Antioxidantes

En bioquímica se considera oxidación a todo proceso en el que un elemento pierde electrones y capta oxígeno aumentando su estado de oxidación, el proceso de oxidación está acompañado por un proceso de reducción en el cual otro elemento capta los electrones y pierde oxígenos. El oxígeno es un elemento crucial en los diferentes procesos metabólicos de los organismos aerobios; sin embargo es el causante de la producción excesiva o descontrolada de radicales libres, también conocida como estrés oxidativo, este proceso es marcado por el desbalance entre la rapidez de la producción y la eliminación de sustancias que dan lugar a los radicales libres e induce un daño permanente a moléculas biológicas como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. El desbalance puede presentarse por exceso de ejercicio físico, exposición a determinados agentes externos, o la disminución de la concentración de antioxidantes.

Los radicales libres o inorgánicos más importantes son el oxígeno molecular O2, el radical-anión superóxido (O2-), el radical hidroxilo (HO-) y su precursor inmediato el peróxido de hidrógeno (H2O2). De los secundarios u orgánicos, el radical peroxilo (ROO-), el hidroperóxido orgánico (ROOH) y los lípidos peroxidados (7).

El estrés oxidativo es el origen de patologías en las cuales la función celular se ve alterada, estas enfermedades degenerativas como la arterioesclerosis, cardiomiopatías, enfermedades neurológicas y cáncer se retroalimentan de las disfunciones celulares (2, 4). Para la homeostasis de nuestro organismo es necesario mantener niveles equilibrados de diversas sustancias.

4.2. Sistema Antioxidante Endógeno

Las enzimas más importantes que participan en la defensa antioxidante son las hidroperoxidasas, la glutatión peroxidasa y la superóxido dismutasa. Las hidroperoxidasas se encargan de eliminar los peróxidos de hidrógeno (H2O2) mediante la reducción irreversible. Este grupo general de enzimas se subdivide en 2 subgrupos: las peroxidasas y la catalasa.

Las peroxidasas requieren de un donante de electrones, que dependiendo del tipo de reacción puede ser la vitamina C. Consideradas originalmente como enzimas vegetales, las peroxidasas también se encuentran en la leche, plaquetas y leucocitos, en el hígado y en otros tejidos. La reacción general es la siguiente:

H2O2 + AH2 → 2 H2O + A; en la cual AH2 es el agente reductor.

La catalasa participa en la eliminación del peróxido de hidrógeno formado como producto de la actividad de enzimas oxidasas. Esta importante enzima se encuentra en sangre, médula ósea, riñón e hígado. En su mecanismo de acción, la propia molécula de agua actúa como donante de electrones:

2 H2O2 → 2 H2O + O2

La glutatión peroxidasa, dependiente de selenio y de la acción de la enzima glutatión reductasa, la cual mantiene el estado reducido del glutatión para su función. Se encuentra principalmente en eritrocitos y otras especies formes de la sangre, protegiendo a sus membranas y a la hemoglobina de la acción de los peróxidos. Utiliza glutatión reducido como donante de electrones:

2 H2O2 + 2 G–SH → 2 H2O + GSSG

La enzima superóxido dismutasa se encuentra en grandes proporciones en los organismo aerobios y su concentración aumenta adaptativamente con la exposición de la célula a gradientes superiores de presión de oxígeno. Se encarga de catalizar la neutralización del ion superóxido, al reducirlo a peróxido de hidrógeno:

O2.- + O2.- + 2H+ → H2O2 + O2

Esta reacción debe continuarse con el sistema catalasa/glutatión peroxidasa para la reducción definitiva a agua y glutatión oxidado (3,4).

4.3. Sistema Antioxidante Exógeno

Como ya se ha mencionado este sistema está compuesto por tres vitaminas: A, C y E que se clasifican como antioxidantes interruptores porque impiden las diversas reacciones en la secuencia de la formación de radicales libres (5). Además por un conjunto de fitoquímicos conocidos como carotenoides que son compuestos coloreados que se encuentran en alimentos de origen vegetal (2).

4.3.1. Vitamina A

Es una vitamina liposoluble que interviene en la formación y mantenimiento de las células epiteliales, en el crecimiento óseo, el desarrollo, protección y regulación de la piel y de las mucosas. Esta vitamina se puede encontrar de dos formas diferentes en los alimentos: La vitamina A preformada también conocida como retinol que se encuentra en productos de origen animal y la forma que encontramos en los alimentos de origen vegetal es conocida como provitamina A o carotenoides (8).

Los carotenoides son compuestos liposolubles; químicamente, su estructura es un anillo de beta-ionona y una larga cadena con dobles enlaces conjugados que son los responsables del color que presentan los vegetales. La familia de los carotenoides incluye dos tipos distintos de moléculas: Los carotenos, quienes químicamente se clasifican como tetraterpenos y se pueden dividir en provitamínicos: alfa, beta y gamma carotenos, y no provitamínicos: licopeno, fitoeno y fitoflueno. El segundo tipo de carotenoides, las xantófilas, son alcoholes carotenoides y cetocarotenoides; en esta segunda categoría están incluidas las moléculas criptoxantina, luteína, zeaxantina, cantaxantina, capsantina, equinenona y astaxantina (10).

Los carotenos pueden enfrentar la actividad de los radicales libres, para comprobar esto se realizó un estudio; se ideó un experimento con liposomas que contenían ácidos grasos insaturados de yema de huevo y colesterol, las muestras fueron separadas en un grupo experimental, a estos se les agregó betacaroteno, y un grupo control. Los liposomas fueron expuestos a FeCl2 para iniciar la peroxidación. Luego de 90 minutos se inició la oxidación, en esta etapa se identificó la aparición el malondialdehído. En resultado fue que en los liposomas a los que se les agregó betacaroteno no iniciaron la peroxidación lipídica, lo cual refleja una inhibición en los procesos de oxidación catalizada por hierro (11).

El tipo más común de provitamina A es el beta caroteno que es convertido en vitamina A en el intestino delgado y almacenado en el hígado; ha demostrado eficacia para captar los oxígenos singletes y tripletes, cuya formación es catalizada por la clorofila. Según un estudio de cohorte realizado en E.E.U.U. los consumidores de dietas con más carotenoides, sobre todo el alfa caroteno y el licopeno, se les observa un riesgo menor de cáncer de pulmón. Sin embargo en estudios realizados con suplementos en prevención primaria y secundaria de enfermedades cardiovasculares y otros cánceres no se han encontrado resultados (8,9).

La recomendación de consumo de vitamina A es de

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