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El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista PRIMERA PARTE. LA APARICION DEL OXIGENO Y SUS CONSECUENCIAS. EFECTOS MOLECULARES Y FISIOLOGICOS. Cám brico Devónico,14% Ordovícico,12% o Triásico,12% Cretácico,11% PERMICO,52% 700 600 500 400 300 200 100 0 600 Áreas 3-D 1 500 450 420 400 380 360 350 300 250 230 220 200 100 65 0 m illone s de años antes de la actualidad GRAFICO 1. VARIACION DE LA BIODIVERSIDAD A LO LARGO DE LA HISTORIA DE LA TIERRA,INDICANDO PORCENTAJES DE PÉRDIDA eO2 e- .O eH2 O2 2 GRAFICO 2.Generación e.OH H2O de radicales libres de forma fisiológica por acción de la citocromo oxidasa mitocondrial. El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista ADN nuclear ADN mitocondrial 0,012 1 0,012 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,01 0,008 8-oxodeoxiguanosina 0,006 0,006 0,004 0,002 0 4 24 meses 8-oxodeoxiguanosina 0,3 4 24 meses GRAFICO 3. En los gráficos se compara el daño oxidativo al ADN en función de la edad en ratas. La 8-oxo-deoxiguanosina se mide en pmol/microgramo de ADN, en mitocondria y núcleo de células hepáticas. LIPIDOS Oxígeno Oxígeno AMINOACIDOS Proteína ALDEHIDOS GLUCOSA GRAFICO 4. DIFERENTES VIAS DE FORMACION DE LOS ALDEHIDOS REACTIVOS. El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista 50 40 HNE 30 20 H2O2 10 CONTROL 0 10 100 1000 intensidad relativa de la fluorescencia GRAFICO 5.Cambios en la peroxidación intracelular tras la exposición de las células al H2O2 exógeno o al HNE. Se compara la variación de la fluorescencia frente al número de células. El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista ORIGEN DE LOS RADICALES LIBRES RADICALES DE ORIGEN ENDÓGENO : ● Productos de la respiración aeróbica, para producir agua y energía. En las células de rata, se calcula que se originan diariamente 2 x 10 10 moléculas de - .O2 y H2O2 como consecuencia del procesamiento de 10 12 moléculas de O2. ● La actividad de las células fagocíticas genera productos necesarios para los fenómenos líticos tales como óxido nítrico (NO), O.-2 , H2O2 y O Cl - .Ello hace que las infecciones cronificadas aumenten la actividad de los fagocitos y de los productos derivados. ● Los peroxisomas producen como subproducto H2O2 que habitualmente es degradado por la catalasa aunque en ciertas condiciones puede permanecer sin degradar. ● Los enzimas del citocromo P450 previenen contra los efectos tóxicos de algunos productos químicos de la dieta pero pueden generar subproductos con efecto oxidante. RADICALES DE ORIGEN EXÓGENO : ● Los óxidos de nitrógeno (Nox) del humo de los cigarrillos, producen un efecto doble al tener capacidad oxidante por sí mismos y por otro lado reducir los niveles de los antioxidantes naturales. ● Las sales de hierro promueven los radicales peróxido. Estas sales se ingieren especialmente en las formas hemo contenidas en las denominadas “carnes rojas”. ● Los compuestos fenólicos (como el ácido cafeínico) de algunos alimentos vegetales pueden generar oxidantes en ciertas condiciones. GRAFICO 6 El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista Estímulo............................... ALDEHIDOS ====================== Membrana plasmática Comienzo del proceso.......... Estress oxidativo MAPKs ................................. JNK, p38 ====================== Membrana nuclear Factores de transcripción ...... c-Jun,... Genes.................................. RESPUESTA CELULAR GRAFICO 7. RESPUESTA CELULAR A LOS ALDEHIDOS REACTIVOS MEDIADA POR EL ESTRESS OXIDATIVO. (K.Uchida. Free Radical Biology and Medicine.Vol 28.Nº12) 60% de restric. 100 50% de restric. 50 10% de restric.100 Sin restricción 0 38 40 50 edad (meses) GRAFICO 8. Comparación de la duración de la vida de las ratas según su aporte calórico. Se relaciona la ración de la vida en meses frente al % de individuos supervivientes.R.Weindruch. Journal of Nutrition. 116; 641. 