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TIENS - JAEN: TODO SOBRE LOS ANTIOXIDANTES

TODO SOBRE LOS ANTIOXIDANTES

Resumen
En la última década se han acumulado evidencias que permiten afirmar que los radicales libres y el conjunto de especies reactivas que se les asocian juegan un papel central en nuestro equilibrio homeostático. Las reacciones químicas de los radicales libres se dan constantemente en las células de nuestro cuerpo y son necesarias para la salud, pero el proceso debe ser controlado con una adecuada protección antioxidante. Entre los antioxidantes que se ingieren por la dieta destacan las vitaminas y los compuestos fenólicos que por diversos mecanismos neutralizan especies radicales. Estas especies se encuentran en el plasma sanguíneo, y puede estabilizar especies reactivas del oxígeno, previniendo reacciones que generen moléculas aún más nocivas.

Definición
Halliwell y Gutteridge (1998), propusieron la siguiente definición para antioxidante: "Aquella sustancia que se encuentra en pequeñas concentraciones comparada a un sustrato oxidable e inhibe o retarda significativamente la oxidación de dicho sustrato".

Sistemas de defensa antioxidante
Existen mecanismos a través de los cuales la célula anula la reactividad y/o inhibe la generación de radicales libres. Estos mecanismos son adecuados a la muy corta vida media de los radicales libres y comprenden moléculas pequeñas, endógenas y exógenas con capacidad antioxidante. Los antioxidantes exógenos provienen de la dieta, y dentro de este grupo se incluyen la vitamina E, la vitamina C y los carotenoides. La vitamina C constituye el antioxidante hidrosoluble más abundante en la sangre, mientras que la vitamina E es el antioxidante lipofílico mayoritario. El selenio, el más tóxico de los minerales incluidos en nuestra dieta, actúa junto con la vitamina E como antioxidante. Los carotenoides son compuestos coloreados tales como los betacarotenos, los alfacarotenos, los licopenos, las luteínas y xantinas y las beta criptoxantinas.
Recientemente se han descubierto en algunos alimentos otros antioxidantes no nutrientes, los compuestos fenólicos. Algunas fuentes son los frijoles (isoflavonas), cítricos (flavonoides), cebolla (quercetina) y polifenoles (aceitunas). También se han encontrado algunos antioxidantes fenólicos en el café, vino tinto y té. Por esta razón, la forma de suplir los antioxidantes para proteger al organismo del efecto oxidativo producido por los radicales libres es el consumo de alimentos ricos en vitamina E, vitamina C, carotenoides y otras sustancias que tienen función antioxidante, tales como los compuestos fenólicos.

Los antioxidantes derivados de la dieta complementan las funciones de las defensas celulares. Entre los más importantes antioxidantes obtenidos a partir de la dieta están los carotenoides, el tocoferol y el ácido ascórbico, los dos primeros son antioxidantes liposolubles que disminuyen el daño fotoquímico en la oxidación de lípidos en el ojo y en la piel. El ácido ascórbico es requerido como cofactor por diferentes enzimas; en diversas enfermedades que producen estrés oxidativo hay disminución de niveles de ácido ascórbico (p.e. artritis reumatoide). Algunos antioxidantes tienen funciones paradójicas en tanto que funcionan también como pro oxidante (p.e. el ácido ascórbico cuando está en presencia de fierro o cobre.)

TABLA I. VITAMINAS ANTIOXIDANTES Y SUS FUENTES

VITAMINAS...FUENTE ALIMENTARIA
VITAMINA E

Fuentes Principales
Aceites vegetales, de semillas prensadas en frío, germen de trigo, de maíz, almendras, avellanas, girasol, soya, mani
Otras fuentes
Papas frescas, pimentón, palta, apio, repollo, frutas, pescado

VITAMINA C

Frutas
Limón, lima, naranja, guayaba, mango, kiwi, fresa, mora, piña
Verduras
Tomate, espinacas, lechuga, perejil, coliflor, brocoli, pimentón

CAROTENOIDES

Betacaroteno
Verduras y frutas amarillas y anaranjadas; verduras verde oscuro
Alfacaroteno
Zanahoria
Licopeno
Tomate
Luteina y sexantina
Verduras de hojas verde oscuro, brocoli


Compuestos fenólicos
Compuestos presentes en verduras y frutas, en los que ejercen una potente acción antioxidante necesaria para el funcionamiento de las células vegetales
Un producto con contenido importante en polifenoles es el vino, componente esencial de la dieta mediterránea y que puede ser uno de los factores responsables de la baja incidencia de enfermedad coronaria en las poblaciones mediterráneas. Varios estudios han analizado las posibles explicaciones de la llamada "paradoja francesa" y el efecto de la dieta mediterránea. La capacidad antioxidante del vino está directamente relacionada con su contenido en polifenoles. El tipo de polifenoles determina en último término su capacidad antioxidante y su concentración cambia según su variedad, área de producción, técnicas agrarias, proceso de vinificación, vendimia, año y edad.

