Antioxidanter og Oxidanter

Antioxidantes

Los antioxidantes son un amplio grupo de sustancias muy diversas que se encuentran en todas partes. Cualquier célula en un entorno aerobio, con oxígeno, contiene antioxidantes, ya sea en un ser humano, un pez, una planta o un organismo unicelular como una bacteria. El oxígeno es vital para la mayoría de las células del planeta y, paradójicamente, al mismo tiempo, es una sustancia muy reactiva que puede formar oxidantes, sustancias que oxidan fácilmente a otras, lo que puede dañar su funcionamiento. Esta paradoja se denomina «paradoja de la vida aeróbica» . 1 Dentro de cada célula existe, por tanto, una red de sustancias antioxidantes capaces de prevenir, inhibir o reparar el daño oxidativo que el oxígeno pueda causar a los componentes celulares.

Los antioxidantes se definen por su capacidad (en concentraciones relativamente bajas) de impedir o reducir la oxidación de otras moléculas causada por los oxidantes. Esto se consigue impidiendo la formación de oxidantes o neutralizándolos, y así se evita que oxiden otras moléculas. En una definición ligeramente más extensa de antioxidantes se incluyen también las sustancias que reparan el daño causado por los oxidantes (por ejemplo, las enzimas reparadoras del ADN), y hay quien también incluye otras sustancias que ayudan a la defensa antioxidante de otras formas más indirectas (por ejemplo, metales necesarios para que algunos antioxidantes funcionen, sustancias que se unen a ciertos metales que, porque de lo contrario, podrían contribuir a la formación de oxidantes, y otras sustancias que pueden aumentar la actividad de los antioxidantes). Aquí nos centraremos en las sustancias descritas en la primera definición.

1El término «aeróbico» se refiere a los procesos biológicos que requieren oxígeno. El término «anaeróbico» se refiere a los procesos biológicos que no requieren oxígeno.

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El equilibrio entre oxidantes y antioxidantes

El equilibrio entre oxidantes y antioxidantes, el llamado «equilibrio redox», es importante para la función celular. Si la balanza se inclina a favor de los oxidantes, se produce estrés oxidativo, que se ha relacionado con muchos trastornos muy variados. La balanza también puede inclinarse en sentido contrario, pero este caso no se ha estudiado en tanta profundidad. Como en la mayoría de los aspectos de la vida, se trata de encontrar y mantener un equilibrio porque los oxidantes no son siempre indeseables, como se pensaba en un principio, sino que también son necesarios para una serie de procesos vitales; y los antioxidantes no siempre son buenos, pues en grandes cantidades también pueden tener efectos negativos.

Se han realizado muchos estudios sobre los antioxidantes, por ejemplo, para averiguar si pueden prevenir o tratar enfermedades. Hasta ahora, los grandes estudios clínicos en humanos han arrojado resultados dispares, por lo que aún se debate si los antioxidantes en forma de suplementos pueden aportar beneficios para la salud. No cabe duda de que los alimentos que contienen antioxidantes son positivos para la salud, pero parece que los efectos positivos no solo se deben a los antioxidantes.

El uso de antioxidantes

Los antioxidantes se encuentran en los alimentos y también se añaden a estos como suplemento, además, muchos antioxidantes también se utilizan en cosmética, pues se cree que pueden aliviar el envejecimiento que se opina que provocan los oxidantes. PUCA PURE & CARE utiliza muchos antioxidantes diferentes en sus productos, muchos de los cuales se encuentran en forma de extractos vegetales de, por ejemplo, el arbusto de té Camellia Sinensis, la planta de hamamelis y el Aloe Vera, y otros que se encuentran en forma de sustancias aisladas como la coenzima Q10 (ubiquinona) y los derivados de la vitamina C y E.

Oxidantes y antioxidantes: introducción química

Los oxidantes son sustancias que pueden oxidar a otras (también pueden denominarse prooxidantes). En el contexto biológico, a menudo se mencionan los radicales libres, las ROS y las algo menos conocidas RNS. ROS son las siglas en inglés de «Especies Reactivas de Oxígeno», y RNS son las siglas en inglés de «Especies Reactivas de Nitrógeno» (entre las cuales, las biológicamente relevantes también contienen oxígeno). Estas tres denominaciones se solapan en cierta medida, de modo que, por ejemplo, algunos radicales libres son también ROS y RNS, pero por otra parte hay radicales libres que no entran dentro de las denominaciones ROS/RNS, y hay ROS y RNS que no son radicales. A menudo, «ROS» se utiliza como término genérico para los oxidantes biológicamente relevantes.

¿Cómo actúan los oxidantes?

