08 Jan Antioxidantes 3
La producción de RL es un fenómeno natural, dinámico y continuo. Los radicales libres formados en el organismo pueden iniciar una serie de reacciones en cadena, que continúan hasta que éstos son eliminados tras diversas reacciones con otros radicales libres o por acción del sistema oxidante, el cual protege a los tejidos de los efectos que ellos producen. Unos previenen la formación de nuevos radicales libres convirtiéndolos en moléculas menos perjudiciales antes de que puedan reaccionar o evitando la formación de radicales libres a partir de otras moléculas. Otros capturan los radicales libres impidiendo la reacción en cadena y por fin otros separan las células dañadas. El daño que estos compuestos puedan provocar depende de un delicado equilibrio con los sistemas antioxidantes que protegen a las células de nuestro organismo.
Cada célula reciba en promedio de 10 mil ataques de “radicales libres” el día, pero el cuerpo humano repara la mayor parte de las zonas afectadas. Los mecanismos de defensa para neutralizar a los radicales libres son múltiples y variados. El primer componente de los mecanismos de defensa antioxidantes es la barrera fisiológica que limita el paso del oxigeno desde el aire inspirado hasta las células. Puedes dividirse en dos grupos:
a) ENZIMÁTICOS: de producción endógena. Las enzimas son proteínas con capacidad antioxidante las cuales no se consumen al reaccionar con radicales libres, y son dependientes de ciertos cofactores generalmente metales tales como el cobre, hierro, magnesio, zinc o selenio. Son las que convierten el EROs en moléculas menos perjudiciales antes de que reaccionen con estructuras vitales, o evitan su producción. Las enzimas antioxidantes de mayor importancia son:
– la superóxido dimutasa: hay tres formas la SOD Mn (se encuentra en las mitocondrias), SOD Cu-Zn (se encuentra en el citoplasma y orgánulos de la célula) y la SOD (es secretada por pocas células como los fibroblastos y las células endoteliales. Es la enzima que posee una mayor concentración en el espacio extracelular y se libera a la circulación por el endotelio vascular después de la inyección de heparina. Juega un papel muy importante sobr4e la regulación del tono vascular estando íntimamente relacionada con el óxido nítrico el cual es bloqueado en el plasma por el superóxido). Representa la primera línea de defensa acelerando la reacción del anión superóxido a peróxido de hidrógeno. Es una reacción que metabólicamente es poco costosa ya que no requiere el consumo de ningún cofactor.
– catalasas: son responsables de la destrucción del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. La catalasa tiene cuatro subunidades proteicas, cada una de las cuales contiene una molécula del grupo HEM y una molécula de NADPH. Dentro de la célula se localiza en los peroxisomos. Se encuentran muy activas en los eritrocitos y en el hígado.
– La glutación peroxidasa (Se GSx): cataliza la oxidación de glutatión a expensas tanto del hidroperóxido como del peróxido de hidrógeno o de otras especies reactivas del oxígeno como el lípido peróxido. Esta enzima requiere selenio para estar activa. Se cree que la forma principalmente activa se sintetiza en el riñón pero se distribuye por todos los tejidos. Dentro de las células se localiza en el citosol dentro de las mitocondrias.
– la glutatión reductasa (GR) esta también en la segunda línea de defensa del ataque oxidativo reduciendo el peróxido y en general todos los hodroperóxidos orgánicos tipo R-OOH. Esta última requiere un donante de hidrógeno para actuar que el glutatiónreducido.
– glutaredoxina, tiredoxina y proteínas que fijan metales como la ferritina y ceruloplasmina.
Representan la primera barrera frente a la producción de radicales libres.
