opinión experta

La controversia en torno a los antioxidantes y los prooxidantes

noviembre 15, 2014

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Isabel C.F.R. Ferreira, PhD, CIMO/Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Bragança, Portugal

«Los radicales libres son átomos, moléculas o iones con electrones no apareados que reaccionan químicamente de manera muy inestable con otras moléculas. Se derivan de tres elementos: el oxígeno, el nitrógeno y el azufre, dando lugar así a especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés), especies reactivas de nitrógeno (RNS, por sus siglas en inglés) y especies reactivas de azufre (RSS, por sus siglas en inglés). Los radicales libres se forman de manera natural como subproducto del metabolismo en las mitocondrias de las células. Otros factores externos como el tabaco, las sustancias químicas en el medioambiente, los medicamentos, los pesticidas y los disolventes industriales también pueden favorecer la producción de radicales libres. Asimismo, la producción excesiva de radicales libres puede ocasionar estrés oxidativo y daño celular. Se calcula que una célula humana media es atacada por los radicales libres unas 10 000 veces al día, siendo los principales objetivos las proteínas celulares, el ADN, el ARN, y los azúcares y los lípidos (1). El daño producido en estas moléculas se ha asociado con un mayor riesgo de desarrollar enfermedades crónicas como el cáncer, enfermedades cardiovasculares o trastornos neurológicos y metabólicos (2).

De ahí la importancia de mantener un equilibrio entre la producción y la neutralización de los radicales libres. Para lograrlo, el cuerpo ha desarrollado un eficaz sistema endógeno formado por dos grandes grupos: los antioxidantes enzimáticos y los antioxidantes no enzimáticos. Dentro de los sistemas enzimáticos se incluyen enzimas tales como la glutatión peroxidasa, la catalasa y la superóxido dismutasa, mientras que entre los antioxidantes endógenos destacan la vitamina A, la coenzima Q10, el ácido úrico y el glutatión (3). Pese a su extraordinaria habilidad para controlar la producción de radicales libres, estos sistemas resultan insuficientes. Es aquí precisamente donde los antioxidantes de la dieta contribuyen a mantener la concentración de radicales libres en unos niveles razonables. Los principales antioxidantes dietéticos naturales son, entre otros, las vitaminas C y E, los carotenoides, como el licopeno, el betacaroteno, la luteína y la zeaxantina, los minerales, incluidos el zinc y el selenio, los flavonoides y los antioxidantes fenólicos. Todos ellos ayudan a reforzar los sistemas antioxidantes propios del organismo. La actividad antioxidante se puede llevar a cabo de diversas maneras: como inhibidores de las reacciones de oxidación por radicales libres (antioxidantes preventivos) por inhibición de la formación de lípidos oxidados por radicales libres; por interrupción de la propagación de la cadena de reacción de autoxidación (antioxidantes de ruptura de cadena); por su capacidad para neutralizar el oxígeno singlete ; por sinergismo con otros antioxidantes; como agentes reductores que convierten los hidroperóxidos en compuestos estables; como quelantes de metales que convierten los metales prooxidantes (derivados del hierro y cobre) en productos estables y, finalmente, como inhibidores de enzimas prooxidantes (lipooxigenasas).

