martes, 11 de mayo de 2021

Estrés oxidativo

Durante el metabolismo que ocurre en nuestras células se producen los llamados radicales libres, que son compuestos muy reactivos (ya que tienen algún electrón libre) capaces de alterar la estructura de la membrana de la célula o del ADN, causando alteraciones celulares. A este daño se le conoce como estrés oxidativo, y está implicado en el envejecimiento y en varias patologías.

 

 
 

Las células tienen mecanismos para neutralizar estos radicales libres, por ejemplo los enzimas catalasa o la glutation peroxidasa. Existen además antioxidantes naturales como la vitamina C o la vitamina E.

Los radicales libres más importantes son los derivados del oxígeno, y reciben el nombre de especies reactivas del oxígeno (ROS).

Por ejemplo el radical hidroxilo, que se forma tras la ruptura de la molécula de agua. Este radical es capaz de interaccionar con las bases nitrogenadas del ADN y ARN provocando mutaciones, o provocar la peroxidación de grasas dando lugar a compuestos muy dañinos para las membranas celulares.

Otros radicales libres conocidos serían el radical peroxilo, óxido nitroso, …

Como decía las últimas fases del metabolismo de los alimentos producen estos radicales libres en condiciones normales. La acción de los macrófagos y neutrófilos (dos tipos de glóbulos blancos) también produce radicales libres en su lucha contra virus y bacterias.

A parte de estas formas endógenas de producción de radicales libres, estos también pueden proceder del exterior. Un claro ejemplo es el humo del tabaco, que contiene óxidos de nitrógeno y azufre. Y la contaminación también es una fuente de radicales libres, como por ejemplo los presentes en los hidrocarburos que se encuentran en la atmósfera debido al tráfico y a la actividad industrial.


El daño o estrés oxidativo se produce cuando los mecanismos antioxidantes no son capaces de neutralizar a estos radicales libres (ya sea por el aumento de radicales libres o por una reducción en la capacidad antioxidante).


Se han encontrado evidencias de su influencia en enfermedades como:
  • Arterioesclerosis.

  • Artritis reumatoide.

  • Ictus cerebral.

  • Procesos inflamatorios como pancreatitis.

  • Complicaciones de la diabetes.

  • Envejecimiento.

  • Cáncer.

  • Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas.


En cuanto al envejecimiento en el año 1956 el Dr Harman propuso la teoría de los radicales libres como una de sus causas.

El estrés oxidativo acumularía daños en las células y tejidos de forma crónica con el paso de los años, causando que los diferentes sistemas y órganos vayan perdiendo su función. Incluyendo la aparición de enfermedades asociadas con la edad.

En un artículo anterior hablábamos sobre el ADN mitocondrial, y aquí tiene su importancia también. El metabolismo de los alimentos, con la ayuda del oxígeno, se produce principalmente en el interior de las mitocondrias, así que estos radicales libres se producirán en gran medida en las mitocondrias y por lo tanto el ADN más expuesto sería el ADN mitocondrial. Y de aquí surge la teoría mitocondrial del envejecimiento.

Debido a que el envejecimiento es un proceso multifactorial, en el que intervienen varios procesos, las diferentes teorías no son excluyentes, sino que se complementan, o buscan identificar la causa principal.

Se ha observado que en especies de mamíferos longevos la producción de radicales libres en la mitocondria y los daños en el ADN mitocondrial son menores, en comparación con vertebrados con una vida más corta, lo que demuestra su clara influencia en el envejecimiento.


Seguro que en más de una ocasión habréis escuchado la importancia de alimentos que se consideran antioxidantes. Un dieta correcta y equilibrada es importante para mantener el equilibrio entre la producción de radicales libres y su neutralización, pero no nos podemos dejar llevar por anuncios en televisión sobre alimentos antioxidantes o utilizar suplementos vitamínicos de forma incorrecta, ya que la ciencia aún tiene muchas preguntas que responder sobre como se desarrollan muchos de estos procesos y la influencia que tienen.

En cuanto a la dieta también hay estudios que demuestran que al menos en animales de experimentación una restricción calórica (entendida de una forma correcta, no simplemente una menor ingesta de calorías de forma desequilibrada) puede ayudar a que vivan más años, o al menos retrasar la aparición de enfermedades asociadas con el envejecimiento y el envejecimiento prematuro. Quizás la importancia de esta restricción calórica o del ayuno intermitente esté en una menor producción de radicales libres, lo que retrasaría el daño oxidativo. Pero insisto, en humanos las investigaciones son muy escasas aún en este sentido.


El estrés oxidativo es un claro ejemplo de lo compleja que es la vida, ya que necesitamos al oxígeno para vivir pero también es una fuente importante de daño celular. No hay que olvidar que incluso para algunas bacterias el oxígeno es totalmente letal (se les conoce con el nombre de bacterias anaerobias), y que en la evolución uno de los pasos clave fue la aparición de bacterias capaces de utilizar el oxígeno, que fueron el origen de las mitocondrias que tenemos en nuestras células tanto los animales como las plantas. (la teoría endosimbiótica).


En Asturias, en la Universidad de Oviedo, hay varios grupos que centran sus investigaciones en este estrés oxidativo, como por ejemplo el grupo dirigido por Ana Coto Montes, del Departamento de Morfología y Biología Celular.  
 
 
 
Fuentes:

 

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