Las enzimas se localizan en diferentes sitios intracelulares y parecen desempeñar funciones complementarias entre sí. Las catalasas se encuentran sobre todo en los proxisomas que, aparte de catalasas, contiene oxidasas que producen peróxido de hidrógeno. La GS está más ampliamente distribuida y se encuentra en las mitocondrias y en el citosol, pero no en los peroxisomas. Su función principal es eliminar cualquier peróxido orgánico en cuanto es formado. La SOD se encuentra predominante en el citoplasma, los antioxidantes son compuestos naturales que tienen capacidad de reaccionar con radicales libres sin generar nuevos elementos tóxicos.
b) NO ENZIMATICOS: elementos principalmente exógenos, responsables de la capacidad antioxidante de los fluidos biológicos. Son pequeñas moléculas que limpian el plasma de oxiradicales, capturan los radicales y evitan las reacciones en cadena. Estos compuestos a diferencia de las enzimas se consumen durante su acción antioxidante y por lo que deben ser reemplazados. Provienen principalmente de la dieta a través de los aportes de vitamina E, vitamina C, betacarotenos, polifenoles, flavonoides y oligoelementos. Los podemos clasificar en:
a. Antioxidantes que rompen la cadena en la fase lipídica: estos antioxidantes bloquean los RL en las membranas y en las lipoproteínas evitando o previniendo la peroxidacion lipídica. El mas importante de este grupo es la vitamina E.
– el alfa tocoferol o vitamina E está presente sobr5e todo en las membranas celulares y juega un papel importante protegiendo a los lípidos de la oxidación, uniendo los radicales hidroxilos y formando una proteína que no tiene ninguna actividad metabólica tóxica, Como resultado se oxida la vit. E a alfa-tocoferol quinona. El alfa-tocoferol quinona se regenera a alfa-tocoferol con la posible intervención del ácido ascórbico y del GSH. Se ha sugerido además, que en membranas lipoproteínas, el ubiquinol puede participar en el mecanismo de regeneración. El alfa-tocoferol es también un importante inhibidor de la formación de nitrosaminas, por su capacidad de captar NO·. Igualmente, se ha postulado que participa en la prevención de los daños originales por este último. Algunas funciones: ayuda a evitar la oxidación producida por los radicales libres, manteniendo la integridad de la membrana celular. Protege también contra la destrucción de la vitamina A, el selenio, los aminoácidos sulfurados y la vitamina C. Alivia la fatiga, previene y disuelve os coágulos sanguíneos y, junto con la vitamina A, protege a los pulmones de la contaminación. Proporciona oxígeno al organismo y retarda el envejecimiento celular, por lo que mantiene joven el cuerpo. También acelera la cicatrización de las quemaduras, ayuda a prevenir los abortos espontáneos y calambres en las piernas. Es vital para el metabolismo del hígado, del tejido muscular liso y estriado y del miocardio; protege del deterioro a la glándula suprarrenal y es esencial en la formación de fibras colágenas y elásticas del tejido conjuntivo. Protege contra la aterosclerosis y su deficiencia causa neurodegeneración.
– Carotenos: son un grupo de unos 20 antioxidantes liposolubles, presentes en olas membranas celulares y en las lipoproteínas, de las cuales el más importante de ellos es el beta-caroteno. Son capaces de inactivar al 1O2 y al radical peróxido por la interacción con los dobles en laces conjugados de la cadena insaturada. Son precursores de la vitamina A la cual puede activar como donante aceptor de electrones bajo determinadas condiciones. En el microambiente fisiológico está cuidadosamente protegida de la oxidación. Se almacena en hígado y otros tejidos, en forma de glóbulos lipídicos que contienen alfa-tocoferol. Algunas funciones: necesaria para el desarrollo de los huesos, para mantener las células de las mucosas y de la piel y, en general, para el funcionamiento de todos los tejidos, previniendo infecciones respiratorias. El retinol ayuda a mejorar la visión nocturna, por su capacidad de convertirse en retinal (de ahí su nombre), suministrando moléculas para el proceso de la visión. Ayuda, por tanto, en muchos desordenes de los ojos. Los carotenoides también actúan contrarrestando eventos mutagénicos y neoplásticos. La ingestión de una baja cantidad de carotenoides se correlaciona con un incremento de la incidencia del cáncer de pulmón, displasia cervical, catarata cortical y enfermedades cardiovasculares. La ingesta elevada pueda producir retinopatías.– Los polifenoles (taninos, antocianos, etc.) y flavonoides de las plantas inhiben las lipooxigenasas. Se encuentran en muchas frutas y vegetales y en algunas bebidas como el té y el vino. Hay más de 4000 flavonoides identificados que se dividen en varios grupos, dependiendo de su estructura química como son los flavonoles, los flavanoles, las flavonas y las isoflavonas cuyo consumo ha sido relacionado con una baja incidencia de enfermedades coronarias.
