Oxidación celular

El cuerpo humano, necesita del oxígeno para respirar y es éste mismo oxígeno es el responsable de la oxidación celular. El que inhalamos sirve mayoritariamente para producir energía para el organismo, pero un pequeño porcentaje del oxígeno produce radicales libres (RL). Estos radicales se forman de manera normal y habitual en el cuerpo al metabolizar el oxígeno.

Los radicales libres más activos son: “grupo hidroxilo (-OH)”, “anión superóxido (-O2)” y “peróxido de hidrógeno o agua oxigenada (H2O2)”, (potencialmente oxidante).

La presencia en el organismo de radicales libres es normal, llegando en algún caso a actuar como intermediarios de los procesos normales de biosíntesis. El propio organismo tiene procedimientos enzimáticos para regularlos y destruir su exceso.

El problema surge con la proliferación excesiva de estas moléculas, llegando a un punto en el que el propio organismo ya no es capaz de ejercer el control sobre esta proliferación y puede producirse daño en los órganos.

Por su constitución química, los radicales libres tienen electrones sobrantes en su molécula, lo que les hace ser muy reactivos, confiriéndoles una gran necesidad de combinarse. En nuestro cuerpo se combinan con moléculas de hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos, etc.… que, se oxidan a su vez, y actúan sobre otras, y así sucesivamente, generando reacciones en cadena.

Los radicales libres atacan a componentes vitales de las células, bloqueando las membranas celulares, impidiendo los intercambios normales, dañando las mitocondrias, motor energético de las células, tal como ha estudiado el científico español Jaime Miquel y alteran también el material genético del ADN y los tejidos.

Los antioxidantes contrarrestan esta actividad inactivando los radicales libres y formando a partir de ellos moléculas menos reactivas y más estables.

SITUACIONES ASOCIADAS A LA PRODUCCIÓN DE RADICALES LIBRES

1- Situaciones fisiológicas:

Respiración celular. Envejecimiento. Respuestas inflamatorias. Respuestas inmunológicas. Radiación solar.

2 – Situaciones patológicas:

Alcoholismo. Tabaquismo, Radiaciones ionizantes, rayos X. Déficit de vitaminas. Polución y tóxicos químicos, Metales pesados: presentes en los gases, comida contaminada, utensilios, materiales de envasado, etc. tales como plomo, cadmio, mercurio, radón, arsénico, aluminio…Empleo de ciertos medicamentos: antitumorales, anestésicos, antimicrobianos, antihipertensivos, etc.

ENFERMEDADES ASOCIADAS CON LOS RADICALES LIBRES

Algunas de las enfermedades más importantes que presentan implicación de los radicales libres son las siguientes:

1º. Daño genético y cáncer: los radicales libres pueden producir modificaciones en la estructura del material genético y mutaciones celulares.

2º. Enfermedades coronarias: en los vasos sanguíneos se produce daño en las paredes, los radicales libres también inhiben la producción de substancias naturales anticoagulantes como la prostaciclina.

3º. Artritis: afectan las uniones tisulares y destruyen los líquidos sinoviales de las articulaciones.

4º. Envejecimiento prematuro: la muerte celular, la mengua energética y la depresión inmunológica producida por los radicales libres son los principales factores del envejecimiento del cuerpo.

5º Daños oftálmicos: como las cataratas, degeneración macular y retinopatías son unos ejemplos del ataque de los radicales libres sobre las proteínas del ojo.

6º Diabetes: aunque regida por una predisposición genética, puede ser inducida por la acción de los radicales libres. Concretamente los daños vasculares que la acompañan tienen mucho que ver con el fenómeno de la glicoxilación proteica, ataque de radicales libres originados en la oxidación de la glucosa.

7º. Desarreglos inmunológicos y enfermedades autoinmunes.

8º Daños cerebrales: como la demencia senil, enfermedad de Parkinson, Alzheimer, trombosis cerebral, epilepsia, etc

9º. Piel: esclerodermia, psoriasis, porfiria, dermatitis, hipersensibilidad, cloasma.

