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Primer Curso de Divulgación Científico-Médica
FEM. Molina de Segura. Curso 2010-2011 (11-01-2011)
Biología Humana, Salud y Hábitos Saludables
Estrés Oxidativo, Antioxidantes y Salud.
Índice:
 Estrés oxidativo, patologías y envejecimiento
 ¿Qué y cuales son los radicales libres?
 ¿Qué es un antioxidante?
 Cuando y cómo pueden actuar los antioxidantes
 Antioxidantes naturales más importantes
 Antioxidantes en: dieta, suplementos nutricionales, y alimentos funcionales.
 Algunos ejemplos de oxidación fisiológica (patologías):
o Envejecimiento oxidativo vascular: hipertensión, arterioesclerosis,
insuficiencia cardiaca, IAM,.….
o Síndrome metabólico, diabetes
o Estrés oxidativo “deportivo”
o Envejecimiento oxidativo cerebral: neurodegeneración
 Antioxidantes, nutrición y envejecimiento
El concepto o idea de “OXIDACIÓN” aparece íntimamente unido a los aparentes
efectos provocados por el paso del tiempo (envejecimiento) pero, además, nuestra actual
vida acelerada provoca un desequilibrio de las defensas en nuestro organismo y genera
lo que llamaríamos “estrés oxidativo”, lo que mucos consideran la “enfermedad” de
nuestro tiempo. De cualquier modo cada vez somos más conscientes de que existe una
relación evidente entre este estrés oxidativo y un buen número de patologías. Ya en
1980, Walton y Parker establecían: “en un entorno dado, las células sufren una cierta
cantidad de daño, si la velocidad a la cual éste se acumula excede el potencial genético
de las células para corregirlo por división, biosíntesis o reparación, el daño se irá
acumulando y conducirá al envejecimiento o a la enfermedad”. Diversos investigadores
indican además que la principal causa del envejecimiento celular es la producción de
Radicales libres (RL) en las mitocondrias, especies que desencadenan una cascada de
interacciones moleculares que provocan lesiones en las membranas celulares y,
finalmente, daños al ADN.
La historia de los RL transcurre paralela a la del descubrimiento del oxígeno y el
metabolismo energético de los seres vivos y nos conduce a la paradoja del oxígeno: vida
y degeneración simultáneas. Rebeca Gerschman (1962), sugirió una teoría general de
los potenciales efectos tóxicos del oxígeno: “oxidaciones incontroladas debidas a un
“escape” suave pero continuo en el sistema protector podrían ser un factor importante
en el proceso de envejecimiento y también un factor importante y contributivo en la
esperanza de vida”. Posteriormente, otros investigadores como Harman, Slater, Packer,
etc.., han ampliado el conocimiento de la importancia de los RL en el campo de la
medicina y salud. En definitiva, nos encontramos ante una situación de desequilibrio
entre los agentes oxidantes y las defensas antioxidantes de nuestro organismo.
Pero, ¿qué es un RL?; de forma general, es cualquier especie que contiene uno o más
electrones desapareados, ocupando un orbital atómico o molecular por si mismo.
Tienen una alta reactividad comparada con especies no radicales y una alta
inespecificidad, siendo capaces de reaccionar con muchos tipos de moléculas. Es decir
una especie incontrolada que genera una cascada de deterioro oxidativo. Las más
importantes desde el punto de vista fisiológico son radicales de oxigeno (superóxido,
hidroxilo, peroxilo, ...) y de nitrógeno (peroxinitrito…). Estos radicales son capaces de
generar patologías asociadas tales como: Insuficiencia cardíaca, cáncer, parkinson,
alzheimer, diabetes, accidentes cerebrovasculares, etc..
¿Qué hacemos cuando se rompe este equilibrio fisiológico?, es entonces cuando
necesitamos recurrir, como ayuda y complemento a nuestros sistemas endógenos de
protección, a la ingesta de antioxidantes. Pero, ¿qué es un antioxidante?, por definición
un antioxidante es un “donador” de hidrógeno a RL, y además, el radical que se forma
en la especie antioxidante debe ser estable y capaz de “detener” la cadena radical.
Existen diversos tipos de antioxidantes, tanto en función de su capacidad como
captadores de RL, como por su estabilidad oxidativa. De cualquier modo, desde el
punto de vista fisiológico, estudios profundos permiten establecer una relación bien
definida entre estructura y actividad. Adicionalmente, si consideramos, además de su
estructura molecular, sus propiedades físicas, podemos establecer dos actividades
antioxidantes estructuralmente diferentes, una frente a especies radicales más simples
antes de que estas produzcan un daño evidente y, otra, frente a especies radicales más
complejas capaces ya de provocar un daño fisiológico.