Los prooxidantes se definen como sustancias químicas que inducen estrés oxidativo, normalmente mediante la formación de especies reactivas o por inhibición de los sistemas antioxidantes. Los radicales libres se consideran prooxidantes, si bien los antioxidantes, sorprendentemente, también pueden tener un comportamiento prooxidante dependiendo de su concentración y de la naturaleza de las moléculas vecinas (4). La controversia en torno a los antioxidantes dietéticos se debe a su capacidad de exhibir un comportamiento antioxidante y prooxidante en función de varios factores. Numerosos estudios han demostrado en miles de documentos los efectos beneficiosos de los antioxidantes, aunque existen muchos otros que han demostrado lo contrario. Parece que el concepto propagado originalmente de los radicales libres como moléculas tóxicas y los antioxidantes como compuestos capaces de neutralizar los efectos negativos de los radicales libres es una simplificación excesiva. Se ha sugerido que los radicales libres y sus efectos prooxidantes son necesarios para llevar a cabo actividades metabólicas vitales; entre otras, la señalización, el crecimiento y la diferenciación celular, la destrucción de células infectadas y malignas, y la eliminación de organismos patógenos (5, 6). Por lo tanto, es probable que lograr el equilibrio adecuado entre la producción de radicales libres y las defensas antioxidantes sea fundamental para alcanzar una salud óptima, y que un exceso tanto de radicales libres como de antioxidantes pueda tener efectos nocivos sobre la función metabólica (7). Además, existen conceptos erróneos comunes acerca de los antioxidantes tales como «los antioxidantes curan todas las enfermedades», «cuantos más antioxidantes, mejor» y «cualquier antioxidante es bueno» (8). Manejar las expectativas focalizándose en la investigación bien fundada y no tratar estos compuestos nutricionales esenciales como panaceas permitirá a los profesionales médicos y a la población en general hacer un uso prudente de los antioxidantes como parte de un régimen integral de salud.

La investigación dedicada al estudio de los antioxidantes ha aumentado exponencialmente, aunque todavía hay ciertas limitaciones que deben tenerse en cuenta antes de exponer el verdadero potencial de estas moléculas. Varios ensayos destinados a medir la capacidad antioxidante de los alimentos presentan limitaciones e interferencias que aún plantean dificultades al comparar los resultados entre los diferentes procedimientos e investigadores. Se han propuesto cinco sencillas preguntas que no deben pasarse por alto y deben ser respondidas con rapidez a la hora de analizar la actividad antioxidante: 1) ¿Cuáles son las auténticas propiedades protectoras de los antioxidantes y contra qué protegen? 2) ¿Qué sustratos se oxidan y qué productos se inhiben? 3) ¿Qué lugar ocupa el antioxidante en el sistema? 4) ¿Cuál es el efecto de otros componentes con los cuales interactúan? 5) ¿Qué condiciones son relevantes para las aplicaciones en la vida real? Dar respuesta a estas preguntas por adelantado podría ser el primer paso para limitar posibles resultados contradictorios. Es cierto que un consumo adecuado de antioxidantes a través de la dieta y los suplementos resulta beneficioso y provechoso para la salud humana. La comunidad científica debería investigar más a fondo la cinética y los mecanismos in vivo de los antioxidantes para descubrir las concentraciones óptimas o las funciones deseadas con el fin de impulsar la prevención contra el cáncer y contra las enfermedades cardiovasculares y neurodegenerativas ».

Basado en: Carocho M. and Ferreira I. A review on antioxidants, prooxidants and related controversy: Natural and synthetic compounds, screening and analysis methodologies and future perspectives. Food and Chemical Toxicology. 2013; 51:15–25.

referencias

  1. Singh P. P. et al. Reconvene and reconnect the antioxidant hypothesis in Human health and disease. Ind. J. Clin. Biochem. 2010; 25:225–243.
  2. Lobo V. et al. Free radicals and functional foods: impact on human health. Pharmacogn. Rev. 2010; 4:118–126.
  3. Rahman K. Studies on free radicals, antioxidants and co-factors. Clin. Inverv. Aging. 2007; 2:219–236.
  4. Villanueva C. and Kross R. D. Antioxidant-induced stress. Int. J. Mol. Sci. 2012; 13:2091–2109.
  5. Halliwell B. Free radicals and antioxidants – quo vadis? Trends Pharmacol. Sci. 2010; 32:125–130.
  6. Procházková D. et al. Antioxidant and prooxidant properties of flavonoids. Fitoterapia. 2011; 82:513–523.
  7. Bouayed J. and Bohn T. Exogenous antioxidants – double-edged swords in cellular redox state. Oxid. Med. Cell. Longev. 2010; 3:228–237.
  8. Bast A. et al. Ten misconceptions about antioxidants. Trends in Pharmacological Sciences. 2013; 34(8):430–436.