SISTEMAS ANTIOXIDANTES

1º. Antioxidantes fisiológicos y enzimáticos:

El organismo humano dispone de un sistema de degradación de los radicales libres que ha ido perfeccionando genéticamente. Los enzimas juegan un papel importante dentro de la célula y en su entorno: SOD (superóxido dismutasa), catalasa, glutatión peroxidasa y glutatión reductasa. Aparte hay otras substancias como la albúmina, el ácido úrico y la ceruloplasmina, esta última molécula cuya función principal es el transporte del cobre en el plasma y que tiene además una acción antioxidante muy importante.

2º. Nutrientes antioxidantes:

Los adquirimos con los alimentos o mediante la complementación nutricional. Un dato muy importante a tener en cuenta con los antioxidantes es que algunos actúan en medio acuoso y otros en medio graso. Los más importantes son:

Vitamina C: Es el antioxidante principal de los líquidos extracelulares y del plasma sanguíneo. Es un antioxidante soluble en agua con gran capacidad de reacción con los radicales libres. Sola en su medio, o asociada con la vitamina E, protege y restaura las paredes celulares. Protege el esperma humano de los daños genéticos y los tejidos del daño al colágeno. La vitamina C no presenta peligro de toxicidad, apareciendo un desarreglo gastrointestinal pasajero a partir de ingestas muy altas (unos 4g).

Vitamina E: Es el principal antioxidante de las grasas del organismo y se presenta en la naturaleza bajo diversas formas: alfa, beta, gamma o delta tocoferol. Al parecer podrían tener todo su papel en el organismo, siendo la más activa la alfa. La forma natural de la vitamina E, según un estudio publicado en abril de 1998, es más eficaz que la sintética, American Journal of Clinical Nutrition (AM.J.Clin.Nutr; 67:669-84) Su fuente alimenticia son los aceites y grasas vegetales, lo cual dificulta su ingesta, dado que esta viene asociada indefectiblemente con un aumento de la ingesta calórica. Los suplementos con vitamina E de origen natural que contienen la mezcla de tocoferoles pueden ser de gran utilidad.

La vitamina E es el principal protector de las membranas celulares, de los vasos sanguíneos y de las lipoproteínas. Trabaja en asociación con el mineral selenio.

Vitamina A: Se presenta en dos formas principales, el retinol y las formas vegetales denominadas carotenoides Los carotenoides son un grupo amplio y complejo de pigmentos, muy presentes en los vegetales tanto en las partes aéreas como las subterráneas. Se han detectado muchos tipos principales, los más conocidos son: alfacaroteno, betacaroteno, gammacaroteno, licopeno, luteína y capsantina. Tienen diversas actividades provitamínicas A y antioxidantes, actuando en relación con la vitamina E en las fases grasas del organismo. Están presentes en el hígado, pulmones, riñones, ovarios, testículos, glándulas y grasa corporal. El betacaroteno está muy extendido en los alimentos de origen vegetal y en la complementación nutricional. Hasta hace poco no había mostrado efectos adversos pero, sorprendentemente, en un estudio realizado con betacaroteno para la prevención del cáncer de pulmón en personas fumadoras, con dosis diarias de 20mg resultó contraproducente. Mientras no se aclaran las razones de esta acción negativa, que algunos atribuyen al empleo de betacaroteno sintético, no se aconseja que los fumadores complementen su dieta con betacaroteno.

Selenio: Es un componente de la enzima glutatión peroxidasa que ayudaría a eliminar los metales pesados. Se encuentra en los alimentos cultivados en suelos no empobrecidos y existen suplementos en el mercado a unas dosis que no deben superan los 200 microgramos. Es un nutriente con carencias en muchos grupos de población.

Zinc: Es componente del enzima SOD, (superóxido dismutasa), además ayudaría a eliminar metales pesados como el plomo.

Aminoácidos azufrados: especialmente cistina, cisteína y su derivado la n-acetil-cisteina, que ayudan a la formación de los enzimas antioxidantes, como el glutatión.