1.986) El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista EL ENVEJECIMIENTO EN ABJASIA (Cáucaso exsoviético) A.Kunach, de 114 años vivió con varias generaciones de su familia. El invierno anterior a ser estudiado por los investigadores le hirió el tronco de un árbol mientras cortaba madera en el bosque, con tres costillas rotas. Dos meses más tarde, reanudó sus trabajos con normalidad. S.Mislimov, murió en 1.973 con 168 años, dejando a su tercera esposa, una” niña” de sólo 107 años, con la que se había casado 58 años antes, a los 110. Era capaz de recordar detalles referidos a los ataques a su pueblo por parte de Irán hacía 150 años, aunque olvidaba frecuentemente acontecimientos recientes. Durante toda su vida fue una persona activa, que realizaba faenas agrícolas, serraba madera,... Tubo siempre buen apetito y gran entusiasmo por la vida. ALGUNOS HÁBITOS PECULIARES Sorprende lo poco que comen. Consumen casi un tercio menos de calorías que un ciudadano occidental. El ideal masculino es de una delgadez total, y consideran el exceso de peso un síntoma de enfermedad, incluso en los niños. El alimento principal es la abista, un cereal que se consume casi todos los días. La leche y legumbres constituyen el 70 % de su dieta., con abundantes cantidades de fruta y miel. Consumen muy poca mantequilla y evitan las grasas. Raras veces consumen carne, salvo en fiestas muy especiales. Emplean mucho ajo, bayas, nueces, y sobre todo, castañas. En un día normal, beben uno o dos vasos de matzoni, leche agria, similiar al kéfir. Y por supuesto no se debe olvidar, aunque no entre dentro del campo en principio de lo fisiológico, que nunca tienen la sensación de ser inútiles. GRAFICO 9 El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista TIPO DE CANCER PROPORCION DE ESTUDIOS EN LOS QUE SE MUESTRA PROTECCION EPITELIAL Pulmón 24/25 Oral 9/9 Laríngeo 4/4 Esófago 15/16 Estómago 17/19 Páncreas 9/11 Cérvix 7/8 Colorectal 20/35 DEPENDIENTE DE HORMONAS Cerebro 8/14 3/4 Ovario/endometrio Próstata 4/14 EN TOTAL 120/ 159 GRAFICO 10.Protección de las frutas y verduras contra el cáncer. (Block et al. Nutr.Cancer, 18. 1-29. 1.992) Cáncer mama Infarto y angina Ulcera gastr. Diabetes Cáncer útero Leucemia Cirrosis Bronquitis Cáncer pulmón Normal 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 GRAFICO 11.Diferentes tasas de mortalidad entre 27.530 personas “vegan” (Adventistas del Séptimo Día) y su comparación con el resto de la población. (H.A.KHAN. et al. American Journal of Epidemiology . 119; 779-787. 1.984) El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista SEGUNDA PARTE. UNA PROPUESTA DE ACTUACION ANTIOXIDANTE PLAN DE ACTUACION. * Ejercicios de baja intensidad. Permitirán disminuir la generación de radicales libres por parte del organismo y potenciar los antioxidantes endógenos. * Cóctel antioxidante. Basado fundamentalmente en aportes extras de los tres principales antioxidantes: Vitamina C, Vitamina E y beta-caroteno. Las dosis deberán ajustarse a las necesidades individuales. * Conservar los antioxidantes de los alimentos. Ha de tenerse en cuenta que el beta-caroteno contenido en los vegetales verdes se reduce un 15-20% tras la cocción, y el de los amarillos entre un 30-35%. * Eliminación de radicales libres ambientales. Los mayores aportes ambientales provienen de las radiaciones, de los campos electromagnéticos y de la contaminación atmosférica. PROGRAMA DE CAMINATAS RAPIDAS (MENORES DE 50 AÑOS) Semana Veloc .Km/ h min/Km Tiempo (min.) Distanci a (Kms.) Frec.elevada X /semana Frec.manten X/semana 1 4.8 14.25 20.00 1.6 4-5 X 3X 2 5.2 11.40 22.30 2 4-5 X 3X 3 5.6 10.50 25.00 2.4 4-5 X 3X 4 6 10.05 27.30 2.8 4-5 X 3X 5 6.4 9.20 30.00 3.2 4-5 X 3X 6 6.8 8.50 28.30 3.2 4-5 X --- 7 7.2 8.20 27.00 3.2 4-5 X --- 8 7.6 7.55 25.30 3.2 4-5 X --- 9 8 7.25 24.00 3.2 4-5 X --- El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista GRAFICO 12 RECOMENDACIONES DIARIAS DE VITAMINAS POR EDAD EDAD 5-12 13-21 22-50 MÁS DE 50 ATLETAS VIT.C (mgrs.) Mujeres 500 500 1.000 1.000 2.000 Hombres 500 1.000 1.500 2.000 3.000 VIT.E (UI) Mujeres 200 400 400 600 1.200 Hombres 200 400 400 600 1.200 Beta -CAROTENO (UI) Mujeres 10.000 25.000 25.000 50.000 50.000 Hombres 10.000 25.000 25.000 50.000 50.000 ( Fuente: Cooper Institute