– El ubiquinol-10, reducido por la coenzima Q10, es un efectivo antioxidante soluble en lípidos. A pesar de encontrarse en pocas cantidades es tan efectivo para atrapar radicales como el alfa-tocoferol y los carotenos logrando también, la regeneración de las membranas celulares. Cuando el colesterol de baja densidad (LDL) es expuesto a los radicales producidos en la fase lipídica, el ubiquinol-10 es el primer antioxidante que se consume sugiriéndose que tiene una particular importancia previniendo la peroxidación de los lípidos.
b. Antioxidantes que rompen la cadena en la fase acuosa: estos antioxidantes atrapan a los RL en el compartimento acuoso. El más importante de este grupo es la vitamina C.
– El ácido ascórbico o vitamina C presente de forma extracelular atrapa los radicales hidroxilos y a los aniones superóxido formando ácido dehidroascórbico que es limpiado por el glutatión. También atrapa al peróxido de hidrógeno, al ácido hipocloroso, a los radicales peroxilo y al oxígeno. Su acción está relacionada con la formación del radical semidehidroascorbato el cual es menos reactivo que el radical libre le dio origen. El ácido ascórbico, según el pH donde se encuentre, forma un complejo redox, el radical ascorbilo, que esta en equilibrio entre el ácido ascórbico y el dehidroascórbico. El radical ascórbico capta O2 y otras formas de radicales. El ácido ascórbico se genera con NADH o GSH que son elementos intracelulares, por lo que, en condiciones de estrés oxidativo, la concentración de ascorbato en los fluidos disminuye rápidamente. Tiene varias funciones: interviene en la síntesis de colágeno y producción de hormonas, importante en el crecimiento y reparación de las células de los tejidos, encías, vasos, huesos y dientes, contribuye en la metabolización de las grasas, por lo que se le atribuye el poder de reducir el colesterol, inhibe la carcinogénesis por nitrosaminas y es un buen atrapador de radicales libres producidos por contaminantes del aire como ozono, óxido nitroso, humo de cigarrillos. Otros efectos atribuidos a esta vitamina: mejora la cicatrización de las heridas, alivio de encías sangrantes, reducción del efecto de muchas sustancias productoras de alergias, prevención del resfriado común, y en general fortalecimiento de las defensas de nuestro organismo.
– En el plasma hay otros antioxidantes que se encuentran en altas concentraciones como el ácido úrico y los uratos que protegen a la célula de la oxidación que produce el ozono. Algunos proponen que el incremento de expectativa de vida durante la evolución de los humanos es secundario a la presencia de ácido úrico en el plasma. La albúmina es un eficiente antioxidante protegiendo al neonato del daño oxidativo que es común al nacimiento por carecer de antioxidantes.
– Otro grupo de antioxidantes en el plasma son las proteínas que poseen un grupo tiol. La cisterna, taurina y metionina que limpian selectivamente ácido hipocloroso y las cloraminas. Los grupos sulfidrilo, provenientes en su mayoría de la albúmina, también son antioxidantes al portar un electrón que neutralizan los radicales libres resultantes. Además, existen algunos componentes de origen endógeno tales como la glucosa, el manitol y bilirrubina que también ejerce un rol protector.
El glutatión reducido (GSH) es el mayor recurso de los grupos tiol en el espacio intracelular pero tiene poca importancia en el espacio extracelular. El glutatión es un antioxidante que atrapa radicales libres actuando como un factor esencial de la glutatión peroxidasa. El glutatión, presente en todas las células limpia los radicales peróxido de hidrógeno y radical hidroxilo