Terapia antioxidante, estrés oxidativo y productos antioxidantes: retos y oportunidades

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INTRODUCCIÓN

La relación que existe entre la concentración de radicales libres y el estado de salud de los seres humanos es un hecho aceptado en la actualidad por la comunidad científico-médica. Vocablos tales como estrés oxidativo, actividad prooxidante y producto antioxidante, son cada vez más comunes e indican el interés cada vez más creciente sobre este tema. Una avalancha informativa ha conducido a la aparición de miles de productos, de origen natural o sintético, que se expenden por lo general como "productos de salud" con el calificativo de "antioxidantes", con lo cual se quiere significar la capacidad de disminuir la concentración de radicales libres en el organismo humano y, por tanto, mejorar el estado de salud de quien lo consume. 

CONCEPTOS Y DEFINICIONES DE LA TERAPIA ANTIOXIDANTE

Radicales libres

Un radical libre es una especie química definida, que tiene en su estructura uno o más electrones no pareados, caracterizada por su elevada reactividad y capacidad de formar otros radicales libres por reacciones químicas en cadena. A diferencia de las especies químicas que poseen una carga eléctrica (iones), que son generalmente estables en los medios más comunes, muchos radicales libres son inestables, por lo que tienden a reaccionar muy rápidamente con otros componentes químicos.

Poseen una estructura birradicálica, son muy reactivos, tienen una vida media corta, por lo que actúan cercano al sitio en que se forman y son difíciles de dosificar. Desde el punto de vista molecular son pequeñas moléculas ubicuitarias y difusibles que se producen por diferentes mecanismos entre los que se encuentran la cadena respiratoria mitocondrial, la cadena de transporte de electrones a nivel microsomal y en los cloroplastos, y las reacciones de oxidación, por lo que producen daño celular (oxidativo) al interactuar con las principales biomoléculas del organismo.

No obstante lo expresado anteriormente, los radicales libres del oxígeno tienen una función fisiológica en el organismo como la de participar en la fagocitosis, favorecen la síntesis de colágeno, y la síntesis de prostaglandinas, activan enzimas de la membrana celular, disminuyen la síntesis de catecolaminas por las glándulas suprarrenales, modifican la biomembrana y favorecen la quimiotaxis.

Existe un término que incluye a los radicales libres y a otras especies no radicálicas, pero que pueden participar en reacciones que llevan a la elevación de los agentes prooxidantes y son las especies reactivas del oxígeno (EROS).

Las principales especies reactivas del oxígeno o sustancias prooxidantes son:

  • Radical hidroxilo (HO)+
  • Peróxido de hidrógeno (H2O2)
  • Anión superóxido (O2)
  • Oxígeno singlete (1O2)
  • Oxígeno nítrico (NO)
  • Peróxido (ROO)
  • Semiquinona (Q)
  • Ozono

Los radicales libres del oxígeno se clasifican de la forma siguiente:

  1. Radicales libres inorgánicos o primarios. Se originan por transferencia de electrones sobre el átomo de oxígeno, representan por tanto distintos estados en la reducción de este y se caracterizan por tener una vida media muy corta; estos son el anión superóxido, el radical hidróxilo y el óxido nítrico.
  2. Radicales libres orgánicos o secundarios. Se pueden originar por la transferencia de un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más larga que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre.
  3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno. Aquí se incluye un grupo de especies químicas que sin ser radicales libres, son generadoras de estas sustancias o resultan de la reducción o metabolismo de ellas, entre las que están el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno, el ácido hipocloroso, el peroxinitrito, el hidroperóxidos orgánicos.

Los radicales libres se generan a nivel intracelular y extracelular. Entre las células relacionadas con la producción de radicales libres del oxígeno tenemos los neutrófilos, monocitos, macrófagos, eosinófilos y las células endoteliales. Las enzimas oxidantes involucradas son la xantin-oxidasa, la indolamindioxigenasa, la triptofano-dioxigenasa, la mieloperoxidasa, la galactosa oxidasa, la ciclooxigenasa, la lipoxigenasa, la monoamino-oxidasa y la NADPH oxidasa. La producción de radicales libres se produce por la administración de paracetamol, tetracloruro de carbono , furosemida y otros productos , por último no se puede olvidar agentes como el humo de cigarrillos, las radiaciones ionizantes, la luz solar, el shock térmico y las sustancias que oxidan el glutatión (GSH) como fuentes de radicales libres.