for Aerobics Research) GRAFICO 13 COMPARACION DE RECOMENDACIONES, FUENTES Y EFECTOS DE LOS ANTIOXIDANTES ANTIOXIDANTE FUENTES PRINCIPALES EFECTOS CONOCIDOS Acerola, naranja,melón,brécol, coles de Bruselas,pomelo, fresa,coliflor. Antioxidante.Refuerza la Vit.E. Metabolismo del Fe. Reduce el colesterol. Anticanceroso Germen de trigo,almendras,ave llanas, aceite de maiz y girasol,yema de huevo Potente antioxidante. Anticoagulante. Formación de células sanguíneas Frutas y verduras de color verde: Beta-CAROTENO zanahoria,pimiento, tomate,espinaca, melón,calabaza Antioxidante. Precursor de la Vit.A.Protege de ciertos cánceres: pulmón, vejiga,... VITAMINA C VITAMINA E RECOMEND. ANTIOXIDANTE RECOMEND. OFICIALES 500-3.000 mgr. 30 mgr.(adultos) 60 mgr.(fumadores) 200-1.200 UI 12 UI (mujeres) 15 UI (hombres) En torno a : 10.000-50.000 UI (6-30 mgrs) 2.000 UI (mujeres) 2.500 UI (hombres) El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista GRAFICO 14. LOS ALIMENTOS CON MAYOR CONTENIDO EN VITAMINA C ALIMENTOS (100 grs.) Mgrs. de VITAMINA C ACEROLA 1.644 BRECOL 110 COLIFLOR 72 FRESAS 85 GROSELLA NEGRA 189 KIWI 100 MELON 92 NARANJA 75 PEREJIL 166 PIMIENTO ROJO 190 PIMIENTO VERDE 90 ZUMO DE NARANJA (FRESCO) 60 GRAFICO 15 LOS ALIMENTOS CON MAYOR CONTENIDO EN BETA-CAROTENO ALIMENTO (100 Grs.) UI de Beta-CAROTENO ALGAS (Porphyra). CRUDAS. 5.202 CALABAZA 14.282 ESPINACAS 3.760 HOJAS DE DIENTE DE LEON.CRUDAS. 7.840 HOJAS DE NABO 4.256 MELON 5.158 PATATA (ASADA) 12.400 ZANAHORIA 38.304 GRAFICO 16 El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista LOS ALIMENTOS CON MAYOR CONTENIDO EN VITAMINA E ALIMENTO (100 Grs.) UI de VITAMINA E ACEITE DE GERMEN DE TRIGO 406 ACEITE DE GIRASOL 122 ACEITE DE MAIZ 38 ALMENDRAS PELADAS 28.9 AVELLANA 26.6 GERMEN DE CENTENO (SECO) 12.6 GERMEN DE TRIGO (SECO) 18 HARINA 10 LINO (SIN PELAR) 57 PIPAS 46.8 SOJA 13.3 GRAFICO 17 El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista ANTIOXIDANTE UTILIZADO AUTOR Y AÑO TIEMPO DE ADMINISTRACIÓN RESULTADOS K.M.Brown et al.1.994. 10 Semanas Reducción de la peroxidación en los lípidos de eritrocitos. 20 mgrs. De beta-caroteno/día Allard et al. 1.994 4 Semanas. Disminución de la eliminación de pentano en la respiración Flavonoides en extracto de hortalizas (zumo de hortalizas, zanahoria, perejil, remolacha) Wise et al. 1.996 4 Semanas Disminución del peróxido lipídico plasmático de 16.5 a 3.13 micromoles/l 500 mgrs.de polvo de ajo/día Phelps and Harris 1.993 2 Semanas Reducción de la sensibilidad de la Apo B en un 34% frente a la oxidación. 60 ml. de zumo de fruta (Kiwi, CiLi) Xu et al. 1.993 2 días Reducción de la excreción de N-nitrosoprolina en un 70% 75 mgrs. de suplemento de Vit.C Xu et al. 1.993 2 días Reducción de la excreción de N-nitrosoprolina un 44% 100 mgrs. de Vit.C, 280 mgrs. de Vit.E, 25 mgrs. de beta-caroteno Duthie et al. 1.996 20 semanas 330 ml. de zumo de zanahoria y tomate/día; 10 grs.de polvo de espinacas/día Pool-Zobel et al. 1.997 2 semanas 3 grs. de ajo/día Hageman et al. 1.997 8 días Aumento de la resistencia de los linfocitos a los agentes oxidantes (H2O2), “in vitro”. Disminución de fragmentos rotos de ADN en los linfocitos de 223 voluntarios sanos. Escasos productos alterados en los linfocitos incubados con benzopireno. 280 mgrs.de Vit.E /día GRAFICO 18. ALGUNOS RESULTADOS DEL TERCER CONGRESO INTERNACIONAL DE NUTRICION VEGETARIANA REFERIDOS AL EFECTO DE LOS ANTIOXDANTES. Am.J.Clin.Nutr.70(S),1.999 El stress oxidativo y sus efectos para la salud. – Postgrado de Medicina Naturista BIBLIOGRAFIA 1. B.N. AMES et al. Oxidants, antioxidants an the degenerativi diseases o aginig. PNAS.Vol.90.7915-22.Sept.1.993. 2. D.P.BARASH. El envejecimiento. Biblioteca Científica Salvat. 1.994. 3. P.CERUTTI. Oxy-radicals and cancer. The Lancet. Vol.344.1.944. 4. K.H.COOPER. La revolución de los antioxidantes. Ed.Martínez-Roca.1.994. 5. H.H. DRAPER, A.A.CSALLANY, M.HADLEY. Urinary aldehides as indicators of lipid peroxidation in vivo. Free Radical Biology an Medicine. Vol.29. Nº11. 1.071-77.2.000. 6. A. 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