Es evidente que la naturaleza nos proporciona la más amplia gama de antioxidantes,
cuyas familias más importantes son: algunas vitaminas, carotenoides, compuestos de
azufre, diterpenos, ácidos fenólicos y los denominados polifenoles, una amplia familia
de compuestos muy heterogénea y de enorme potencialidad.
¿Dónde y cómo podemos obtener estos antioxidantes?, las fuentes son diversas, siendo
la propia dieta la más evidente, un claro ejemplo es nuestra dieta mediterránea.
Adicionalmente, disponemos de los denominados: nutracéuticos, alicamentos,
suplementos nutricionales y los alimentos funcionales.
Más de 2.000 estudios epidemiológicos muestran que la mayoría de los efectos
protectores contra una variedad de enfermedades principalmente cardiovasculares y
cáncer, están correlacionados con una elevada ingesta de frutas y verduras, la mayoría
ricas en compuestos antioxidantes. Los nutracéuticos y alicamento, suelen proceder de
alimentos naturales y materiales vegetales diversos, pero se presentan en forma
farmacéutica: píldoras, cápsulas ó tinturas. Permiten la ingesta de cantidades mayores,
conocidas y controladas de antioxidantes. ¿Qué es un alimento funcional?. La primera
referencia data de 1935, cuando el Dr. Minoru Shirota inicia en Japón la investigación y
desarrollo de una leche fermentada, con fines de prevención de enfermedades
gastrointestinales; se han definido como: “todos aquellos alimentos o productos
alimenticios que además de su aporte natural de sustancias nutritivas, proporcionan un
beneficio específico en la salud de la persona”. El alimento además de su valor nutritivo
debe influir positivamente sobre la salud. Los beneficios nutricionales y saludables de
los alimentos, o de los ingredientes antioxidantes específicos, deben fundamentarse en
una sólida base científica. La cantidad apropiada de ingesta diaria del alimento debe ser
establecida por expertos y, una vez ingerido, debe ejercer en el organismo una función
específica, que permita la regulación de algún proceso fisiológico concreto, bien
previniendo una enfermedad específica, o bien, reforzando los mecanismos
antioxidantes de defensa corporales.
Nuestro grupo de investigación está trabajando con intensidad en diversas patologías
relacionadas con el estrés oxidativo, fundamentalmente a través del uso de antioxidantes
polifenólicos de la familia de los flavonoides.
Unas de las más importantes son las relacionadas con el sistema cardiovascular y, sobre
todo, con el deterioro de la funcionalidad del endotelio vascular. La destrucción del NO
(células endoteliales y vasculares), en gran parte responsable de la hemostasia vascular
conduce a la generación de RL (peroxinitrito), a la disfuncionalidad de la
vasodilatación, la aparición de una respuesta inflamatoria y, finalmente, hipertensión y
arterioesclerosis.
Otras áreas de investigación están siendo: las hipercolesterolemias, en las que la
oxidación del LDL conduce a la generación de placas aterogénicas; la relación entre
insuficiencia cardiaca y estrés oxidativo; las interacciones globales que el estrés
oxidativo manifiesta en el llamado síndrome metabólico y, finalmente la generación de
RL en el desarrollo del ejercicio físico incontrolado.
Otra de las áreas fundamentales de investigación es la que estudia la relación entre
estrés oxidativo y enfermedades neurodegenerativas. El cerebro es un órgano con una
elevada tasa metabólica que genera una gran cantidad de RL, además existe una
evidente vulnerabilidad neuronal, debido a la escasa “protección” antioxidante
endógena. La neurotoxicidad incide en el incremento de la peroxidación de los lípidos
de la membrana neuronal y en la generación de gran número de factores neuroinflamatorios. Nuestras investigaciones nos muestran resultados prometedores con el
uso de ciertos compuestos, muy definidos, antioxidantes y antiinflamatorios.
Finalmente, debemos considerar globalmente los conceptos de oxidación, nutrición y
envejecimiento, lo cual nos conduce a establecer cuales deberían ser las posibles
interacciones de la nutrición, como fuente de antioxidantes, con el proceso de
envejecimiento. Nuestro objetivo debería ser lograr un proceso “armónico” de
envejecimiento intentando establecer una especie de estrategias preventivas en el
tratamiento de diversas patologías asociadas al envejecimiento. El desafío que nos
planteamos en nuestra investigación es el de intentar fijar las condiciones dietéticas y de
estilo de vida que preserven las funciones corporales y minimicen las enfermedades
crónicas en las personas de edad avanzada.
Los antioxidantes pueden constituir una ayuda significativa en el mantenimiento de
nuestra salud, ¡¡pero hagamos las cosas bien!!, sin “humos”, ni pócimas milagrosas, ni
píldoras de la eterna juventud.