Colaboración especial
Por Alberto Escalante, Natalia Haller, María José Ocaranza, Erick Neumann, Samantha Castillo
¿Sabías que en el oxígeno podemos ver los dos lados de la moneda? Por una parte, es esencial para la vida, pero por otro, en exceso es dañino para nuestras células.
El estrés oxidativo aparece en nuestro cuerpo cuando existe un desequilibrio entre la presencia de especies reactivas de oxígeno (ROS) y la capacidad del organismo de contrarrestar sus efectos por medio los antioxidantes, que explicaremos más adelante, dando como resultado enfermedades inflamatorias y neurodegenerativas, disminuyendo el promedio de vida. Las reacciones de oxidación-reducción son fundamentales para limitar los radicales libres en nuestro organismo y que no exista un desbalance, además de ser muy importantes para el cuerpo, ya que los seres vivos a partir de ellas obtienen la mayor parte de su energía libre; estos se vuelven tóxicos porque, en exceso, los radicales libres de oxígeno (RL) dañan lípidos, proteínas, hidratos de carbono y ácidos nucleicos, alterando procesos celulares y de nuestro organismo.
Los radicales libres son grupos de moléculas inestables que “roban” electrones de otras moléculas para estabilizarse, lo que hace que se conviertan en grupos muy reactivos y capaces de dañar a las células; también se pueden originar por alteraciones en el ambiente, radiación gamma o UV, exposición al humo, entre otros.
Origen de ROS
Los radicales libres (RL) forman parte de las especies reactivas de oxígeno o ROS que contienen oxígeno para reaccionar químicamente en gran cantidad, lo que permite oxigenar a nuestro organismo, pero también pueden actuar de manera negativa dañando a nuestro organismo si no se mantienen bajo control. Estos productos se forman en la mitocondria, la cual es la fuente de energía de la célula, y se mantienen en condiciones normales gracias a enzimas, que son proteínas que catalizan o “destruyen”, y así aceleran las reacciones que ocurren dentro de las células, como la NADPH oxidasa, sintasa de óxido nítrico y mieloperoxidasa; justamente porque estas enzimas se encargan de controlar los niveles de ROS es necesario que cumplan sus funciones de manera adecuada.
Antioxidantes
El antioxidante se refiere a cualquier compuesto que, cuando su concentración comparada con la de un sustrato que se puede oxidar sea mayor, podrá retrasar o impedir la oxidación del sustrato. Sus principales funciones son reducir el estrés oxidativo, protección del ADN contra alteraciones malignas y daño celular. Varios estudios epidemiológicos han demostrado que los antioxidantes logran contener los efectos de las especies reactivas de oxígeno y disminuir la incidencia de cáncer y otras enfermedades. Estos trabajan mediante dos procesos de protección: estequiométrico y catalítico; en el primero se van a neutralizar e inactivar las moléculas de especies reactivas, mientras que en el segundo las enzimas inhiben las reacciones de oxidación y evita que se formen grandes cantidades de especies reactivas 1 2.
Efectos de estrés oxidativo en organismo
Cuando se genera este daño en las células, especialmente en sus membranas, se pueden dar procesos como neurodegeneración, cáncer, enfermedades cardiovasculares o inflamatorias, también se ha visto relacionado con la producción excesiva de genes oncogénicos; es decir, genes que han sufrido una mutación y pueden causar cáncer. Sin embargo, tienen funciones en procesos fisiológicos normales, como relajación muscular, defensa antimicrobiana o isquemia. Ahora, en relación con enfermedades, se ve relacionada con el envejecimiento, donde existe una acumulación de lesiones orgánicas provocadas por RLO, en la enfermedad de ateroesclerosis los factores de riesgo como hipertensión, hipercolesterolemia y tabaquismo provocan un desequilibrio entre prooxidación y antioxidación; en cáncer, como se mencionó anteriormente, se ha relacionado con el aumento en la producción de genes oncogénicos, entre otras enfermedades, como insuficiencia renal aguda, catarata senil, etc.
Relevancia clínica
Una de las enfermedades que tiene relación con el estrés oxidativo es la diabetes mellitus, que tiene el primer lugar de enfermedades crónicas en México, por lo que es relevante hablar del tema. En pacientes con diabetes mellitus, el valor sérico de derivados antioxidantes, como las vitaminas A y E, así como lactoferrina, ceruloplasmina y albúmina, se encuentran por debajo de lo normal y los RL sufren un aumento en su producción, provocando un incremento en el riesgo de que se produzca daño en la fisiología de distintos órganos y tejidos, como el endotelio, miocardio, riñón y sistema nervioso, entre otros.
