Radicales libres y envejecimiento

Radicales libres y envejecimiento

Los radicales libres se pueden acumular en las células y dañar otras moléculas, como el ADN, los lípidos y las proteínas, por lo que aumentan el riesgo de enfermedades crónicas graves y, por lo tanto, acortan nuestra esperanza de vida.

Índice

¿Qué son los radicales libres?

Un radical libre es un tipo de molécula inestable que se produce durante el metabolismo habitual de las células (cambios químicos que se producen en las células).

Generalmente, los átomos están rodeados de electrones que orbitan a su alrededor en capas. Cada capa debe llenarse con un número determinado de electrones y, cuando una se llena, comienza a llenarse la siguiente capa. 

Si un átomo tiene una capa externa que no está llena y no le quedan electrones, puede unirse a otro átomo para completar su capa externa con los electrones de ese otro átomo. Estos tipos de átomos se conocen como radicales libres.

Los átomos con una capa externa completa son estables, pero los que no están completos, como los radicales libres, son inestables y, en un esfuerzo por compensan los electrones que le faltan, reaccionan rápidamente con otras sustancias.

Al tener un electrón desapareado en su orbital más externa, tienen una capacidad de reacción muy elevada, produciendo cambios en la composición química o en la estructura de las células que pueden ser muy perjudiciales. Si a la capa exterior de un átomo le falta un electrón, intentará robar uno uniéndose con otro átomo.

Cuando las moléculas de oxígeno se dividen en átomos individuales que tienen electrones no apareados, se convierten en radicales libres inestables que buscan otros átomos o moléculas para unirse. Si esto continúa sucediendo, comienza un proceso llamado estrés oxidativo.

El estrés oxidativo puede dañar las células del cuerpo, dando lugar a una variedad de enfermedades y provoca síntomas de envejecimiento, como arrugas.

Además, los radicales libres forman parte de las especies de oxígeno reactivo (ROS), junto con los iones de oxígeno y peróxidos tanto inorgánicos como orgánicos. Estas especies se forman de manera habitual al metabolizarse el oxígeno y tienen un papel fundamental en la señalización de las células. 

No obstante, los radicales libres no son siempre malos y, de hecho, son necesarios para realizar determinadas funciones indispensables para nuestra salud. Este conjunto de reacciones se conocen como “respiración celular” y mantienen la vida celular. El problema es que estos radicales libres se van acumulando con el tiempo y es entonces cuando pueden empezar a producir problemas ya que alteran la membrana celular y el ADN de la célula.

Para evitar estas agresiones, todos los seres vivos tienen diferentes estrategias genéticas de defensa, como ciertas enzimas que inactivan los radicales libres, entre las que se encuentran la catalasa, la superóxidodismutasa (SOD) y la glutatión peroxidasa. También existen otras moléculas, como la ceruloplasmina, las vitaminas antioxidantes, el ácido úrico, los betacarotenos o la cisteína que luchan contra el daño de los radicales libres o que actúan como agonistas del glutatión, como la N-acetilcisteína.

- La catalasa es una enzima que destruye el peróxido de hidrógeno, transformándolo en H2O (agua) y O2.

- La superóxidodismutasa (SOD) elimina el anión superóxido. Se sintetiza principalmente en los epitelios y en los endotelios vasculares.

- El glutatión forma parte de muchos sistemas de detoxificación, atenuando el efecto de los radicales libres.

- La albúmina u otros ácidos grasos amortiguan el efecto oxidativo de los radicales libres.

- El ácido ascórbico tiene un efecto similar al de la catalasa.

- Los carotenos, precursores de la vitamina A, al ser liposolubles, penetran fácilmente en los compartimentos más hidrofóbicos.

- El ácido úrico también tiene una gran capacidad antioxidante y previene al ácido ascórbico de la oxidación.

- La taurina es también un buen antioxidante, con una concentración mayor en aquellas células que soportan más carga oxidativa.

EGCG, la catequina más abundante en el té, es un polifenol con un gran poder antioxidante que protege a las células del daño de los radicales libres, protegiéndonos de muchas enfermedades.

Existen, por último, antioxidantes artificiales que ya se han comenzado a usar; entre ellos cabe destacar la N-acetilcisteína, el dimetilsulfóxido (DMSO), la etildimetiltiourea y el etanol. Los tres últimos combate los radicales libres  y pueden neutralizar el efecto perjudicial del radical hidroxilo (-OH).

El problema es que, a medida que envejecemos, estas enzimas y moléculas van perdiendo su capacidad de luchar contra los radicales libres, con lo que aumentan los daños de estos al ADN.

¿Cómo afectan los radicales libres a nuestra salud y envejecimiento?

El estrés oxidativo es un proceso en el que las moléculas de oxígeno se dividen en átomos a los que les faltan electrones que se convierten en radicales libres. Luego, intentan unirse con otras moléculas o átomos del cuerpo y pueden dañar las células y provocar una serie de enfermedades y síntomas del envejecimiento.

La teoría de los radicales libres y el envejecimiento explica cómo estos radicales libres acumulan daño en las células con el tiempo. A medida que envejecemos, nuestro cuerpo pierde la capacidad de paliar los efectos de los radicales libres, lo que genera más radicales libres que causan estrés oxidativo. Esto conduce al envejecimiento y a enfermedades relacionadas con la edad. Muchos estudios han relacionado los radicales libres con el estrés oxidativo que causa demencia, Alzheimer, enfermedades cardíacas, cáncer, artritis, cataratas, diabetes, enfermedad de Huntington, Parkinson, caída del cabello, canas y arrugas.