La contribución de cada compuesto en particular depende no sólo de su concentración y de su calidad antioxidante sino también de su interacción con otros componentes. Estudios in vitro demuestran el efecto protector del vino sobre la oxidación de las lipoproteínas de baja densidad (LDL), lo que podría explicar su efecto in vivo. La LDL es un transportador de colesterol que lo lleva desde el hígado hacia los tejidos, es el llamado colesterol malo. Los estudios indican que la ingestión de vino tinto está asociada a un aumento de la capacidad antioxidante del plasma, vale decir que en algún grado será necesario determinar qué componentes antioxidantes del vino son absorbidos en el tubo digestivo, alcanzando concentraciones plasmáticas suficientes para proteger a las LDL de la oxidación, ya que al oxidarse el organismo las encapsula, depositándose en las arterias: la placa aterosclerótica. Los estudios de intervención a largo plazo demuestran que el consumo moderado y regular de vino eleva la capacidad antioxidante del plasma, la resistencia de las LDL a la oxidación y el contenido total de polifenoles plasmáticos. En otros estudios se ha observado que una dieta rica en grasas induce daño oxidativo en el ADN, mientras que una dieta rica en frutas y verduras lo protege. Estos resultados concuerdan con evidencias epidemiológicas que muestran el rol protector de frutas, verduras y vino en la reducción de ciertos tipos de cáncer. Se puede agregar, además, que el consumo moderado y regular de vino tinto protege la función endotelial. El endotelio es la capa celular arterial que está en directo contacto con la sangre. Cada vez hay más evidencias que asocian la disfunción endotelial con hipercolesterolemia, hipertensión, tabaquismo, diabetes y otros factores de riesgo de enfermedad cardiovascular. Se ha postulado a la disfunción endotelial como el evento primordial en la cadena de fenómenos que lleva a la formación de placas degeneradas presentes en la aterosclerosis. La explicación causal probablemente está relacionada con el aporte de antioxidantes que hace el vino tinto, los que protegerían al oxido nítrico, principal regulador de la función endotelial y que es producido por las células endoteliales. Los antioxidantes del vino tinto, compuestos fenólicos, particularmente flavonoides, serían los responsables de la mantención de la actividad vascular, especialmente en los individuos que ingieren dieta grasa, la que induce estrés oxidativo.

Antioxidantes plasmáticos
Existen evidencias epidemiológicas que sustentan el papel patogénico de los radicales libres en procesos biológicos. Los principales antecedentes surgen de estudios que muestran la correlación entre la incidencia de enfermedades inflamatorias y degenerativas y las bajas concentraciones de antioxidantes en la sangre. La relación entre la presencia de algunas enfermedades, como las cardiovasculares y cáncer entre otras, se puede establecer con la elevación de marcadores de daño oxidativo y disminución de los niveles plasmáticos de antioxidantes, los que pueden ser modificados al aumentar la ingesta de antioxidantes. Debido a esto, el estatus antioxidante del plasma es el resultado concomitante (concurrente) de muchos compuestos e interacciones metabólicas sistémicas. La medición de esta capacidad antioxidante combinada puede ser más relevante que la determinación individual de los antioxidantes presentes en la sangre. A lo anterior se suma el hecho que la capacidad antioxidante celular está principalmente determinada por sistemas enzimáticos, mientras que las plasmáticas están asociadas a la concentración de antioxidantes de bajo peso molecular suplementados por la dieta. Estos compuestos son rápidamente consumidos y necesitan ser recambiados para mantener el balance frente a las especies oxidantes. Generalmente se investiga su efecto en el estatus antioxidante plasmático de voluntarios sanos sometidos a la ingestión de éstos.

Es posible concluir que la complejidad de los productos naturales con capacidad antioxidante constituye uno de los más grandes desafíos para los fitoquímicos, tanto en el aislamiento y elucidación estructural de principios activos como en el estudio de éstos en medios biológicos. Cabe también destacar que los mecanismos moleculares de la acción antioxidante no están del todo aclarados y aún es materia de debate. Se ha sugerido que las moléculas con propiedades antioxidantes se ubicarían en las membranas que rodean las células afectando su fluidez, impidiéndose de este modo la difusión de los radicales libres al interior de las células.

