Artículo redactado por Alexia Prieto Brito
Alguna vez te has preguntado ¿por qué envejecemos? ¿Por qué las tortugas viven muchísimos más años que un ser humano? O ¿por qué hay personas que tienen algunas enfermedades y otras no? Bueno pues, aunque parezcan preguntas sin total relación, todas ellas se conectan por uno de los factores que las provoca. Ese factor es el que estudiaremos hoy aquí analizando los radicales libres, qué son y por qué son importantes para la salud.
Comentar que en este artículo mencionamos todo en referencia al ser humano, ya que es donde más se han centrado las aplicaciones y estudios. No obstante, los datos han sido extraídos de animales de experimentación (tenéis un artículo en este mismo blog hablando de su importancia) y otros mamíferos que sufren este proceso.
Figura 1. Molécula normal, molécula con radical libre y molécula antioxidante.
¿Qué son los radicales libres?
Los radicales libres, también conocidos como especies reactivas de oxígeno (ERO), son moléculas inestables que poseen un electrón desapareado en su capa externa. Estas moléculas son altamente reactivas y pueden dañar otras moléculas dentro del organismo humano. Aunque los radicales libres son producidos normalmente durante procesos metabólicos, como la respiración celular (podéis verla en mi canal de Youtube), cuando su producción se desequilibra, pueden generar un estrés oxidativo en el cuerpo.
El estrés oxidativo causado por los radicales libres puede afectar negativamente las funciones de los distintos órganos del ser humano. Por ejemplo, el daño oxidativo a las células del corazón puede conducir a enfermedades cardiovasculares, como la arterosclerosis. Del mismo modo, el estrés oxidativo en el cerebro puede contribuir al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson (articulo 1, artículo 2, artículo 3 y artículo en Microbacterium).
El envejecimiento es causado por la presencia de radicales libres
El envejecimiento de las células también está asociado a la acción de los radicales libres. Con el tiempo, la acumulación de daño oxidativo en el ADN, las proteínas y los lípidos de las células puede llevar a la disfunción de los órganos y tejidos. Este envejecimiento celular se manifiesta en arrugas, falta de elasticidad en la piel y pérdida de la función fisiológica óptima.
Figura 2. ADN siendo dañado directamente por el sol e indirectamente. Produce radicales libres.*Tenéis mucho contenido en el canal de Youtube sobre el ADN, por si queréis profundizar.*
Enfermedades y condiciones generadas por la presencia de radicales libres o ERO
Algunas de las enfermedades y condiciones del cuerpo que se ven afectadas por estos radicales libres, según la evidencia científica son:
- Envejecimiento: El envejecimiento puede ser resultado de la activación de genes específicos durante el ciclo celular y la acumulación de lesiones orgánicas. Esto incluye una disminución de la actividad proteolítica, concentraciones bajas de antioxidantes, inactivación de enzimas detoxificadoras y acumulación de proteínas oxidadas no degradadas.
- Arterioesclerosis: La formación de placa arteriosclerótica se inicia con la captación de lipoproteínas de baja densidad (LDL) por los macrófagos y su acumulación en el espacio subendotelial. Las LDL oxidadas o productos liberados de ellas tienen mayor poder aterogénico, causando daño al endotelio y estimulando la producción de factores vasoactivos, trombóticos y de proliferación de células musculares lisas de los vasos sanguíneos.
- Cáncer: El desarrollo tumoral implica necrosis celular, crecimiento incontrolado de las células cancerosas y neovascularización del área afectada. Se ha sugerido la implicación de los ERO en el desarrollo tumoral, incluyendo el papel del humo del tabaco en el cáncer de pulmón y la estimulación del crecimiento de células musculares lisas por los ERO.
- Catarata senil: El envejecimiento del cristalino resulta en la acumulación de lesiones irreversibles causadas por radiaciones diversas. Los ERO generados en el cristalino producen entrecruzamiento, desnaturalización y degradación de las proteínas, causando la opacificación del cristalino y la formación de cataratas.
- Insuficiencia renal: Los ERO contribuyen al daño tubular en la insuficiencia renal aguda y crónica, y juegan un papel importante en la formación de la proteinuria. Los pacientes en hemodiálisis experimentan un aumento del estrés oxidativo debido a la inadecuada eliminación de los ERO.
- Tóxicos que alteran el estado redox: Algunos tóxicos, como el paraquat, aumentan la formación de ERO y causan daño celular en el riñón. Otros tóxicos, como el rhein, también aumentan la producción de ERO y causan hepatotoxicidad.