Existen algunas circunstancias en que también se producen radicales libres como son:

  • Dieta hipercalórica.
  • Dieta insuficiente en antioxidantes.
  • Procesos inflamatorios y traumatismos.
  • Fenómenos de isquemia y reperfusión.
  • Ejercicio extenuante.

Efecto nocivo de los radicales libres

El daño celular producido por las especies reactivas del oxígeno ocurre sobre diferentes macromoléculas:

1. Lípidos. Es aquí donde se produce el daño mayor en un proceso que se conoce como peroxidación lipídica, afecta a las estructuras ricas en ácidos grasos poliinsaturados, ya que se altera la permeabilidad de la membrana celular y se produce edema y muerte celular. La peroxidación lipídica o enranciamiento oxidativo representa una forma de daño hístico que puede ser desencadenado por el oxígeno, el oxígeno singlete, el peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. Los ácidos grasos insaturados son componentes esenciales de las membranas celulares, por lo que se cree son importantes para su funcionamiento normal; sin embargo, son vulnerables al ataque oxidativo iniciado por los radicales libres del oxígeno.

Los factores que influyen en la magnitud de la peroxidación lipídica son:

  1. La naturaleza cualitativa y cuantitativa del agente inicializador.
  2. Los contenidos de la membrana en ácidos grasos poliinsaturados y su accesibilidad.
  3. La tensión de oxígeno.
  4. La presencia de hierro.
  5. El contenido celular de antioxidantes (betacarotenos, alfatocoferoles, glutatión).
  6. La activación de enzimas que pueden hacer terminar la cadena de reacción como es el caso de la glutatión peroxidasa (GSH-Prx).

Una vez que se inicia, el proceso toma forma de “cascada”, con producción de radicales libres que lleva a la formación de peróxidos orgánicos y otros productos, a partir de los ácidos grasos insaturados; y una vez formados, estos radicales libres son los responsables de los efectos citotóxicos.

2. Proteínas. Hay oxidación de un grupo de aminoácidos como fenilalanina, tirosina, histidina y metionina; además se forman entrecruzamientos de cadenas peptídicas, y por último hay formación de grupos carbonilos.

3. Ácido desoxirribonucleico (ADN). Ocurren fenómenos de mutaciones y carcinogénesis, hay pérdida de expresión o síntesis de una proteína por daño a un gen específico, modificaciones oxidativas de las bases, delecciones, fragmentaciones, interacciones estables ADN-proteínas, reordenamientos cromosómicos y desmetilación de citosinas del ADN que activan genes.

El daño se puede realizar por la alteración (inactivación/pérdida de algunos genes supresores de tumores que pueden conducir a la iniciación, progresión, o ambas de la carcinogénesis). Los genes supresores de tumores pueden ser modificados por un simple cambio en una base crítica de la secuencia del ADN.

Sistemas de defensa antioxidante

El sistema de defensa antioxidante está constituido por un grupo de sustancias que al estar presente en concentraciones bajas con respecto al sustrato oxidable, retrasan o previenen significativamente la oxidación de este. Como sustrato oxidable se pueden considerar casi todas las moléculas orgánicas o inorgánicas que se encuentran en las células vivas, como proteínas, lípidos, hidratos de carbono y las moléculas de ADN. Los antioxidantes impiden que otras moléculas se unan al oxígeno, al reaccionar-interactuar más rápido con los radicales libres del oxígeno y las especies reactivas del oxígeno que con el resto de las moléculas presentes, en un determinado microambiente -membrana plasmática, citosol, núcleo o líquido extracelular (tabla 1). La acción del antioxidante es de sacrificio de su propia integridad molecular para evitar alteraciones de moléculas -lípidos, proteínas, ADN, etc.- funcionalmente vitales o más importantes.30 Su acción la realizan tanto en medios hidrofílicos como hidrofóbicos. Actúan como eliminadoras (Scavengers), con el objetivo de mantener el equilibrio prooxidante/antioxidante a favor de estos últimos (tabla 2). Los antioxidantes exógenos actúan como moléculas suicidas, ya que se oxidan al neutralizar al radical libre, por lo que la reposición de ellos debe ser continua, mediante la ingestión de los nutrientes que los contienen.