Objetivo del artículo
Es por esto que este artículo tiene como la finalidad de entender la relación entre el estrés oxidativo y los antioxidantes, y cómo un desequilibrio en estos puede contribuir al desarrollo de varias enfermedades, en especial la diabetes mellitus. Pero para entender el resultado de esta enfermedad se debe de entender qué es el estrés oxidativo y su origen, la función de los antioxidantes en el organismo y por qué es tan importante que funcionen correctamente.
Estudios epidemiológicos
Existen diversos estudios que presentan una serie de hallazgos en los cuales nos describe el papel fundamental que el estrés oxidativo (EOx) desempeña en la patogénesis y complicaciones de la DM. En situaciones de estrés oxidativo, el daño celular puede comprometer la función de las células pancreáticas, las cuales, debido a una reducción en la expresión de enzimas antioxidantes, son especialmente vulnerables a las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno 6.
En una revisión de los estudios disponibles sobre los efectos de los antioxidantes en pacientes con diabetes mellitus, los estudios se han clasificado según el tipo de antioxidante utilizado, considerando si incluían o no vitamina E.
Estos estudios indican que la suplementación con vitamina E reduce la peroxidación lipídica y la oxidación de las lipoproteínas, aunque en la mayoría de los casos no se observa una mejoría significativa en el control de la glucemia, la resistencia a la insulina, el perfil de lípidos ni en la presión arterial.
Discusión
Como ya se vio, el oxígeno es un elemento extremadamente volátil. Lo necesitamos para vivir, pero si está fuera de control puede hacer daño. Este ocurre por algo llamado estrés oxidativo, que es cuando el cuerpo no puede manejar bien los radicales libres (moléculas que roban electrones causando caos). Esto puede causar grandes consecuencias, como enfermedades del corazón, daños en los riñones o hasta problemas en el sistema nervioso.
En el caso específico de la diabetes mellitus, este desequilibrio es un factor clave. Los pacientes con diabetes presentan un aumento en los radicales libres y una disminución de antioxidantes naturales, lo que contribuye a complicaciones como daño al corazón, los riñones o el sistema nervioso. Aunque el cuerpo tiene mecanismos para protegerse, en estos pacientes dichos sistemas suelen ser insuficientes, lo que agrava los riesgos.
Estudios han demostrado que ciertos antioxidantes, como la vitamina E, pueden ayudar a reducir el daño oxidativo al limitar la peroxidación de lípidos y lipoproteínas. Sin embargo, su impacto en aspectos como el control glucémico o la resistencia a la insulina es limitado.
Al comparar estos hallazgos con otras investigaciones, queda claro que el estrés oxidativo es un tema ampliamente reconocido en la literatura médica. Sin embargo, la evidencia sobre la efectividad de los antioxidantes varía. Algunos estudios coinciden en que su capacidad para reducir el daño celular es inmensa, pero también apuntan a factores como la dosis, la duración del tratamiento y las características individuales de los pacientes para determinar su eficacia.
Una limitación notable de este trabajo es que la investigación se centró en los antioxidantes más estudiados, como la vitamina E, dejando fuera a otros compuestos antioxidantes naturales o sintéticos que podrían ofrecer alternativas prometedoras.
Por otra parte, este análisis permite reflexionar sobre las oportunidades futuras en el estudio del estrés oxidativo. Resulta necesario diseñar investigaciones que consideren contextos clínicos específicos, como pacientes en diferentes etapas de la diabetes o con otras comorbilidades. Asimismo, sería valioso evaluar enfoques preventivos que incluyan no solo la suplementación antioxidante, sino también modificaciones en el estilo de vida, como alimentación y ejercicio, como parte del manejo de cualquier enfermedad crónica.
Este artículo demuestra que el estrés oxidativo juega un papel clave en el desarrollo de varias enfermedades, especialmente en la diabetes. Sin embargo, también deja claro que controlarlo requiere un enfoque más completo que combine tratamientos médicos con hábitos saludables que los pacientes puedan mantener a largo plazo.