Para explicar la acción de los oxidantes, tenemos que fijarnos un poco más en la estructura de los átomos y las reacciones redox: un átomo suele contener varios protones y neutrones, que constituyen el núcleo, y a su alrededor varios electrones que, en pocas palabras, se mueven en órbitas específicas, dispuestas en envolturas, a diferentes distancias del núcleo. Generalmente, los electrones están en pares, pero en los radicales libres hay uno o más electrones no apareados en la capa más externa, lo que hace que el radical sea inestable y reactivo. Para alcanzar la estabilidad, normalmente hay que encontrar un electrón para el electrón no apareado, y el radical suele encontrarlo en una molécula o átomo vecino. Esta reacción en la que se transfiere un electrón de una sustancia a otra se denomina «reacción redox». Véase la figura 1. «Redox» es una contracción de las palabras «reducción» y «oxidación». El radical que toma el electrón se reduce, mientras que la molécula o átomo vecino que cede un electrón se oxida y, al mismo tiempo, si la molécula o átomo vecino no era ya un radical, se convierte en uno. Así, este nuevo radical puede continuar la reacción y tomar un electrón de otra molécula, y así sucesivamente. Esto se denomina «reacción radical en cadena», y continuará hasta que haya dos radicales implicados en la reacción redox, o hasta que un tipo de antioxidante que pueda soportar la pérdida de un electrón sin volverse reactivo participe en la reacción redox. Del mismo modo, las moléculas ROS no radicales pueden entrar en reacciones redox o convertirse en radicales, que a su vez entran en reacciones redox.

Figura 1 Ilustración de una reacción redox entre un radical (representado por un átomo marrón) que tiene un electrón no apareado, y una sustancia (el átomo azul), que puede ser, por ejemplo, una molécula con propiedades antioxidantes que puede soportar la pérdida de un electrón sin convertirse en un radical reactivo. La figura inferior (el átomo verde) representa una sustancia vecina que no puede ceder un electrón sin convertirse en un radical inestable y reactivo.

Los antioxidantes son tanto moléculas que pueden impedir que se forme un radical reactivo a partir de, por ejemplo, una ROS, como moléculas que, como se ha descrito anteriormente, pueden entrar en reacciones redox con ROS, incluidos los radicales (por eso a menudo también se denominan captadores de radicales libres), y en el proceso se oxidan y actúan como los denominados agentes reductores (reducen el radical). En este proceso, el antioxidante puede convertirse en prooxidante y, por tanto, oxidar otras sustancias en lugar de reducirlas. El organismo dispone de una compleja red de antioxidantes que se ayudan mutuamente a hacer frente a las ROS para mantener el equilibrio redox. En las dos secciones siguientes se describirán con más detalle las ROS y los antioxidantes.

ROS

- Radicales libres

Las especies reactivas de oxígeno, las ROS, suelen ser moléculas relativamente pequeñas que quieren tomar un electrón y oxidar así una molécula o un átomo vecino, lo que, como ya se ha comentado, puede dar lugar a una reacción radicalaria en cadena. Las moléculas y los átomos que intervienen en una reacción de este tipo pueden alterarse y perder su función. Las sustancias más atacadas por las ROS son los lípidos insaturados (grasas), las proteínas y los ácidos nucleicos (ADN y ARN).2 Los lípidos y las proteínas constituyen la mayor parte de la membrana de cada célula y, por tanto, su oxidación puede tener un gran impacto en la función celular. Los lípidos también constituyen una gran parte del sebo de la piel, por ejemplo, y su oxidación puede afectar a la piel y participar en el desarrollo del acné, por ejemplo. Las proteínas desempeñan funciones muy diversas en el organismo, pues constituyen todas las enzimas del organismo, que catalizan un gran número de procesos, y los anticuerpos del sistema inmunitario también son proteínas. Hay moléculas estructurales que son proteínas y proteínas hormonales. Así, la oxidación de las proteínas puede afectar el organismo de muchas formas diferentes. La oxidación de los ácidos nucleicos puede provocar mutaciones que, si no se corrigen, pueden contribuir al desarrollo de cáncer, entre otros efectos. La oxidación y otras formas de daño a las moléculas se producen continuamente en el cuerpo, y el organismo responde reparando el daño, o eliminando y reemplazando las moléculas dañadas. Obviamente, esto requiere de muchos recursos y un equilibrio que debe mantenerse para que no se acumulen demasiadas moléculas dañadas. Si hay estrés oxidativo, la balanza se desequilibra de tal modo que hay más ROS de las que pueden manejar las defensas antioxidantes, por lo que se producen más daños en las moléculas de los que puede asumir el sistema de reparación y limpieza del organismo.

¿Cuáles son las funciones de los radicales libres?

Las ROS se describen a menudo como algo a combatir y eliminar, pero es importante señalar que también son necesarias para el organismo, ya que participan en diversos procesos vitales. Por ejemplo, el sistema inmunitario utiliza las ROS para luchar contra los microorganismos; también son sustancias de señalización celular en, por ejemplo, la contracción muscular y la regulación de la presión arterial. Por tanto, el organismo no puede prescindir de un nivel equilibrado de ROS.3.