Tabla 1. Clasificación de los antioxidantes según el sitio donde ejercen su acción.

Intracelular

Membrana

Extracelular

Superóxido dismutasa

Vitamina E

Ceruloplasmina

Catalasa

Betacarotenos

Transferinas

Peroxidasa

Ubiquinol-10

Lactoferinas

DT-deafarasa

Albúminas

GSH

Haptoglobinas

Proteínas que ligan metales

Vitamina C

Sistemas proteolíticos

Ácido úrico

Vitamina C

Vitamina E

Tabla 2. Clasificación de los antioxidantes, según origen.

Origen

Acción

1. Exógenos

 

Vitamina E

- Neutraliza el oxígeno singlete

 

- Captura radicales libres hidroxilo

 

- Captura O2

 

- Neutraliza peróxidos

Vitamina C

- Neutraliza el oxígeno singlete

 

- Captura radicales libres de hidroxilo

 

- Captura O2

 

- Regenera la forma oxidada de la vitamina E

Betacarotenos

Neutraliza el oxígeno singlete

Flavonoides, Licopenos

 

2. Endógenos

 

Enzimáticos

Cofactor

Superóxido dismutasa (SOD)

Cobre, sodio, manganeso

Catalasa (CAT)

Hierro

Glutatión peroxidasa (GPx)

Selenio

3. No enzimáticos

 

Glutatión

Barreras fisiológicas que enfrenta el oxígeno a su paso desde el aire hasta las células

Coenzima Q

 

Ácido Tioctico

Transportadores de metales (transferrina y ceruloplasmina)

Características de las enzimas antioxidantes

  1. Catalasa (CAT). Tiene una amplia distribución en el organismo humano, alta concentración en hígado y riñón, baja concentración en tejido conectivo y epitelios, prácticamente nula en tejido nervioso y se localiza a nivel celular: mitocondrias, peroxisomas, citosol (eritrocitos); presenta 2 funciones fundamentales: catalítica y peroxidativa y forma parte del sistema antioxidante CAT/SOD que actúa en presencia de altas concentraciones de peróxido de hidrógeno.
  2. Glutatión peroxidasa (GPx). Es una enzima selenio-dependiente, cataliza la reducción de peróxido de hidrógeno a lipoperóxido (L-OOH), usa como agente reductor el glutatión reducido (GSH) y se localiza en: citosol (eritrocitos), lisosomas (neutrófilos, macrófagos y otras células del sistema inmune). Existen 3 formas de GPx: GPx-c o forma celular, tiene mayor afinidad por el peróxido de hidrógeno que por el lipoperóxido; GPx –p o forma extracelular, presenta afinidad semejante para ambos sutratos; GPx-PH, tiene afinidad específica para los lipoperóxidos.
    Las formas GPx-c y GPx-p no son capaces de utilizar los lipoperóxidos.
  3. Superóxido dismutasa. Su distribución es amplia en el organismo, está formada por un grupo de enzimas metaloides: Cu-SOD y Zn-SOD que contienen cobre y cinc en su sitio activo y se encuentran en el citosol y en el espacio inter-membranoso mitocondrial; Mn-SOD que contiene manganeso y se localiza en la matriz mitocondrial; Fe-SOD que contiene hierro y se localiza en el espacio periplasmático de la E. Coli. Estas enzimas dismutan el oxígeno para formar peróxido de hidrógeno y su principal función es la protección contra el anión superóxido.

