INTRODUCCIÓN
Por Alberto Martínez-Arrazubi
Los temibles radicales libres son simplemente unas moléculas, que han perdido un electrón y por tanto tienen capacidad para reaccionar con otras moléculas a las que intentarán quitarles un electrón para restablecer el equilibrio eléctrico que habían perdido anteriormente.
Nuestro organismo necesita de los radicales libres, es decir de moléculas inestables y en consecuencia activadas y dispuestas a reaccionar con otras, para así aportar energía a las células a partir de los alimentos, para destruir los microorganismos invasores, para efectuar los procesos metabólicos, para desarrollarse, para revitalizarse, etc.
Los radicales libres son imprescindibles, por lo tanto, para la vida en unas proporciones adecuadas, pero, como en la mayor parte de las ocasiones, cualquier tipo de exceso se puede volver en contra nuestra y acabar destruyéndonos.
La necesidad del oxígeno para el ser humano está fuera de toda duda, pero su utilización lleva implícita la formación de radicales libres. La molécula del oxígeno estable que respiramos es prácticamente inactiva, necesita perder un electrón para convertirse en radical libre y poder así combinarse con la glucosa, que merced a esa reacción las células de nuestro organismo van a poder obtener su energía.
RESUMEN TÉCNICO
Nuestras células utilizan la glucosa proveniente de la ingesta de los hidratos de carbono, junto con el oxigeno, obtenido del aire respirado y aportado hasta cada una de las células por los glóbulos rojos presentes en nuestra sangre.
De ahí cada célula extrae la energía que necesita en forma de Trifosfato de Adenosina (ATP) y elimina el anhídrido carbónico (CO2) más el agua sobrante, según la clásica reacción: (Glucosa + Oxigeno = Energía) (ATP + CO2 + H2O).
Las reacciones con el oxigeno son imprescindibles para la vida y en consecuencia la producción de radicales libres es igualmente indispensable y debe ser constantemente mantenida dentro de unos límites saludables, puesto que tanto los defectos como los excesos afectan negativamente al equilibrio de la vida.
Las reacciones que se inician con los radicales libres se van sucediendo en cascada. Una molécula le roba un electrón a otra y esta a la molécula vecina, la vecina hace lo propio con la de al lado y así sucesivamente, siguiendo una cadena de robos continuados, hasta que algún antioxidante paraliza el proceso y restablece el equilibrio inicial.
El problema de los radicales libres está en relación a que una superproducción de ellos pueda llegar a superar la capacidad del organismo para su estabilización, mediante los antioxidantes naturales, que el organismo fabrica o recibe del medio.
Los antioxidantes que se encuentran naturalmente en muchas sustancias vegetales y que también forman parte de la leche materna, son moléculas capaces de frenar la oxidación de otras moléculas, mediante reacciones químicas en las que transfieren electrones a los agentes oxidantes, oxidándose ellos mismos para inhibir las reacciones de oxidación.
Tanto las plantas como los animales disponen de varios tipos de antioxidantes, como el glutatión, las vitaminas A, C, y E, y enzimas como la catalasa, superóxido dismutasa y peroxidasas. Los déficits de antioxidantes o de las enzimas antioxidantes producen estrés oxidativo, que puede llegar a destruir las células.
Se calcula que hasta un 6% de los radicales formados para los procesos metabólicos escapan de las reacciones y deben ser anulados por el organismo, so pena de producir el llamado “deterioro oxidativo”. Este deterioro consiste en que los radicales libres intentan robar electrones a otras moléculas para obtener su equilibrio y provocan una reacción oxidativa en cadena, hasta que son reducidos por algún elemento antioxidante, que se inmolará en esa función.
Entre las moléculas más sensibles a la acción de los radicales libres se encuentran los ácidos grasos esenciales que constituyen el primer eslabón para la formación de las hormonas autocrinas y son, por su cualidad de ácidos poli-insaturados, muy fácilmente degradables por los radicales libres.
Recordemos que si los ácidos grasos esenciales son atacados por los radicales libres, sufren un proceso de alteración celular (oxidación) que los inhabilita para la formación de las hormonas autocrinas y esta reducción hormonal puede incidir gravemente en el equilibrio interno y por ende en el estado de salud del individuo.
Cuando el objetivo de los radicales son las moléculas de ADN, pueden llegar a producir mutaciones genéticas, que influirán en la fabricación de proteínas alteradas o defectuosas en las replicaciones subsiguientes, situación que conllevará muy serias e importantes consecuencias.
Si los radicales alteran las proteínas haciéndolas más reactivas y estas se unen a moléculas de glucosa, pueden formarse los temibles AGE, cuyas nefastas reacciones vimos anteriormente.
