La vida de muchos organismos, como los mamíferos, depende de un proceso químico denominado metabolismo oxidativo. Éste nos suministra energía para realizar funciones vitales; utiliza el oxígeno para adquirir energía a partir de los azúcares, los lípidos (grasas) y las proteínas que fungen como combustible para el organismo. Para llevarse a cabo, se producen distintas reacciones químicas en la célula; éstas implican una serie de intercambios y transformaciones complejas que son la base para que podamos crecer, reproducirnos, mantenernos sanos, eliminar sustancias tóxicas y, en general, existir.
En individuos como nosotros, una de las vías principales para obtener esta energía es la respiración celular aeróbica, en la cual se genera una serie de reacciones de óxido-reducción. En el proceso se da una transferencia de electrones utilizando al oxígeno como aceptor (agente oxidante), y tiene como resultado la producción de ATP (molécula portadora de energía), así como de una variedad de subproductos residuales, como las especies reactivas de oxígeno (ERO) o radicales libres (RL).
Las ERO y los RL son moléculas formadas por nuestro cuerpo que son altamente reactivas e inestables. Estas partículas se encuentran implicadas en distintas funciones esenciales como el crecimiento, proliferación, diferenciación y supervivencia celular, así como regulación de la presión arterial, función cognitiva, defensa contra microbios y mantenimiento normal de los mecanismos de defensa antioxidante. Sin embargo, éstas también tienen un efecto tóxico cuando se encuentran en exceso generando alteraciones en la composición de moléculas esenciales como el ADN, las proteínas, los fosfolípidos y los carbohidratos. Provienen, generalmente, de la respiración celular en la mitocondria, aunque existen factores externos que contribuyen a su producción excesiva, como el humo del tabaco, la contaminación atmosférica, las concentraciones elevadas de oxígeno, la exposición a metales pesados, una dieta inadecuada, entre otros.
Cuando se genera una sobrecarga de RL y ERO, se produce un estado denominado estrés oxidativo. Éste hace referencia al desbalance entre dichas moléculas y los antioxidantes, sustancias encargadas de su eliminación que se adquieren a través de alimentos o suplementos. Este fenómeno se ha ligado en distintas ocasiones con el envejecimiento y la aparición de enfermedades con la edad.
La relación entre el oxígeno y la vejez fue reconocida por primera vez por Denham Harman, químico, biólogo y médico gerontólogo, quien en 1956 propuso la teoría de los radicales libres del envejecimiento, la cual sigue vigente hasta la actualidad. De acuerdo a ésta, el desarrollo de la senescencia está ligada a las alteraciones oxidantes en las macromoléculas, como los carbohidratos, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos o el ADN, provocadas por la acumulación no regulada de radicales libres provenientes del metabolismo aeróbico.
Posteriormente, en 1985, Helmut Sies le da el nombre de estrés oxidativo a esta irregularidad presente en los sistemas biológicos. La definió como “una perturbación del equilibrio prooxidante/antioxidante, a favor de los primeros, que conduce a un potencial daño”, refiriéndose como “prooxidante” a las ERO o RL, que son subproducto del metabolismo oxidativo y que producen este estado.
El estrés oxidativo tiene distintos efectos, ocasiona la inhibición de la división celular o alteraciones en la estructura celular, y afecta especialmente las membranas; también genera apoptosis, disfunción mitocondrial, excitotoxicidad (muerte neuronal provocada por la sobreactivación de receptores de aminoácidos), entre otros. Esto lleva a la presencia de enfermedades como el cáncer, las neurodegenerativas (Parkinson, Alzheimer, etc.), la hipertensión, la diabetes y otras patologías ligadas con la edad. Los sistemas, como el nervioso, suelen ser susceptibles a este tipo de deterioro dado a la gran cantidad de oxígeno utilizado en la realización de sus funciones, así como de su modesta defensa antioxidante en comparación a otros órganos, lo que ocasiona procesos de muerte neuronal, favorece la neuroinflamación y, por ende, daña el tejido.
Ahora bien, existe un complejo sistema de defensa en nuestro cuerpo que previene o retrasa el estrés oxidativo y genera una protección antioxidante. Ésta se conforma por enzimas endógenas, junto con antioxidantes no enzimáticos endógenos que produce el cuerpo, al igual que algunos exógenos que adquirimos a través de la dieta, que en conjunto neutralizan a las moléculas oxidantes y evitan los daños.
Actualmente, existen muchos estudios acerca del beneficio de los antioxidantes, así como de su aplicación en la medicina preventiva para disminuir las afecciones provocadas por el metabolismo oxidativo. Se ha observado que la administración prolongada de antioxidantes exógenos sintéticos o naturales, así como los precursores de estos, ayudan a la atenuación del estrés oxidativo y, por ende, a la disminución de diversas patologías dando como resultado un envejecimiento saludable.
De esta manera, se ha incrementado la implementación de antioxidantes en diferentes áreas. En el campo de la salud nutricional ha aumentado la administración de dietas con un marcado consumo de verduras y frutas frescas como el aguacate, el camote, los espárragos, las espinacas, el brócoli, las acelgas, el pimiento, la zanahoria, el tomate, el plátano, los cítricos, las moras, las fresas, el kiwi, el melón, entre otros; así como los aceites (oliva, soya, cártamo), los cereales, las lentejas y los frutos secos, que poseen antioxidantes endógenos, como la vitamina E, la vitamina C y los betacarotenos.
Asimismo, se han encontrado antioxidantes, como los flavonoides en tés verdes y negros, al igual que en vinos, peras y manzanas; del mismo modo, se ha hallado una alta diversidad de estas sustancias en plantas costeras y algas marinas. Igualmente, existen distintos suplementos sintéticos que aportan las mismas ventajas, teniendo un alto grado de eficacia y ventaja económica.
No obstante, la administración de los antioxidantes debe ser balanceada, ya que pueden dar pie a otros padecimientos. En el ámbito cosmético está presente la oferta de los productos que incluyen en su fórmula antioxidantes con el fin del mejoramiento y la protección de la piel.
A través de la existencia de la humanidad se ha registrado la búsqueda de una bebida que garantice “la juventud eterna” y que nos permita mantenernos por más tiempo. La interrogante sobre las causas de nuestro envejecimiento ha generando intriga y originado un buen número de investigaciones acerca de la vejez; algunas de éstas han mostrado los beneficios de la administración de antioxidantes que, aunque no otorgan una eterna juventud, sí ayudan al organismo en la disminución de sustancias tóxicas que dan origen a los daños en los tejidos y en el desarrollo de enfermedades.
Es así como una de las moléculas básicas para la existencia de la vida se convierte en precursora de nuestro progresivo declive, formando la acumulación de moléculas tóxicas responsables de la vejez y de otros padecimientos. Sólo somos materia que se oxida con el tiempo. La paradoja del oxígeno: lo que nos da vida, nos envejece.
Gina Marcela Naranjo Núñez
Estudiante de Biología en la UNAM y entusiasta de las curiosidades científicas
Referencias
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