- Diabetes mellitus: Los altos niveles de glucosa en la diabetes causan glicosilación no enzimática de proteínas, alterando su estructura y función. Además, la autooxidación de azúcares produce especies de RLO, especialmente en presencia de metales de transición. El estrés oxidativo en los diabéticos no sólo se relaciona con la producción de RLO, sino también con la disminución de antioxidantes. La vía del poliol podría ser un mecanismo clave en la alteración de células afectadas por complicaciones diabéticas. (ya os hable de diabetes en Microbacterium y en videos de Youtube)
- Hipertensión arterial (HTA): La HTA puede considerarse un resultado sistémico de las lesiones causadas por RLO. Los antioxidantes y los rastrillos de RLO son una nueva posibilidad de tratamiento para las manifestaciones patológicas y bioquímicas de la HTA. Además, se ha encontrado un aumento de la peroxidación de lípidos y una disminución de la capacidad antioxidante en los pacientes hipertensos. La HTA predispone a acelerar la arterosclerosis debido al estrés oxidativo en los vasos arteriales (hemos hablado de hipertensión en el canal de youtube por si queréis profundizar más).
- Cirrosis, insuficiencia hepática y hepatopatía alcohólica: En las enfermedades hepáticas, la presión portal no está determinada únicamente por las alteraciones en el hígado y el flujo sanguíneo esplácnico. La peroxidación lipídica por RLO puede elevar la presión portal en pacientes con cirrosis y también puede estar involucrada en el desarrollo de hemorragias agudas por varices. La producción de RLO y la disminución de antioxidantes están relacionadas con el daño hepático inducido por el alcohol.
- Otros procesos implicados: Además de las enfermedades mencionadas, el estrés oxidativo causado por RLO está implicado en una variedad de enfermedades como reoxigenación o reperfusión, desmielinización, distrofia muscular, artritis, inflamación, enfisema pulmonar, amiloidosis, colagenosis, colitis ulcerosa, demencia senil, displasia broncopulmonar, enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, entre otras.
Como os podréis imaginar, esta lista abarca muchas de las enfermedades graves, asociadas en muchos casos al envejecimiento también. No obstante, sin duda muchas de estas enfermedades como el envejecimiento, el cáncer, nos afecta a todos, e investigar sobre ello, también nos da conocimiento y abre nuevos caminos hacía nuevas terapias.
¿Cómo se puede combatir la presencia de radicales libres en el organismo humano?
Afortunadamente, existen varias formas de combatir la proliferación de radicales libres y reducir el daño oxidativo en el organismo humano. Una de las estrategias más eficaces es consumir una dieta rica en antioxidantes. Los antioxidantes son sustancias que neutralizan los radicales libres y ayudan a prevenir el estrés oxidativo. Algunos ejemplos de alimentos ricos en antioxidantes son las frutas y verduras frescas, como las bayas, los cítricos, el brócoli y las espinacas.
Figura 3. Cómic explicando que ocurre con un radical libre en el organismo.
Además de una alimentación saludable, es importante mantener un estilo de vida activo. El ejercicio regular puede ayudar a reducir el estrés oxidativo al aumentar la producción de enzimas antioxidantes en el cuerpo. Además, dormir lo suficiente y reducir el estrés también son factores cruciales para combatir la proliferación de radicales libres.
El uso de suplementos antioxidantes reduce su proliferación
La suplementación con antioxidantes también puede ser beneficiosa en algunos casos. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el exceso de antioxidantes puede ser contraproducente y dificultar la función normal de los radicales libres, que también tienen un papel importante en algunos procesos fisiológicos. Por lo tanto, es crucial hablar con un profesional de la salud antes de comenzar cualquier régimen de suplementación.
Niveles bajos de selenio están relacionados con ciertos tipos de cáncer, como los de colon, recto, próstata, mama, leucocitos, piel e hígado. Los suplementos de selenio son recomendables en individuos de alto riesgo tumoral. La carencia de selenio en ciertas localizaciones geográficas puede causar una miocardiopatía endémica, pero se ha demostrado que los suplementos de selenio en la dieta reducen la incidencia de la enfermedad. Factores nutricionales, como el estrés oxidativo y los antioxidantes, pueden influir de manera negativa o positiva en diferentes áreas geográficas.
