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. Díéficit 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, arsíénico, aluminio…Empleo de ciertos medicamentos: antitumorales, anestíésicos, 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 geníético y cáncer: los radicales libres pueden producir modificaciones en la estructura del material geníético y mutaciones celulares.
2º. Enfermedades coronarias: en los vasos sanguíneos se produce daño en las paredes, los radicales libres tambiíén 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 energíética 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 geníética, 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 geníéticamente. Los enzimas juegan un papel importante dentro de la cíélula 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 molíécula 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 geníéticos 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 sintíética, 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 aíéreas 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 sintíético, 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 tíé 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.
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 cíélulas. Este entorno reductor es preservado por las enzimas que mantienen el estado reducido a travíés de un constante aporte de energía metabólica.
Desequilibrios en este estado normal redox pueden causar efectos tóxicos a travíés de la producción de peróxidos y radicales libres que dañan a todos los componentes de la cíélula, incluyendo las proteínas, los lípidos y el ADN.
En el ser humano, el estríés oxidativo está involucrado en muchas enfermedades, como la aterosclerosis, la enfermedad de Parkinson, encefalopatía miálgica, sensibilidad química múltiple, y la enfermedad de Alzheimer y tambiíén 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 tambiíén utilizadas en la señalización celular. Esta es denominada señalización redox.
Tratamientos del estríés oxidativo
Astaxantina como antioxidante
Como hemos dicho, el metabolismo normal de los organismos genera molíéculas oxidantes, estas son los radicales libres (molíéculas con electrones), como hidroxilos y peróxidos, así como tambiíén 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 travíés 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 estríés oxidativo. Estos daños se hanasociado con diferentes enfermedades como la degeneración macular debido al proceso de envejecimiento, la retinopatía, la carcinogíénesis, 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 tambiíén otras molíéculas con actividad antioxidante. Sin embargo, en muchos casos, estos compuestos no son suficientes para asegurar una protección adecuada contra el estríés oxidativo.
Tambiíén hemos dicho que un antioxidante es una molíécula 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 estríés oxidativo y protege cíélulas 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 “maloâ€. 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 píéptica 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 cíélulas T-helper y aumenta el número de cíélulas secretoras de anticuerpos a partir de cíélulas de vaso preparado. La suplementación con carotenoides puede ser útil para restaurar la respuesta inmune. Por su acción inmunomoduladora, la Astaxantina, tambiíén 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.
Fuente anterior:
http://www.ahorasaludybienestar.es/oxidacion-celular-estres-oxidativo/2027¿Cí“MO REDUCIR NATURALMENTE EL ESTRí‰S DE OXIDACIí“N CELULAR?
- 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.
RESUMEN DE LAS DISTINTAS TEORíAS DEL ENVEJECIMIENTO.
Ninguna de las teorías del envejecimiento, basadas en un mecanismo único, como mutación geníética o error en la síntesis de proteínas, da una explicación satisfactoria de la involución senil a todos los niveles de organización biológica, desde el molecular al fisiológico.
Actualmente parece ser más adecuado entender el proceso del envejecimiento, como una combinación de diversas causas, que son secundarias al proceso de diferenciación celular. De esta forma las cíélulas diferenciadas tienen que distribuir una cantidad limitada de la energía, que obtienen a travíés de la respiración mitocondrial, entre la reparación y la función de las propias cíélulas.
En las mitocondrias (con niveles muy altos de consumo de oxígeno) predomina la desorganización peroxidativa sobre los mecanismos de regeneración de organelas, lo que desencadena una alteración progresiva de las mismas, con inactivación de su genoma y progresiva disminución de su capacidad bioenergíética. Esto, a su vez, se traduce en una disminución de la función fisiológica y de la resistencia al estríés de las cíélulas.
El fenómeno del envejecimiento individual se entiende mejor desde la perspectiva de la especie. Hay que tener en cuenta que el animal multicelular es una simbiosis entre cíélulas reproductoras y cíélulas somáticas que se descartan cuando han cumplido su función.
MUTUACIí“N SOMíTICA
Esta teoría fue propuesta por Szilard en 1959, el cual predijo que el envejecimiento ocurre como un resultado de la acumulación de mutaciones en el ADN nuclear de las cíélulas somáticas.
Comfort, en 1979, tambiíén propugnó esta idea que despuíés se matizó por otros autores, los cuales refieren que la lesión en el ADN sería fundamentalmente al nivel mitocondrial.
Entre estos autores hay que destacar a Miquel y Fleming, al sostener que la causa fundamental del envejecimiento celular es una inestabilidad del genoma mitocondrial, por una falta de equilibrio entre la reparación mitocondrial y el efecto desorganizador de los radicales de oxígeno. De este modo, las cíélulas privadas de la capacidad de regenerar sus poblaciones mitocondriales, sufrirán una disminución irreversible en su capacidad para sintetizar ATP, con la consiguiente degradación senescente del funcionamiento fisiológico y muerte final. En años posteriores muchos autores se acogieron a la idea de Miquel y otros.
Estas mutaciones en el ADN mitocondrial causan enfermedades humanas y están asociadas con un espectro amplio de manifestaciones clínicas incluida la demencia, los desórdenes del movimiento, el fallo cardíaco, la diabetes, la disfunción renal, la sordera, la ceguera y la debilidad.