Una nueva teoría de los radicales libres se ha centrado en las fábricas de energía de las células llamadas mitocondrias. Los experimentos con ratas parecen confirmar que las mitocondrias son vulnerables a los radicales libres. El daño producido solo agrega más radicales libres que aceleran el envejecimiento de las células. La acumulación de radicales libres ayuda a explicar por qué nuestros cuerpos se deterioran con el tiempo, pero es solo una de las muchas razones por las que envejecemos.

Algunos radicales libres son producidos por nuestro cuerpo de forma natural. Sin embargo, nuestro estilo de vida puede agregar más radicales libres a nuestro cuerpo de estas fuentes:

- tabaco

- alcohol

- pesticidas

- contaminación ambiental

- grasas y ultraprocesados

¿Cómo contrarrestar el daño de los radicales libres?

Los antioxidantes pueden contrarrestar los efectos negativos de los radicales libres. Se encuentran en fuentes alimenticias como frutas, bayas, soja y zanahorias, por mencionar algunas. Los antioxidantes previenen el estrés oxidativo en las células al poder donar un electrón a un átomo de radicales libres dentro de nuestro cuerpo.

Los antioxidantes pueden prevenir algunos, pero no todos los daños causados por los radicales libres. Al mismo tiempo, algunos antioxidantes pueden convertirse en radicales libres al convertirse en prooxidantes que roban electrones en lugar de donarlos.

Los expertos en salud recomiendan dietas ricas en antioxidantes que incluyen alimentos ricos en plantas que contienen glutatión, fitoestrógenos, vitamina C, E y betacaroteno. Las vitaminas C o E protegen contra la oxidación del glutatión y el ADN mitocondrial. Asimismo, la vitamina E protege del daño oxidativo inducido por el ejercicio físico, tanto en individuos jóvenes como viejos. También es útil la glucosamina al activar la vía AMPK y reducir el estrés oxidativo. 

También hay fármacos, como la indometacina y otros antiinflamatorios no esteroides, que evitan la hiperreactividad causada por los antioxidantes inhalados.

En cuanto a los suplementos antioxidantes, hay que tener cuidado ya que los estudios han demostrado que no todos son efectivos y que incluso algunos, en dosis muy altas, pueden causar problemas de salud como aumentar el riesgo de cáncer de pulmón, aumentar la oxidación o disminuir la respuesta de los glóbulos blancos. Por tanto, la administración de dosis elevadas de antioxidantes debe realizarse con precaución y siempre bajo supervisión médica.

En resumen, actualmente, lo mejor para evitar el daño de los radicales libres es llevar una dieta sana rica en alimentos antioxidantes y evitar el tabaco, el alcohol, los pesticidas o la contaminación.

 

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Ideas clave

  • Un radical libre es un tipo de molécula inestable que se produce durante el metabolismo normal de las células (cambios químicos que ocurren en una célula). Si un átomo tiene una capa externa que no está llena, puede unirse a otro átomo, utilizando los electrones para completar su capa externa. Estos tipos de átomos se conocen como radicales libres. Los átomos con una capa externa completa son estables, pero los radicales libres son inestables y, en un esfuerzo por compensar la cantidad de electrones en su capa externa, reaccionan rápidamente con otras sustancias.
  • Cuando las moléculas de oxígeno se dividen en átomos individuales que tienen electrones no apareados, se convierten en radicales libres inestables que buscan otros átomos o moléculas para unirse. Si esto continúa sucediendo, comienza un proceso llamado estrés oxidativo. El estrés oxidativo puede dañar las células del cuerpo, dando lugar a una variedad de enfermedades y provoca síntomas de envejecimiento, como arrugas.
  • Los seres vivos han diseñado estrategias genéticas para defenderse de las agresiones de los radicales libres, como las enzimas que aceleran su inactivación, como la superóxidodismutasa (SOD), la catalasa, y la glutatión peroxidasa, entre otras. El problema es que, a medida que envejecemos, estas enzimas y moléculas van perdiendo su capacidad de luchar contra los radicales libres, con lo que aumentan los daños de estos al ADN.
  • La teoría de los radicales libres y el envejecimiento explica cómo estos radicales libres acumulan daño en las células con el tiempo. A medida que envejecemos, nuestro cuerpo pierde la capacidad de paliar los efectos de los radicales libres, lo que genera más radicales libres que causan estrés oxidativo. Esto conduce al envejecimiento y a enfermedades relacionadas con la edad.
  • Los antioxidantes pueden contrarrestar los efectos negativos de los radicales libres. Se encuentran en fuentes alimenticias como frutas, bayas, soja y zanahorias, por mencionar algunas.
  • Los expertos en salud recomiendan dietas ricas en antioxidantes que incluyen alimentos ricos en plantas que contienen glutatión, fitoestrógenos, vitamina C, E y betacaroteno. Las vitaminas C o E protegen contra la oxidación del glutatión y el ADN mitocondrial.
  • Por lo tanto, lo mejor para evitar el daño de los radicales libres es llevar una dieta sana rica en alimentos antioxidantes y evitar el tabaco, el alcohol, los pesticidas o la contaminación.

Enfermedades relacionadas

Fuente:

  • Getoff, Nikola. (2007). Anti-aging and aging factors in life. The role of free radicals. Radiation Physics and Chemistry. 76. 1577-1586. 10.1016/j.radphyschem.2007.01.002.
 

Redacción: Irene García

Supervisión editorial: Tomás Duraj

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