masculinas. Los fitoestrógenos en los extractos de las plantas indujeron la transcripción del gen reportero en la levadura transgénica y la actividad de transcripción aumentó proporcionalmente con el incremento de las cantidades de los extractos de plantas añadidas a las células de levadura.

Los extractos vegetales femeninos de morera y maclura activaron la transcripción del gen reportero del esteroide en alrededor de cuatro veces, en comparación con los extractos vegetales masculinos correspondientes. El fitoestrógeno de maclura fue soluble en lípido y migró conjuntamente con los esteroles (17b-estradiol) e isoflavonas (Genisteína) en separaciones mediante cromatografía de capa delgada (TLC). Las fracciones activas recuperadas por TLC exhibieron espectros de absorción UV similares al Estradiol y la Genisteína auténticos.
El fitoestrógeno pareció ser sintetizado en etapas de desarrollo específico en las plantas femeninas de maclura; los niveles de la actividad de transcripción fueron mayores a veces antes de la floración y durante esta (febrero-abril).

La integración en estos datos confirmó la presencia y los niveles de los fitoestrógenos endógenos con individuos femeninos de las dos especies dioicas, lo que sugirió un patrón o la existencia de una posible estrategia en la ecología reproductiva de estas especies.
Los estudios desarrollados por Baker, Medlock y Sheehan (1998) señalan que dentro de un gran grupo de compuestos, los flavonoides mayoritarios de la morera (Quercetina, Rutina y Kaemferol) presentan el mayor porcentaje de inhibición de la unión de la estrona a la alfa-fetoproteína (AFP) en ratas de laboratorio. Según las cuantificaciones de flavonoides totales y cumestanos realizadas por García (2003), las variedades de M. alba presentes en Cuba contienen concentraciones de 1,76 y 0,70% MS, respectivamente.

Por otra parte, algunos enfoques han sugerido que la dioecia permite una unión más eficiente del esfuerzo reproductivo, por lo que la profundización en las características químicas y los efectos fisiológicos de los fitoestrógenos presentes, principalmente en las especies de morera (dado su elevado potencial nutricional), constituye una de las investigaciones en la alimentación animal de monogástricos que deben ser prioritarias en Cuba.

8. Efectos fisiológicos de los fitoestrógenos y vías de comprobación

En los últimos años se ha centrado la atención en los efectos de los fitoestrógenos en los mamíferos en ausencia de signos observables, ya que pueden causar problemas severos de infertilidad si los tiempos de exposición a los forrajes estrogénicos son prolongados.
Para llevar a cabo el estudio de los mecanismos que rigen estos efectos, se utilizan fetos de ratas o ratas neonatales que contienen altos niveles de AFP en el suero sanguíneo.

Las diferencias encontradas en las investigaciones sobre la determinación de la afinidad por la AFP entre flavonoides e isoflavonoides, sugiere que la AFP tiene una especificidad para la estructura de ambos y que pueden modular la unión del estradiol y la estrona a la AFP de ratas in vivo (Baker et al., 1998).

Estos análisis han identificado como compuestos potencialmente importantes a los flavonoides y los terpenos, que están ampliamente distribuidos en las plantas, y se ha encontrado que tienen actividades parecidas a las de las hormonas esteroidales en los humanos, imitando a los andrógenos, estrógenos, glucocorticoides o mineralocorticoides (Medlock, Branham y Sheehan, 1995).

Los mecanismos de acción de estas fitohormonas son complejos porque, al igual que los esteroides, pueden unirse a una o más proteínas, incluyendo las receptoras de hormonas, las proteínas de unión con las hormonas en el suero y las enzimas que metabolizan hormonas de tipo esteroide. La extensión de la interacción de las fitohormonas con una o más de estas proteínas pudiera modular la acción de las hormonas esteroides para producir efectos fisiológicos (Sheehan, 1995).

Por otra parte, los fitoestrógenos pueden tener, además, efectos adicionales cuando están presentes en combinación con implantes estrogénicos utilizados para la promoción del crecimiento. Según Lookhart (1980), en estas condiciones los novillos muestran un aumento de la conducta sexual y las novillas presentan desarrollo de las ubres, la vagina y el recto.