Indicaciones de los antioxidantes

  • Antecedentes hereditarios de enfermedad aterosclerótica o tumoral.
  • Tabaquismo.
  • Hipertensión arterial.
  • Prevención primaria de dislipidemia, diabetes, obesidad, sedentarismo, estrés y menopausia.
  • Prevención secundaria de angina de pecho, afección vascular periférica, enfermedad cerebrovascular, antecedentes de infarto, técnicas de revascularización previas (bypass, angioplastia, terapias trombolíticas), cataratas incipientes, displasias mamarias, trasplante de órganos, cáncer, infertilidad masculina y enfermedades neurodegenerativas.

Existen algunas recomendaciones que mejoran la capacidad antioxidante como son:

  • Ejercicio regular no extenuante.
  • Supresión del mal hábito de fumar.
  • Evitar dietas hiperproteicas e hipercalóricas.
  • Priorizar la ingestión de vegetales en las comidas.
  • Evitar el estrés.
  • Suplementación con antioxidantes y oligoelementos.
    • Vitamina E: 100-400 mg.
    • Vitamina C: 200-2 000 mg.
    • Betacarotenos: 2-10 mg
    • Selenio: 50-100 mg.
    • Manganeso: 1,5 mg.

EL ENVEJECIMIENTO CELULAR

Esta teoría fue propuesta por Denham Harman en 1956, la cual postula que el envejecimiento resulta de los efectos perjudiciales fortuitos causados a tejidos por reacciones de radicales libres. Estas reacciones pueden estar implicadas en la producción de los cambios del envejecimiento, asociados con el medio ambiente, enfermedad y con su proceso intrínseco. Los radicales libres reactivos formados dentro de las células pueden oxidar biomoléculas y conducir a muerte celular y daño tisular. Las reacciones perjudiciales de los radicales libres se producen sobre todo en los lípidos, los cuales son los más susceptibles.

La comprensión de los mecanismos precisos por los cuales ocurre el envejecimiento es uno de los grandes problemas aún no resueltos por la biología moderna. Esto es debido quizás a que se trata de un proceso extremadamente complejo que involucra distintos tipos de células e interacciones celulares y que resulta a su vez de la suma de muchos factores, internos y externos al organismo. Todas las células del cuerpo, a excepción de las gametas sexuales, se multiplican por división mitótica. En este proceso, cada célula duplica su material genético y lo distribuye en las dos células hijas, que son, al menos en teoría, genéticamente idénticas a la célula madre. Sin embargo, si cultivamos células in vitro, el número de veces que pueden multiplicarse es limitado y no supera las 40 a 60 divisiones. Lo que ocurre es que en determinado momento las células dejan de dividirse e ingresan en un estado irreversible denominado senescencia, en el cual no pueden volver a multiplicarse y que inevitablemente las lleva a la muerte. La hipótesis más aceptada que relaciona alimentación y envejecimiento propone que durante los procesos de oxidación y metabolismo se producen sustancias tóxicas que dañarían de forma progresiva la estructura y la función celular. No cabe duda de que el organismo está equipado con mecanismos de defensa contra estas sustancias, pero la síntesis continua de las mismas o, más probablemente, grandes aumentos puntuales de esta síntesis, sobrepasa la capacidad detoxificadora del organismo, produciendo en las estructuras y funciones celulares los daños puntuales pero acumulativos que son característicos del envejecimiento. Alternativamente, aunque deforma no excluyente, el daño estructural y funcional podría producirse debido a la deficiencia funcional de los mecanismos de detoxificación producido por el aumento de la edad del individuo. Uno de los mecanismos de daño reside en el uso de oxígeno en los procesos de producción de energía. El proceso de oxidación desde el punto de vista clásico podría resumirse en la siguiente reacción O2 + 4e- + 4H+ —-> 2H2O. Esta reacción no tendría por qué producir ningún daño a las células del organismo. Sin embargo, muy frecuentemente se producen otras reacciones de oxidación como estaO2 + 1e- —-> O2 en la que se forma un derivado del oxígeno de gran capacidad reactiva, el radical superóxido. Este radical puede ser eliminado por una familia de enzimas presentes en las células, las superóxido dismutasas, que catalizan la siguiente reacción:2H+ + 2(O2) —-> H2O2 + O2. El peróxido de hidrógeno (H2O2), que también puede ser generado por otras reacciones químicas, es también un metabolito altamente reactivo, que es eliminado por reacciones catalizadas por enzimas del tipo de las peroxidasas y las catalasas.2H2O2 —-> 2H2O + O2 Además, peróxido de hidrógeno y radical superóxido pueden reaccionar entre ellos para producir el radical hidroxilo (OH.), también altamente reactivo:O2 + H2O2 —-> O2 + OH- + OH. En tanto que algunos de estos metabolitos reactivos de oxígeno (MRO) son radicales libres (anión superóxido, radical hidroxilo) este aspecto de las consecuencias de la oxidación puede relacionarse con la teoría del envejecimiento debida a los radicales libres, formulada por Gershmann y cols. en 1954 y por Harman en 1956.