El betacaroteno es un antioxidante que se transforma en vitamina A en el intestino. Hay resultados contradictorios en cuanto a su papel en la salud. Se ha encontrado que un mayor consumo de betacaroteno reduce el riesgo de infarto agudo de miocardio, especialmente en fumadores. También se ha observado un menor riesgo de cáncer de pulmón en aquellos que consumen más carotenoides. Sin embargo, los suplementos de betacaroteno no han demostrado ser efectivos en la prevención de enfermedades cardiovasculares y cáncer.
La vitamina C es hidrosoluble y tiene propiedades antioxidantes. Se ha sugerido que puede tener efectos anticancerígenos y protector es frente al humo del tabaco y la invasión tumoral. Sin embargo, los resultados en cuanto a su relación con la enfermedad cardiovascular no son consistentes. Algunos estudios han encontrado una menor mortalidad coronaria en aquellos que consumen vitamina C, mientras que otros no han encontrado diferencias significativas. Los ensayos clínicos tampoco han demostrado un efecto beneficioso en la prevención de enfermedades cardiovasculares.
Figura 4. Imagen de las vitaminas A, E y C extraídas de algunos alimentos.
*Tenéis más información sobre las vitaminas y su importancia en el canal de Youtube*
La vitamina E es un antioxidante que puede ser terapéutico en la formación de ateromatosis. Se ha observado una relación inversa entre los niveles de vitamina E y eventos cardiovasculares negativos, pero los resultados no son consistentes. Los estudios clínicos en la prevención primaria y secundaria de enfermedades cardiovasculares no han demostrado ser eficaces. En pacientes con insuficiencia cardíaca y daño hepático por el alcohol, la vitamina E ha mostrado algunos resultados clínicos favorables.
Algunos fármacos, como el carvedilol y los inhibidores de la enzima conversora de angiotensina, tienen efectos antioxidantes y son eficaces en el tratamiento de la insuficiencia cardíaca. El probucol, un hipolipemiante con efecto antioxidante, ha demostrado reducir la tasa de reestenosis en angioplastias coronarias. Una dieta baja en proteínas y suplementada con vitaminas A, C y E, y aminoácidos y cetoácidos puede proteger contra la oxidación de los lípidos y preservar la función renal en pacientes con enfermedad renal crónica. El aceite de pescado tiene efectos beneficiosos similares a la vitamina E en pacientes en hemodiálisis. La N-acetilcisteína oral ha demostrado ser eficaz en la prevención del deterioro de la función renal en pacientes con insuficiencia renal crónica.
Las claves son llevar una vida menos sedentaria y una dieta equilibrada
La práctica regular de actividad física tiene efectos beneficiosos en la salud cardiovascular. Aumenta la actividad de los sistemas antioxidantes endógenos, disminuye la oxidación de las LDL, mantiene el equilibrio hemostásico y mejora la función de los vasos sanguíneos. Se recomienda la práctica regular de actividad física como medida de prevención primaria y secundaria de enfermedades cardiovasculares.
Conclusiones
Los radicales libres nos han permitido ver, el proceso del estrés oxidativo celular, así como muchas de sus implicaciones en los organismos vivos. Estos son los que nos delimitan en parte la vida, ya que el envejecimiento concluye lentamente con la vida. No obstante, es parte del ciclo de la vida, como nos enseñaron ya también en películas como el Rey León.
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29. Figura 1. Imagen extraída de: https://www.istockphoto.com/es/search/2/image-film?phrase=radicales+libres30. Figura 2. Imagen extraída de: Anselmo Puerta-Ortiz, Javier Morales-Aramburo. 2020. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantesBiological effects of ionising radiation. Revista Colombiana de Cardiología. Volume 27. Supplement 1. Pages 61-7131. Figura 3. Imagen extraída de: https://rebeautys.com/2014/10/07/los-radicales-libres-y-los-antioxidantes/
32. Figura 4. Imagen extraída de: https://www.kernpharma.com/es/blog/vitaminas-c-y-e-imprescindibles-para-nuestra-salud
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Más sobre la autora:
Alexia Prieto Brito es Licenciada en Comunicación Social con formación en Redacción, SEO, Copywriting, Marketing Digital, Fotografía, Diseño y Community Manager.
Ha colaborado con el proyecto de Ammu Neuroscience and Biology, proyecto que intenta acercar la ciencia a la gente. Os animamos a leer los post de química, donde aprenderéis mucho sobre la ciencia, la tabla periódica y un largo etcétera.
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