SOMA DESECHABLE
La idea de un cuerpo de "quita y pon" es central para evolución del envejecimiento -la razón del envejecimiento- aunque es esencialmente una explicación evolutivista. Esta idea se conoce como la teoría del soma desechable, y fue formulada por Thomas Kirkwood a finales de los años 70 y posteriormente desarrollada por íél mismo y el eminente geníético Robin Holliday. Actualmente, muchos investigadores la consideran el mejor marco teórico para comprender el envejecimiento. En su formulación actual, según publica el propio Kirkwood, sería como:
a) El envejecimiento se debe a limitaciones que han surgido en el mantenimiento somático y la reparación, debido a que compite con ellas de forma prioritaria la reproducción.
b) El envejecimiento, por tanto, es resultado de la acumulación durante la vida de daño en las cíélulas y tejidos.
c) Contribuyen al envejecimiento múltiples mecanismos (puesto que son formas múltiples de mantenimiento somático, todas las cuales están sujetas al mismo proceso de optimización.
d) Los principales genes que determinan la longevidad y la tasa de senescencia son genes que especifican los niveles de funciones de mantenimiento (Genes de reparación de ADN, enzimas antioxidantes, proteínas de estríés, etc.)
e) El proceso de envejecimiento es intrínsecamente estocástico, pero la longevidad está programada, en general, a travíés de los genes que acabamos de mencionar y
f) La longevidad máxima no está controlada por ningún tipo de reloj, pero si modulable, por ejemplo, modificando la exposición al daño o mejorando las funciones del mantenimiento corporal.
Kirkwood y Holliday consideraron la dicotomía entre la línea germinal y el soma como resultado de un dilema entre la supervivencia y la reproducción. En esencia, para ser de alguna utilidad, el cuerpo debe sobrevivir al menos hasta la edad reproductiva. De ahí se derivan costes para el mantenimiento de la vida, que consume la mayor parte del alimento tanto a nivel de organismo como a nivel celular. En este último caso, la elevada tasa de daño en el ADN y mutaciones tienen que ser corregidos mediante la síntesis e incorporación de nuevos principios inmediatos.
RADICALES LIBRES: MELATONINA
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 cíélulas pueden oxidar biomolíéculas 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.
Harman, en 1956, con esta teoría pretendía explicar varios aspectos:
El origen de la vida evolución.
El aumento de la longevidad en especies animales sometidas a manipulaciones dietíéticas y ambientales.
El proceso de envejecimiento.
El gran número de enfermedades en cuya patogenia están implicados los radicales libres del oxígeno.
Las reacciones de los radicales libres contribuyen considerablemente al desarrollo de desórdenes estocásticos observados durante el envejecimiento. Los radicales libres, además, están implicados en enfermedades degenerativas como arteriosclerosis, amiloidosis, demencia senil tipo Alzheimer, enfermedades autoinmunes. Pese a ser la teoría de los radicales libres la de mayor aceptación en los últimos años, permanecen preguntas sin una contestación definitiva, como la de si los radicales libres contribuyen a la iniciación y/o propagación del envejecimiento.
El envejecimiento es un estado multifactorial de degeneración y muerte celular en el que interviene en gran medida el daño celular causado por los radicales libres. La teoría de los radicales libres incide en que el principal problema del envejecimiento es el acumulo lento pero progresivo de radicales de oxígeno y de nitrógeno en el organismo.
Durante el envejecimiento, y en algunas enfermedades neurodegenerativas, la mitocondria, alterada por el estríés oxidativo, es incapaz de mantener la demanda de energía de la cíélula, dando lugar a una mayor producción de radicales libres. Ambos procesos, díéficit de producción de ATP y aumento de radicales libres, pueden desencadenar la apoptosis.
La melatonina, una indolamina producida por varios tejidos del organismo humano, además de la glándula pineal, incluidos el sistema inmune, ovario, testículo e intestino, ejerce importantes efectos antiexcitotóxicos tanto en situaciones experimentales como clínicas.
La melatonina es un excelente antioxidante que depura radicales hidroxilo (HO·) y peróxido de hidrógeno (H2O2) preferentemente. Además, aumenta la actividad y expresión de los enzimas dependientes del glutation, y disminuye la actividad y expresión de la iNOS, reduciendo los peroxinitritos.
La actividad antioxidante de la melatonina y su potenciación de los enzimas redox hace de esta molíécula única en tíérminos de actividad antioxidante. Experimentos in vivo han demostrado que la administración de melatonina aumenta la actividad de los complejos I y IV de la cadena de transporte electrónico mitocondrial. Para caracterizar este efecto, se han hecho una serie de experimentos in vitro en los cuales las mitocondrias se incubaron con t-butil hidroperóxido para inducir estríés oxidativo. Concentraciones nanomolares de melatonina fueron suficientes para aumentar el contenido mitocondrial de glutation reducido, y de la actividad de los complejos de la cadena de transporte electrónico. Asimismo, la melatonina aumentó la producción ATP por esas mitocondrias, contrarrestando completamente el daño oxidativo mitocondrial inducido por el t-butil hidroperóxido. Es importante notar que las vitaminas E y C fueron incapaces de recuperar la actividad normal de la mitocondrias tras el daño oxidativo, aún a concentraciones 1.000 veces mayores que las de melatonina.
Basados en todos los estudios descritos arriba, puede deducirse que la caída en la producción de melatonina con la edad está relacionada con el envejecimiento y el inicio de las enfermedades de la vejez. A su vez, el envejecimiento tambiíén deteriora la función pineal, y del resto de los órganos que producen melatonina, lo que decrece la producción de este índole con la edad.