Ante este riesgo el organismo humano tiene desde siempre soluciones muy elementales, entre ellas la producción propia de enzimas antioxidantes, complementada con la aportación sistemática de otras moléculas antioxidantes, que son componentes habituales de la dieta básica del ser humano, tales como las verduras, bayas y frutas, abundantes en cualquier medio natural.
RESUMEN TÉCNICO
Entre los radicales libres derivados del Oxigeno destaca por su frecuencia e importancia el Anión superóxido, que es simplemente una molécula de Oxigeno a la que le falta un electrón, generalmente perdido en alguna reacción con moléculas de hierro. La enzima dismutasa superóxida es la encargada natural de transformar los aniones superóxido en Peróxido de hidrogeno para que otras enzimas como la enzima catalasa y el peróxido glutatión terminen reduciéndolos a agua, que será eliminada por vía renal.
La solución natural del organismo para contrarrestar la producción de radicales libres es en principio la formación de las enzimas antioxidantes. Con cierta frecuencia esta aportación no resulta suficiente, sobre todo cuando el metabolismo está muy activo y en consecuencia se incrementa el consumo de oxígeno, que es el principal productor de los radicales libres.
Con frecuencia los seres vivos sufrimos circunstancias de gran estrés físico y psíquico, relacionadas con trabajos y esfuerzos de mayor intensidad de lo habitual, necesarias para superar situaciones conflictivas, típicas del individuo humano en su lucha por la vida.
Estas situaciones se ven compensadas con la aportación normal de micronutrientes tan abundantes en la naturaleza como la vitamina C y la vitamina E. Ellas consiguen frenar la reacción en cadena de los radicales libres pereciendo en su misión antioxidante, razón por la que debemos reponerlas de forma continuada y sistemática.
La propia naturaleza, a través de la evolución nos permite adaptarnos a las condiciones del medio ambiente, pero a su vez nos hace dependientes de las soluciones adaptativas, que hayamos implementado en nuestro esfuerzo por la supervivencia.
Cuanto más nos movemos, mayor consumo de oxigeno necesitamos, más radicales libres producimos y en consecuencia mayores son nuestras necesidades de alimentos y de antioxidantes.
La dieta básica del “homo sapiens”, animal primitivamente recolector y eventualmente cazador, contempla una ingesta con abundante participación de verduras, frutas y semillas, fuentes muy ricas en las vitaminas C y E, magníficos antioxidantes, que complementando a las enzimas antioxidantes de producción propia, van a cubrir los incrementos de radicales libres, derivados de una mayor actividad que conlleva un mayor consumo de oxigeno.
Parece ser que la facilidad para obtener las vitaminas C y E del entorno habitual del ser humano, que garantizan una abundante presencia de estos antioxidantes naturales, ha condicionado a nuestra especie a no necesitar fabricar las suficientes enzimas antioxidantes requeridas y depender de las verduras de hoja, brotes tiernos, bayas, frutas y semillas, ricas en dichas vitaminas antioxidantes.
Últimamente se está responsabilizando al aminoácido esencial “metionina” como principal responsable y causante de la producción excesiva de radicales libres. Se ha comprobado que es más abundante en las carnes que en los pescados, por lo que se recomienda reducir las primeras y aumentar los segundos y así beneficiarse, al reducir el daño oxidativo y sus consecuencias negativas.
Aunque el ser humano actual se crea absolutamente libre de elegir un tipo u otro de alimento según su libre albedrio y quiera dejarse guiar únicamente por la improvisación y el capricho a la hora de optar por la comida, la cruda realidad es que estamos predeterminados genéticamente a tener que suministrarnos con regularidad los macro y micronutrientes en cantidades y proporciones adecuadas, es decir, a alimentarnos como lo hacían nuestros antepasados, quienes consiguieron sobrevivir, procrear y trasmitirnos su herencia genética hasta nuestros días.
Los organismos disponen de una compleja red de metabolitos y enzimas antioxidantes que trabajan en equipo para prevenir el daño oxidativo de los componentes vitales de la célula.
Disponemos de antioxidantes naturales que se pueden sintetizar en el cuerpo u obtenerse a partir de la comida, algunos como el glutatión o la ubiquinona se ubican dentro de las células y otros como el ácido úrico están distribuidos por todo el organismo.
Glutatión
El glutatión no es un nutriente esencial, porque puede ser sintetizado a partir de los aminoácidos L-cisteína, L-glutamato y glicina y se encuentra en la mayoría de las formas de vida aerobia. El glutatión existe en estado reducido (GSH) y oxidado (GSSG). En estado reducido, el grupo tiol de la cisteína es capaz de donar un equivalente de reducción (H+ + e-) a otras moléculas como las especies reactivas del oxígeno. En la donación de un electrón, el glutatión mismo llega a ser reactivo, pero reacciona fácilmente con otro glutatión reactivo para formar disulfuro de glutatión (GSSG). En las células, el glutatión es mantenido en forma reducida por la enzima glutatión reductasa y debido a su elevada concentración y a su función en el mantenimiento el estado redox de la célula, el glutatión es considerado como uno de los antioxidantes celulares más importantes. La proporción de glutatión reducido en relación a la de glutatión oxidado se utiliza científicamente como una medida de toxicidad celular.