En 1956 el Dr. Denhan Harman de la Universidad de Nebraska se convirtió en el primer investigador en sugerir que los radicales libres son una causa importante del envejecimiento celular. Su teoría decía así: “el envejecimiento resulta de los efectos nocivos generados por los radicales libres que se producen en el curso del metabolismo celular normal y que son acumulados a lo largo de toda la vida del organismo”. Esta hipótesis, muy cuestionada inicialmente, cuenta hoy en día con una amplia aceptación, con mucha evidencia experimental que la apoya, y se ha convertido en uno de los principales focos de interés en la investigación científica del envejecimiento y las enfermedades degenerativas. En condiciones normales existe un equilibrio entre la generación de radicales libres y su neutralización por los sistemas de defensa antioxidantes; pero cuando este equilibrio se rompe, bien por la sobreproducción de radicales libres, bien por la deficiencia de los sistemas antioxidantes o por ambas razones se produce el estrés oxidativo o daño oxidativo, mecanismo general de daño celular que conduce a una alteración en el funcionamiento celular directamente relacionada con la patogénesis de muchas enfermedades..

¿Cuáles son los mecanismos antioxidantes del organismo humano para reducir el exceso de prooxidantes (ERO)?

Los mecanismos antioxidantes con que cuenta el organismo humano para reducir el exceso de prooxidantes, causado por factores endógenos o exógenos, pueden clasificarse de la siguiente forma.

Mecanismo preventivo: en este mecanismo toman parte diversas proteínas, que poseen núcleos coordinados o con capacidad de enlace de metales, tales como la albúmina, metalotioneína y ceruloplasmina, que poseen un núcleo central de cobre (Cu); y la ferritina, transferrina y mioglobina, que poseen un núcleo central de hierro (Fe). De esta forma se previene la formación de ERO muy dañinas, como por ejemplo, los radicales hidroxilo, a partir de otras moléculas. La deficiencia de alguna de estas proteínas en el organismo o de los metales Cu y Fe, alrededor de los cuales se forman dichos complejos de coordinación, o su alteración estructural por causas genéticas o fisiológicas, deja al organismo sin protección contra la sobreproducción endógena de ERO.

Mecanismo reparador: constituido por enzimas que reparan o eliminan las biomoléculas que han sido dañadas por el ataque de ERO, tales como la glutatión peroxidasa (GPx), glutatión reductasa (GR) y metionina-sulfóxidoreductasa (MSR). Dichas enzimas actúan como intermediarias en dicho proceso reparador del daño oxidativo, por el ataque de ERO producidas en exceso. Todo factor del medio que inhiba o modifique su actividad se convierte en una condición que favorece la aparición o el reforzamiento del estrés oxidativo. Ello requiere, por tanto, el conocimiento de la química de las enzimas reparadoras del daño oxidativo. Por solo mencionar un ejemplo: se ha demostrado que el selenio (Se) actúa como un cofactor de la GR, si el organismo tiene deficiencia de Se, las funciones de la GR se verán inhibidas y se favorece el daño oxidativo. Por tanto, la suplementación con Se en esos casos debe constituir una alternativa terapéutica para disminuir el daño oxidativo y la progresión de la enfermedad.