8.1.2 Efectos en los ovinos

Bennett, Morley y Axelsen (1967) describieron tempranamente anormalidades severas en los ovinos que consumían trébol subterráneo. Este síndrome, llamado"la enfermedad del trébol", incluía distocia en las ovejas, el alargamiento de las glándulas bulbo-uretrales y la muerte.
Los bajos niveles de fitoestrógenos causan también infertilidad temporal en los ovinos, con ausencia de signos visibles. Asimismo, cuando la alfalfa contiene 25 ppm de Cumestrol, disminuye la ovulación de las cabras. En otros pastos, como los Trifolium, se ha calculado que poseen una actividad estrogénica equivalente a una inyección de 4 ìg de dietilestilbestrol.

En un principio fue difícil atribuir a los fitoestrógenos la disminución de la tasa de ovulación en las ovejas, porque esta depende de la época de reproducción, el peso vivo, el valor nutricional del pasto y la cantidad de fitoestrógeno presente, entre otros factores (Adams, 1994), aunque posteriormente se comprobó, de manera general, que esos metabolitos constituyen la causa fundamental.

Por otra parte, en la literatura científica no se ha discutido acerca de las interacciones entre otros factores, tales como las concentraciones de fitoestrógeno y la etapa de reproducción. Por tanto, un diagnóstico preciso de la infertilidad temporal depende de la medición de la estrogenicidad del pasto en el momento en que se aparean los ovinos.

La exposición prolongada al pasto estrogénico puede causar que las ovejas se vuelvan permanentemente infértiles, ya que induce una reducción en la habilidad de concebir debido a una rediferenciación irreversible de la cérvix (Adams,1990a) que impide el transporte normal de los espermatozoides después de la inseminación (Lightfoot, Croker y Neil, 1967).

En contraste con la mayoría de los mamíferos, los genes que controlan la diferenciación sexual no se desactivan completamente en la oveja al nacer, por lo que cuando la oveja adulta es expuesta al estrógeno por varios meses, ella pierde gradualmente sus características sexuales, en una forma tal que imita el proceso de defeminización sexual que ocurre en los animales masculinos dentro del útero (Adams, 1990b).

9. Efectos activadores y organizacionales de los fitoestrogénos en el tracto reproductivo

El desarrollo de las investigaciones relacionadas con los efectos de los fitoestrógenos, principalmente en los animales domésticos, ha permitido determinar de forma concisa la cronología de hechos que, en su conjunto, definen conceptualmente el fenómeno del estrogenismo. Este aspecto, desde el punto de vista funcional, se ha descrito en una recopilación, realizada por Adams (1995).

9.1 Efectos activadores

La mayor parte de la disminución en la fertilidad surge a partir de la disminución de partos gemelares, probablemente causada por los efectos directos del fitoestrógeno en los folículos de los ovarios. La función folicular puede estar comprometida hasta el punto que algunas ovejas no pueden ovular. La mortalidad del embrión puede aumentar ligeramente debido a anormalidades en el transporte del huevo y el funcionamiento uterino. Los efectos en el sistema nervioso central son relativamente ligeros y no hay informes sobre el comportamiento producido por los fitoestrógenos, ni acerca de si las isoflavonas y los cumestanos tienen influencia en las concentraciones de la hormona leutinizante (LH) en el plasma.

Los cumestanos y las isoflavonas producen cambios morfológicos similares a los producidos por la estimulación con estrógenos esteroides (17-estradiol) en todos los órganos que son objetivo de este estrógeno.

9.2 Efectos organizacionales

La infertilidad es causada principalmente por la imposibilidad de las ovejas para concebir, debido a la disminución que ocurre en el transporte de los espermatozoides a través de la cérvix. El mucus cervical es acuoso y fácilmente penetrable, pero su elasticidad es reducida y se producen pérdidas de espermatozoides, presumiblemente a través de la vagina; por tanto, llega menos esperma al oviducto y se reduce la oportunidad de concepción.