En las células sanas, el 90% del glutatión total está en la forma reducida (GSH) y el 10% en forma de disulfuro (GSSG). Un aumento de la proporción GSSG/GSH se considera una señal de estrés oxidativo.
Varias investigaciones estudian la función de los antioxidantes en el mantenimiento de la salud y la prevención de enfermedades. El glutatión en su forma reducida es el principal antioxidante de las células, que protege de los radicales libres y de otros contaminantes, como las radiaciones y los derivados de la combustión de los cigarrillos.
Se sabe que en el envejecimiento hay una disminución de los niveles de glutatión, al igual que en otras enfermedades como las cataratas, Alzheimer, Parkinson, etc.
Se sospecha que el glutatión actúa también en la eliminación de cancerígenos y optimiza las funciones inmunitarias, frente a los tumores.
Si el aumento de los niveles de glutatión disminuye la oxidación de los ácidos grasos sanguíneos, igualmente se retrasará la arteriosclerosis, causa subyacente en la mayoría de los problemas cardiovasculares.
Algunos precursores del glutatión se están utilizando en el tratamiento del asma, la bronquitis crónica, el enfisema, la fibrosis y otras enfermedades pulmonares.
También se cree que el glutatión protege frente a la inflamación en la gastritis, úlceras gástricas, pancreatitis, inflamación intestinal, úlcera de colon y enfermedad de Crohn.
Como el hígado es el principal reservorio del glutatión y se constata su deficiencia en la hepatitis alcohólica y en los casos de hepatitis viral, A, B y C, se intenta elevar los niveles de glutatión para restablecer las funciones hepáticas.
Es una terapia en auge el elevar el glutatión en las personas sometidas a diálisis, que sufren de anemia y soportan altos niveles de oxidación por el estrés.
El glutatión actúa en el desarrollo del feto y la placenta neutralizando los contaminantes antes de que afecten al desarrollo del niño y se han relacionado algunas complicaciones en el embarazo con niveles bajos de glutatión.
Hacer del glutatión un suplemento alimenticio no ha sido viable, porque no se absorbe bien por vía oral, por ello se utilizan precursores de glutatión ricos en cisteína como la N-acetilcisteína (NAC), y la proteína de suero, que han demostrado el aumento del glutatión dentro de la célula.
Melatonina
La melatonina es un poderoso antioxidante que puede cruzar fácilmente las membranas celulares y la barrera hematoencefálica. A diferencia de otros antioxidantes, la melatonina no experimenta un ciclo redox y una vez que es oxidada no se puede reducir a su estado anterior porque forma varios productos finales estables y así se le considera como antioxidante terminal.
Tocoferoles
La vitamina E es el nombre colectivo para un sistema de vitaminas antioxidantes liposolubles. Entre ellas destaca la α-tocoferol, la más estudiada por su elevada biodisponibilidad y por que el cuerpo la absorbe y metaboliza en esta forma. Es el más importante de los antioxidantes liposolubles, protege las membranas de la célula contra la oxidación y evita que continúe la propagación de la reacción en cadena. Los radicales oxidados del α-tocoferoxil producidos en este proceso se pueden reciclar de nuevo a través de la reducción por el ascorbato, el retinol o el ubiquinol.
Carotenoides
Los carotenoides están entre los pigmentos naturales más comunes y son responsables de los colores rojos, amarillos y naranja de las hojas, frutas y flores de los vegetales. Solamente pueden ser sintetizados por plantas, hongos, bacterias y algas, sin embargo muchos animales los incorporamos a través de la dieta. Dos carotenoides dietarios importantes son el licopeno y el β-caroteno, que se acumulan en la piel y actúan como agentes protectores contra el daño oxidativo inducido por las radiaciones UV-A.
Polifenoles
Los polifenoles naturales, esenciales para el ser humano, pueden ser moléculas simples (flavonoides), o compuestos (taninos). Los flavonoides representan el subgrupo más común, ampliamente distribuido en el reino vegetal, y conforman una parte importante de la dieta. Los polifenoles en general, poseen una estructura química ideal para su actividad como destructores de radicales libres, por su gran reactividad como donantes de electrones y poseen una porción hidrofílica y una porción hidrofóbica, por lo que pueden actuar tanto en medios acuosos como no acuosos. Los flavonoides tienen una poderosa acción antioxidante mayor que los antioxidantes fisiológicos (glutatión y α-tocoferol).