Mecanismo secuestrador: consiste en la eliminación del exceso de ERO formadas en el organismo, lo cual puede lograrse por la acción de enzimas tales como la superóxidodismutasa (SOD), GPx, catalasa y otras metaloenzimas o la presencia de entidades químicas con capacidad secuestradora de radicales libres, tales como los ácidos grasos poliinsaturados, úrico y ascórbico (vitamina C), los tocoferoles (vitamina E), la bilirrubina, los carotenoides y flavonoides.

En la actualidad existe poco más de una decena de productos antioxidantes en el mercado con evidencias experimentales suficientes de su actividad preventiva, reparadora o secuestradora de ERO. Un resumen de los productos antioxidantes de mayor circulación en el mercado internacional y cuya actividad ha sido comprobada de forma experimental, incluso en ensayos clínicos controlados, se muestran en la tabla a continuación.

Los mecanismos de defensa antioxidantes descritos con anterioridad pueden ser insuficientes cuando tiene lugar un desbalance muy pronunciado a favor de la generación excesiva de ERO u ocurre un debilitamiento de los sistemas antioxidantes endógenos. Por lo tanto, resulta imprescindible tener en cuenta siempre una, alguna o la totalidad de las siguientes alternativas:

  • Eliminar hábitos tóxicos tales como el consumo de alcohol y tabaco.
  • Incrementar el consumo de hortalizas, vegetales y frutas.
  • Disminuir el consumo de grasas y alimentos fritos.
  • Suplementar la dieta con productos antioxidantes de probada eficacia e inocuidad.

Tabla. Algunos productos antioxidantes de amplia circulación en el mercado, sus principales vías de administración y usos terapéuticos para los cuales existen evidencias experimentales y(o) resultados de ensayos clínicos controlados

Producto antioxidante Vía de administración Usos divulgados
Selenio Oral, parenteral Quimiopreventivo
Antitumoral
VIH
Ictus
Artritis reumatoide
Asma Bronquial
Esterilidad
Cataratas y daño macular
Ácido alfa-lipoico Oral, parenteral Diabetes
Polineuropatía
VIH
Hepatitis C
Cataratas
Desórdenes cognitivos
Vitaminas Oral, parenteral Ateroesclerosis
Enfermedades coronarias
Isquemias

¿Qué es el estrés oxidativo y cuál es su importancia?

Daño o estrés oxidativo

De manera habitual, el oxígeno se encuentra en su forma más estable (O2), con los electrones que forman el enlace (p), antienlazante con el mismo espín, es decir, en lo que se conoce como estado triplete, así el oxígeno es poco reactivo con una velocidad de reacción a temperatura fisiológica baja; sin embargo por reacciones puramente químicas, por acciones enzimáticas o por efecto de las radiaciones ionizantes, se pueden producir una serie de especies químicas o sustancias prooxidantes (moléculas o radicales libres altamente reactivos) que son capaces de dar lugar a múltiples reacciones con otros compuestos presentes en el organismo, que llegan a producir daño celular. Por lo anteriormente expuesto se comprende que, si bien el oxígeno es imprescindible para el metabolismo y las funciones del organismo, no se deben olvidar los muchos efectos tóxicos que posee.5-7

El daño o estrés oxidativo se ha definido como la exposición de la materia viva a diversas fuentes que producen una ruptura del equilibrio que debe existir entre las sustancias o factores prooxidantes y los mecanismos antioxidantes encargados de eliminar dichas especies químicas, ya sea por un déficit de estas defensas o por un incremento exagerado de la producción de especies reactivas del oxígeno. Todo esto trae como consecuencia alteraciones de la relación estructura-función en cualquier órgano, sistema o grupo celular especializado; por lo tanto se reconoce como mecanismo general de daño celular, asociado con la fisiopatología primaria o la evolución de un número creciente de entidades y síndromes de interés médico-social, involucrado en la génesis y en las consecuencias de dichos eventos