Otros aspectos del proceso reproductivo, tales como la mortalidad del embrión, la proporción de ovejas que entran en celo o la duración de la estación de reproducción, solo son ligeramente afectados.

10. Mecanismos de degradación y transformación de los fitoestrógenos en el sistema digestivo

Los fitoestrógenos pueden ser metabolizados extensivamente en el rumen; por tanto, la significación de los compuestos estrogénicos en los forrajes depende de su destino metabólico. De ellos, los más estudiados en el campo de la fisiología digestiva de los estrógenos naturales son los isoflavonoides y las cumarinas.

De los isoflavonoides, la Biochanina-A y la Genisteína son descompuestas en el rumen en p-etil-fenol y ácidos orgánicos inactivos. Otros dos fitoestrógenos, la Daidzeína y la Formononetina, son convertidos en el rumen en Iquol activo. El Cumestrol, que se relaciona con las cumarinas, es absorbido y pasa directamente al torrente sanguíneo (Cox y Braden, 1974). Los cumestanos no son metabolizados completamente en el rumen, por las características estructurales del anillo lactónico.

Algunos compuestos, como el 4´methoxy-cumestrol, han fortalecido la estrogenicidad después de la demetilación, que permite que los grupos hidroxilos se unan al RE.

La estrogenicidad de la Formononetina es fortalecida a través de la demetilación y reducción al compuesto más estrogénico (Iquol), que es absorbido rápidamente a través de la pared ruminal.

Los microorganismos ruminales pueden tomar de 6 a 10 días para adaptarse completamente a la Genisteína y la Biochanina-A; por lo que pueden producir efectos estrogénicos en los ovinos durante los primeros días después de la introducción a un nuevo pasto. Sin embargo, solo la Formononetina se considera importante por su estrogenicidad a largo plazo.

El metabolismo de los fitoestrógenos es similar en los bovinos y en los ovinos. Aunque las isoflavonas parecen tener un menor efecto clínico en los primero, se ha confirmado que las concentraciones de las isoflavonas en el plasma de estos son comparables a las de los ovinos con los mismos alimentos.

Por su parte, los fitoestrógenos experimentan solamente ligeras variaciones estructurales en el metabolismo de los monogástricos y son absorbidos cuantitativamente en el intestino delgado y circulados por el torrente sanguíneo, con una vida media dependiente de factores no muy bien estudiados ni discutidos.

11. Riesgos y beneficios en la alimentación con materiales estrogénicos

Los estrógenos pueden tener efectos duales y se han demostrado riesgos y beneficios en el mismo organismo. En la literatura científica se reporta que los estrógenos sintéticos son extremadamente beneficiosos en el control de la fertilidad, pero aumentan la incidencia del cáncer de mama (Clarkson, Anthony, Williams, Honoré y Cline, 1998). Por su parte, en los estudios realizados por Lampe, Karr, Hutchins y Slavin (1998) se llegó a la conclusión que la terapia de reemplazo de estrógenos reducía la mortalidad por enfermedades cardíacas y osteoporosis, así como aliviaba los síntomas de la menopausia; sin embargo, aumentaba gradualmente la incidencia del cáncer del endometrio.
Estudios integrales sugieren que un elevado consumo de fitoestrógeno está asociado con la reducción de la incidencia del cáncer de mama y de próstata en las poblaciones cuya dieta contiene abundantes productos de la soya, cuando se compara con dietas típicas occidentales (Adlercreutz, Fotses, Bairnwart, Makela, Wahala, Brunow y Hase, 1986).

Por otra parte, se han demostrado los efectos adversos de los fitoestrógenos en la reproducción y el desarrollo de la vida silvestre, el ganado y los animales experimentales (Sheehan, 1995).