TABLA II. PRODUCTOS CON ALTO CONTENIDO DE ANTIOXIDANTES FENOLICOS

PRODUCTO..ANTIOXIDANTE
SoyaIsofavonas, ácidos fenólicos
Te Polifenoles, catequinas
CaféEsteres fenólicos
Vino tintoAcidos fenolicos, polifenoles
RomeroAcido carnósico, ácido rosmárico
CítricosBioflavonoides, chalconas
CebollasQuercetina, camferol
Aceitunas

Polifenoles

En resumen, las defensas antioxidativas incluyen:
a) Los agentes que remueven catalíticamente las especies reactivas,
b) Las proteínas que minimizan la disponibilidad de prooxidantes como iones de fierro o cobre,
c) Las proteínas que protegen biomoléculas por otros mecanismos y
d) Agentes de bajo peso molecular que reducen las especies reactivas.
La importancia antioxidante de estas biomoléculas depende de la especie reactiva sobre la que actúan, donde y como se genera este, así como del daño que produce. Los antioxidantes pueden actuar en los diferentes procesos de la secuencia oxidativa y tener más de un mecanismo de acción.

Entre los antioxidantes sintetizados en las células animales se encuentran enzimas y agentes de bajo peso molecular. Entre las enzimas se cuentan:
a) La familia de las superóxido dismutasas (SOD). Esta familia está constituida por metaloenzimas que convierten el O2·- en H2O2, se encuentran virtualmente en todos los organismos aerobios.
b) La catalasa y las peroxidasas transforman el H2O2 a agua y están ampliamente distribuidas en bacterias aerobias, plantas y animales. La glutatión peroxidasa (GPx) y la glutatión transferasa participan en la eliminación de xenobióticos (p.e. herbicidas) y usan el glutatión reducido (GSH) como sustrato.

En los fluidos extracelulares no se encuentran catalasas ni peroxidasas y la SOD se encuentra en cantidades muy pequeñas, sin embargo la lista de reductores extracelulares es amplia e incluye a proteínas con capacidad de prevenir reacciones catalizadas por iones metálicos, uniéndose a metales y complejos metálicos biológicos de hierro y cobre. Entre estos se cuentan:
a) Ceruloplasmina: tiene actividad ferroxidasa, se une al cobre e inhibe reacciones tipo Fenton
b) Transferrina y lactoferrina: se unen al hierro e inhiben reacciones tipo Haber Weiss,
c) Haptoglobina y Hemopexina participan en la inhibición de la peroxidación lipídica catalizada por la hemoglobina y
d) Albumina que tiene función poco clara, se une al hierro y al cobre pero no inhibe las reacciones Fenton.

Entre los agentes de bajo peso molecular de mayor importancia se encuentran:
a) El tripéptido glutatión (GSH) en su forma reducida, es el antioxidante que se encuentra en las mayores concentraciones intracelulares. Actúa como cofactor de la GPx para eliminar H2O2; puede eliminar radicales libres por vías no enzimáticas, p.e. participa en la eliminación de drogas con grupos funcionales que reducen parcialmente al oxígeno molecular; la medición del glutatión oxidado (GSSG) es uno de los mejores medidores de la generación de oxiradicales de forma droga-dependiente. El GSH está involucrado en otros procesos metabólicos, como el mantenimiento de comunicación intercelular, el transporte intracelular de cobre y es cofactor de enzimas en diversas vías. Participa en la regulación del estado redox de los disulfuros en proteínas con otras moléculas como la tioredoxina y glutaredoxina entre otros tioles. El GSH está sujeto a control hormonal y a su vez puede modular la expresión hormonal al regular los receptores hormonales en la membrana que contienen grupos tioles o disulfuros..
b) La bilirubina y el ácido úrico se han propuesto como antioxidantes al unirse a metales e impedir reacciones tipo Fenton. El ácido úrico también es eficiente protegiendo contra del ozono y NO2·- .
c) Los aminoácidos con capacidad para secuestrar iones metálicos y su susceptibilidad para oxidarse en presencia de H2O2 y concentraciones fisiológicas de bicarbonato
d) La melatonina atrapa al radical OH·- además de estimular enzimas antioxidativas importantes, se considera actualmente como un importante antioxidante

FUENTES: Scielo Chile, Mary Duran

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