El balance oxidativo del organismo humano, es decir, la producción endógena de ERO sin sobrepasar ciertos límites, resulta esencial para la regulación metabólica, la producción de energía metabólica, la activación o inactivación de biomoléculas, la transducción de señales, el recambio celular y el control del tono vascular, entre otros. Si este balance entre los sistemas oxidantes (generadores de ERO) y los antioxidantes (preventivo, secuestrador y reparador) se desequilibra a favor de los primeros, por la producción excesiva de ERO, el debilitamiento de los sistemas antioxidantes o por ambas causas, se estará en presencia de lo que se conoce como estrés oxidativo. Un esquema de este balance de oxidación-reducción en el organismo, más conocido como "balance redox"se muestra en la figura.

El exceso de ERO promueve el ataque de estas sobre compuestos químicos que se hallan en las células (lípidos, proteínas y ADN), dando lugar al inicio de una serie de reacciones químicas que pueden conducir a la aparición de graves desórdenes fisiológicos y la agudización de la enfermedad o incluso alterar el desempeño físico o psíquico de una persona supuestamente sana. No obstante, ciertos autores consideran que esto ocurre exactamente al revés; es decir, que el estrés oxidativo conduce a la aparición de la enfermedad y es la causa de las alteraciones que se observan después en sistemas biológicos.

En la actualidad se han reportado casi 100 enfermedades en las que existen certezas experimentales sobre la incidencia del desbalance del estado oxidativo en su surgimiento y desarrollo, entre ellas: cardiovasculares, neurológicas, endocrinas, respiratorias, de origen inmune y autoinmune, isquemia, trastornos gástricos, carcinogénesis y progresión de tumores. No obstante, la mayoría de los autores de publicaciones científicas relacionadas con este tema, tanto de los que están a favor como de los que están en contra de la terapia antioxidante, coinciden en que son necesarios un mayor número de ensayos clínicos controlados, a doble ciego, por períodos de tiempo prolongados y con número de sujetos suficientes, que hagan válida la teoría de la terapia antioxidante.

Las evidencias experimentales, obtenidas tanto in vitro como in vivo, a nivel de biomodelos de experimentación, en líneas celulares o en animales de experimentación, permiten asegurar que la célula atacada por ERO puede:

  • alterar su código genético por modificación de la estructura espacial de la molécula de ADN o la destrucción de pares de bases,
  • reprimir la expresión de genes mediante la inhibición, alteración o destrucción de factores transcripcionales,
  • perder su integridad por ruptura de la pared celular causada por la oxidación lipídica,
  • modificar sus funciones por la acumulación de lipoproteínas oxidadas de baja densidad (LDL), y
  • activar o inactivar enzimas esenciales para el funcionamiento de la célula.

Estos procesos de degradación celular pueden conducir a la pérdida parcial o total de funciones de los sistemas fisiológicos del organismo humano. Una de las obras más abarcadoras sobre este tema,muestra resultados que corroboran la asociación entre el estrés oxidativo y las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. Quizás las enfermedades más estudiadas en relación con su progresión y el incremento de marcadores del estrés oxidativo son las neurodegenerativas.

¿Qué es un producto antioxidante?

El producto antioxidante es aquel que previene la formación de ERO en cantidades perjudiciales para el organismo humano, estimula los mecanismos de reparación endógenos al daño causado por el ataque de ERO o suministra entidades químicas que aumentan la capacidad endógena de secuestro de radicales libres formados en exceso en el organismo. La ingestión de frutas y vegetales frescos en la dieta diaria es una de las mejores formas de prevenir la generación excesiva de ERO, por lo que se debe considerar la existencia de una dieta balanceada como el primer paso en el camino de lograr un satisfactorio estado de salud. Sin embargo, la continua e incrementada presencia de factores de riesgos ambientales, incluidos los períodos prolongados de estrés psíquico y físico, hacen recomendable el consumo de productos antioxidantes que, al menos, cumplan alguna de las funciones descritas con anterioridad.