Los aminoácidos azufrados tienen acción antioxidante. Otro aminoácido de acción antioxidante potente es la taurina, que debe usarse diluida y está contraindicada en las personas que padecen úlcera gástrica y duodenal.

3º. Otros nutrientes antioxidantes:

Se han ido descubriendo gran número de substancias y de especies vegetales con acción antioxidante celular. Los vegetales contienen un grupo muy complejo de pigmentos, los llamados flavonoides y antocianos, con acciones antioxidantes importantes en combinación con las vitaminas. Los vegetales ricos en estas substancias, como el arándano, la semilla de la uva negra, la corteza del pino marítimo (de la cual se extrae un potente antioxidante, el picnogenol), el té verde, el chrysanthellum americanum, el cardo mariano, la uncaria tomentosa (llamada uña de gato), son fuente de estos antioxidantes. Se presentan en forma de complementos nutricionales. Otros antioxidantes muy interesantes a destacar son el Coenzima Q10, el ácido lipoico y últimamente se han descubierto para el consumo humano la Astaxantina.

ESTRÉS OXIDATIVO

El estrés oxidativo es causado por un desequilibrio entre la producción de radicales libres o de especies reactivas del oxígeno y los sistemas de defensas antioxidantes que determinan la capacidad del sistema biológico de detoxificar rápidamente los reactivos intermedios o reparar el daño resultante.

Todas las formas de vida mantienen un entorno reductor dentro de sus células. Este entorno reductor es preservado por las enzimas que mantienen el estado reducido a través de un constante aporte de energía metabólica.

Desequilibrios en este estado normal redox pueden causar efectos tóxicos a través de la producción de peróxidos y radicales libres que dañan a todos los componentes de la célula, incluyendo las proteínas, los lípidos y el ADN.

En el ser humano, el estrés oxidativo está involucrado en muchas enfermedades, como la aterosclerosis, la enfermedad de Parkinson, encefalopatía miálgica, sensibilidad química múltiple, y la enfermedad de Alzheimer y también puede ser importante en el envejecimiento.

Sin embargo, las especies reactivas de oxígeno pueden resultar beneficiosas ya que son utilizadas por el sistema inmunitario como un medio para atacar y matar a los patógenos. Las especies reactivas del oxígeno son también utilizadas en la señalización celular. Esta es denominada señalización redox.

TRATAMIENTO DEL ESTRÉS OXIDATIVO

ASTAXANTINA COMO ANTIOXIDANTE

Como hemos dicho, el metabolismo normal de los organismos genera moléculas oxidantes, estas son los radicales libres (moléculas con electrones), como hidroxilos y peróxidos, así como también las especies reactivas al oxígeno que se necesitan para mantener los procesos vitales. Cantidades excesivas de estos compuestos son peligrosos debido a su reactividad muy alta, ya que pueden reaccionar con diversos componentes celulares tales como proteínas, lípidos, carbohidratos y ADN. Esta situación puede causar daño oxidativo a través de una reacción en cadena de efectos devastadores que causan la oxidación de lípidos y proteínas y dañar el ADN. Este constante ataque de los radicales libres contra un organismo se conoce como estrés oxidativo. Estos daños se han asociado con diferentes enfermedades como la degeneración macular debido al proceso de envejecimiento, la retinopatía, la carcinogénesis, la arteriosclerosis y la enfermedad de Alzheimer, entre otras dolencias. Con el fin de controlar y reducir la oxidación, el cuerpo humano genera sus propios antioxidantes enzimáticos como el superóxido dismutasa, catalasa, peroxidasa y, así como también otras moléculas con actividad antioxidante. Sin embargo, en muchos casos, estos compuestos no son suficientes para asegurar una protección adecuada contra el estrés oxidativo.

También hemos dicho que un antioxidante es una molécula que tiene la capacidad de eliminar radicales libres de un sistema, ya sea por reacción con ellos para producir otros compuestos inocuos o interrumpir las reacciones de oxidación. Las personas que ingieren una mayor concentración de antioxidantes tienen menos riesgo de enfermedades crónicas como las enfermedades cardiovasculares, el desarrollo de cataratas, degeneración macular, y algunos tipos de cáncer.