Un número considerable de investigadores han planteado que aquellas personas que conserven comidas de prueba con proteína de soya y que excretan en la orina altos niveles de Iquol (mayores que 5 mg/día) disminuyen el riesgo de cáncer de mama, ya que pueden regular la bioactividad de los estrógenos y el crecimiento prostático normal, así como neoplásico (Makela, Pylkkanen, Santii y Adlercreutz, 1995).
Además, un estudio de control de la incidencia de la dieta y el cáncer de mama en Singapur, mostró que la disminución del riesgo estaba asociada a un alto consumo de productos de la soya (Lee, Gourley y Duffy, 1991), y que la dieta con un bajo contenido de grasa y un alto contenido de soya, consumida por las mujeres japonesas, pudiera estar relacionada con el bajo riesgo de cáncer de mama en Japón, lo que apoya la sugerencia de que la ingestión de productos de soya y lignanos disminuye la incidencia del cáncer de mama en mujeres japonesas y finlandesas (Adlercreutz, 1990).

Actualmente el fitoestrógeno que recibe la mayor atención en cuanto a las investigaciones parece ser la Genisteína. En los modelos de cultivo de células y de tumorigénesis en roedores, se ha demostrado que la Genisteína prolonga la latencia en la aparición del tumor y disminuye la multiplicidad celular anómala.

Los lignanos son miembros de una segunda clase de compuestos con propiedades biológicas de beneficio-riesgo, que se forman a partir de precursores derivados de las plantas por acción bacteriana intestinal.

Parece existir un solo estudio publicado en el cual se utilizó un modelo animal de carcinogénesis mamaria para evaluar la relación entre los lignanos con propiedades estrogénicas-antiestrogénicas y el cáncer de mama. Cohen, Kendall y Zang (1991) realizaron un experimento para examinar el efecto del consumo de lignanos y su interacción con una dieta de alto contenido de grasa promotora de tumores, en el desarrollo del carcinoma mamario de la rata indicudo por la N-nitrosometilurea.

La tendencia hacia un efecto protector de la fibra con elevadas concentraciones de lignanos en las ratas alimentadas con una dieta de bajo contenido de grasa (5% aceite de maíz) no fue estadísticamente significativa; la incidencia de tumores fue de 63% para las que no tenían un componente de la dieta con alto contenido de grasa y 47% para las que consumían una dieta que contenía este componente. Este efecto supresor de la fibra dietética en los animales alimentados con una dieta de alto contenido de grasa, modela los datos epidemiológicos cuando se hace una comparación entre la gran incidencia del cáncer de mama en Estados Unidos (dieta con alto contenido de grasa y bajo contenido de fibra) y su baja incidencia en Finlandia (dieta con alto contenido de grasa y de fibra).

Aunque el trabajo anterior parece ser el primero en tratar esta cuestión directamente, hay otros informes anteriores de estudios en animales que indican que pudiera existir dicha asociación entre los lignanos y la incidencia del cáncer de mama. Carroll (1975), en un estudio de los efectos de diferentes grasas en la carciogénesis mamaria químicamente inducida en ratas, notó que los animales alimentados con una dieta comercial para el ganado que contenía alta cantidad de lignanos, desarrollaron menos tumores que los alimentados con una dieta semipurificada con bajo contenido de fibra. También en un estudio sobre la fibra y la enfermedad diverticular intestinal, Fisher, Berry y Fearns (1985) observaron que el consumo de cereal con alto contenido de lignanos produjo una reducción en la incidencia del desarrollo espontáneo de tumores mamarios en ratas estudiadas durante todo su período de vida.

Desde la última década del siglo pasado se comenzó a investigar el papel de las concentraciones a base de fitoestrogénos en la dieta humana. Adlercreutz et al. (1991) han sugerido, con respecto a la epidemiología, que las dietas de soya que contienen fitoestrogénos pueden proteger a las poblaciones humanas contra el cáncer de la glándula prostática; Sharma et al. (1992) informaron un aumento de la incidencia de prostatitis en ratas alimentadas con una dieta desprovista de los fitoestrogénos derivados de la soya, que están presentes normalmente en las dietas de los animales.

Hasta los inicios del siglo XXI no existen sugerencias de que las dietas a base de fitoestrogénos sean beneficiosas para los rumiantes.

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Recibido el 20 de julio del 2004
Aceptado el 17 de septiembre del 2004