El mejor producto antioxidante será aquel capaz de prevenir la generación de ERO en exceso, estimular los mecanismos de reparación de tejidos dañados por el ataque de ERO y aumentar la capacidad antioxidante del organismo humano por el suministro de componentes capaces de eliminar el exceso de ERO en el organismo.

¿En qué consiste el efecto prooxidante de los antioxidantes?

Toda molécula química, incluso el oxígeno, que puede aceptar electrones es un oxidante o agente oxidante. Por el contrario, una sustancia que dona electrones es un reductor o agente reductor. En general, una reacción química en la cual una sustancia gana electrones es definida como una reducción, mientras que la oxidación es un proceso en el cual ocurre una pérdida de electrones. Cuando un reductor dona sus electrones, esto causa que otra sustancia se reduzca y cuando un oxidante acepta electrones, esto causa que otra sustancia se oxide. Usualmente se asocia al agente reductor como aquel que dona o aporta uno o más átomos de hidrógeno y el agente oxidante el que recibe el hidrógeno. Un proceso de reducción siempre va acompañado por un proceso de oxidación. Tal es el balance redox (reducción-oxidación) del organismo humano que, cuando se altera conduce al estrés oxidativo, y constituye la base de los procesos químicos, bioquímicos, biosintéticos que regulan el crecimiento celular. Estos procesos también son importantes para entender los efectos de la oxidación biológica y la relación ERO-antioxidante. Mientras el reductor y el oxidante son términos químicos, en un ambiente biológico estos deben ser denominados como antioxidante y prooxidante, respectivamente. En la literatura científica existen muchos ejemplos de la importancia biológica de los agentes prooxidantes.

Si se acepta la existencia de ambas actividades en el balance redox del organismo humano (antioxidante y prooxidante), no resulta descabellado aceptar la hipótesis de que un reto prooxidante, de leve a moderado, al organismo humano puede inducir el reforzamiento de los mecanismos antioxidantes endógenos y favorecer la acción de los productos antioxidantes, tal como se ha demostrado en los retos quirúrgicos por isquemia-reperfusión o, más recientemente, en el mecanismo de acción del ozono en la ozonoterapia.

¿Qué es la terapia antioxidante?

El tema de la terapia antioxidante es muy controvertido dentro de la comunidad científica y médica. La mayoría relaciona este término con la administración de formulaciones que contengan productos antioxidantes, sea esta de forma única o complementaria, en la terapia de una enfermedad específica. De hecho se acepta que, por lo tanto, existe alguna relación entre la progresión o etiología de la enfermedad y la presencia del estrés oxidativo en alguna de sus formas. Sin embargo, en la mayoría de los protocolos de ensayos clínicos que se realizan bajo el término "terapia antioxidante" no se tiene en cuenta o se desconocen las características de la variabilidad del estrés oxidativo interpaciente. No obstante todas las evidencias de la literatura científica sobre la relación entre estrés oxidativo y la progresión de enfermedades, sobre todo crónicas, la administración de productos antioxidantes a los pacientes se considera, de forma muy frecuente, como suplementaria o de segunda importancia en la metodología terapéutica. Uno de los factores que puede contribuir a ello es el entorno regulador actual, donde los antioxidantes no se consideran medicamentos, sino suplementos nutricionales o productos naturales para la salud, ya que el estrés oxidativo no se considera una categoría terapéutica.

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Germanio 132

En 1886 el Germanio fue descubierto por el químico alemán Winkler, quien lo bautizó con el nombre de su país natal.
En 1967 el Dr. Asai formuló y sintetizó por primera vez un compuesto de Germanio orgánico y lo bautizó como Germanio-132. Descubrió su presencia en el lignito de los árboles del bosque, y que, añadido a la tierra, intensificaba el crecimiento de las plantas y las vigorizaba.

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