Científicos encontraron que la Astaxantina reduce el aumento de estrés oxidativo y protege células en cultivo de los radicales libres. Por otra parte, la astaxantina ayuda a mantener la estructura de la membrana mitocondrial superior y estimula la respiración, lo que permite la producción de mayores niveles de energía celular.

Prevención de Enfermedades Cardiovasculares. El riesgo de desarrollar arteriosclerosis en humanos se relaciona positivamente con el contenido de colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad (LDL) o colesterol «malo». La astaxantina inhibe la oxidación del LDL que presumiblemente contribuye a la prevención de la arteriosclerosis.

Efectos de la Astaxantina contra Infecciones por Helicobacter Pylori

H. pylori se considera como un agente importante para inducir gastritis aguda, úlcera péptica y cáncer gástrico en humanos. El mecanismo de acción de la Astaxantina para producir este efecto no se conoce, pero se sospecha, que sus propiedades antioxidantes juegan un papel importante en la protección del recubrimiento hidrofóbico de la membrana mucosa generando una colonización por H. pylori mucho más difícil.

Salud Ocular. Estudios en humanos han demostrando una reducción en la fatiga visual debido a la utilización de Astaxantina. Su uso muestra una mejoría significativa en el alojamiento y la agudeza visual.

Astaxantina como Refuerzo y Modulador del Sistema Inmunológico.

La Astaxantina tiene un potencial como actividad de refuerzo y modulador del sistema inmunológico. La Astaxantina aumenta la producción de anticuerpos de las células T-helper y aumenta el número de células secretoras de anticuerpos a partir de células de vaso preparado. La suplementación con carotenoides puede ser útil para restaurar la respuesta inmune. Por su acción inmunomoduladora, la Astaxantina, también ha sido utilizada como un medicamento para el tratamiento de enfermedades como la esclerosis múltiple, artritis reumatoide y enfermedad de Crohn.

Astaxantina Exhibe Fuertes Efectos Fotoprotectores. Los científicos compararon la capacidad de los carotenoides de modular varias lesiones relacionadas con los rayos UV. Los fibroblastos de la piel fueron expuestos a dosis moderadas de radiación UV, que estimularon la muerte celular, aumentando los niveles de radicales libres y otras sustancias reactivas, disminuyendo la actividad antioxidante de enzimas y promoviendo la perturbación de la membrana y la desnaturalización enzimática de la hemoglobina. Los fibroblastos fueron tratados con carotenoides incluyendo Astaxantina 24 horas antes de la exposición a las radiaciones UV. De los carotenoides testeados, sólo Astaxantina exhibió un efecto fotoprotector pronunciado y contrarresto todas las alteraciones inducidas por los rayos UV en una medida significativa.

La Astaxantina es Capaz de Atravesar la Barrera Hematoencefálica para Proteger las Neuronas. La Astaxantina es capaz de cruzar la barrera Hematoencefálica de los mamíferos, una propiedad única e importante para un antioxidante. Esta característica permite que la Astaxantina extienda su actividad como antioxidante superior al sistema nervioso central, que es altamente susceptible al daño por radicales libres.

Efectos Anti-inflamatorios. Varios estudios han demostrado la capacidad de la Astaxantina a reducir la inflamación, lo que podría ser considerado como el mecanismo subyacente por sus numerosos beneficios. En un ejemplo, Astaxantina ha demostrado jugar un papel en la regulación de citoquinas, inhibiendo la expresión de citocinas inflamatorias y quimiocinas.

Neuropatía Diabética. Estudios han demostrado que la Astaxantina reduce el estrés oxidativo glomerular e inhibe el aumento de la albúmina urinaria. La expresión de genes asociados con el estrés oxidativo fue inhibido en animales tratados con Astaxantina. Este enfoque es el comienzo para dilucidar el mecanismo asociado a los genes y a las vías involucradas en el mecanismo de protección con Astaxantina.

Dr. Ramón Bordería Vidal

Clínica oropesa

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