Las ROS se producen de forma natural en el organismo (ROS endógenas) durante el metabolismo, para lo que se necesita oxígeno, especialmente en las mitocondrias, donde se produce la «moneda» energética del organismo, el «ATP» , a través de lo que se conoce como cadena de transporte de electrones.4En este proceso, los electrones se mueven entre diferentes moléculas, y así, por ejemplo, se forma la molécula ROS radical anión superóxido como subproducto si un electrón escapa de la cadena de transporte de electrones y reacciona con el oxígeno (O2). En el cuerpo se producen continuamente ATP y ROS, y aumenta su producción, por ejemplo, durante las infecciones, cuando el sistema inmunitario también produce ROS, y durante el ejercicio, cuando las células consumen más ATP. La formación de ROS también puede ser inducida por influencias externas (ROS exógenas), como la contaminación y la radiación solar.

La siguiente lista contiene algunas de las ROS biológicamente más importantes:

• El anión superóxido (02-·) es una ROS y también un radical. Se forma, por ejemplo, en la cadena de transporte de electrones de las mitocondrias de las células, y por los rayos UV del sol. Este radical anión superóxido es el precursor de la mayoría de las demás ROS.

• El peróxido de hidrógeno (H2O2) es una ROS ligeramente más estable. Pueden formarse a partir del anión superóxido mediante las enzimas antioxidantes superóxido dismutasa, como parte de la lucha contra las ROS.

• El radical hidroxilo (·OH) es una ROS muy reactiva y también un radical libre que reacciona muy rápidamente y de forma inespecífica con la mayoría de las moléculas. Por ejemplo, el radical hidroxilo se forma a partir de peróxido de hidrógeno en una reacción redox catalizada por metales,5en la que el peróxido de hidrógeno se convierte en radical hidroxilo e ión hidróxido (OH-).

• El ácido hipocloroso (HClO) es una ROS que se produce en las células inmunitarias, por ejemplo, para luchar contra los microorganismos.

• El monóxido de nitrógeno (NO·) es una RNS radical soluble tanto en agua como en grasa, por lo que puede desplazarse fácilmente por el organismo. Es una molécula de señalización importante en el organismo. Controla diversas funciones fisiológicas, como la presión sanguínea y la relajación de ciertos músculos, y también desempeña un importante papel en el sistema inmunitario, en concreto, en relación con la inflamación. La producción de monóxido de nitrógeno suele estar estrictamente regulada.

• El peroxinitrito (ONOO-) es un anión RNS altamente reactivo que puede formarse, por ejemplo, a partir de peróxido de hidrógeno y nitrito, y por la reacción del anión superóxido con el óxido nítrico.

• Se denomina radical peroxilo (ROO-) a un tipo de radical en el que pueden convertirse, por ejemplo, los lípidos cuando reaccionan con una ROS y se oxidan en una molécula radical que puede entrar en una reacción radical en cadena oxidando otras moléculas.

2Las grasas insaturadas son grasas que contienen uno o más dobles enlaces de los que las ROS pueden tomar un electrón. Peroxidación lipídica es el nombre que recibe este proceso en el que se produce una reacción radical en cadena con los lípidos, donde se descomponen.

3Puedes leer un repaso histórico y técnico muy completo de la evolución de los conocimientos sobre oxidantes en el siguiente artículo: Evolution of the Knowledge of Free Radicals and Other Oxidants (Evolución del conocimiento de los radicales libres y otros oxidantes). Escrito por Di Meo, S. & Venditti, P. en la revista Oxidative medicine and cellular longevity. 2020, ID de artículo 9829176.Oxidative medicine and cellular longevity'. 2020, Artikel ID 9829176. 

4ATP significa trifosfato de adenosina.

5Los metales que intervienen en estas reacciones suelen ser el hierro y el cobre. Hay dos reacciones muy conocidas que forman radicales hidroxilos: la reacción de Fenton y la de Haber-Weiss.

Los antioxidantes

- Las tres líneas de defensa

Los antioxidantes son la contrapartida del organismo a los oxidantes, las ROS; y el equilibrio entre ambos es importante para las funciones de todas las células. Esta respuesta puede dividirse en tres «líneas defensivas»: En primer lugar, están los antioxidantes que inhiben la formación de oxidantes: como son los antioxidantes enzimáticos. A continuación, se encuentran los antioxidantes que impiden que los oxidantes reaccionen con otras moléculas y rompan la reacción en cadena de los radicales; se trata, por ejemplo, de moléculas más pequeñas que pueden donar un electrón. En la tercera línea participan aquellas sustancias (no siempre clasificadas como antioxidantes) que tienen un efecto más indirecto, reparan el daño y fomentan la formación y/o la actividad de antioxidantes. También existen interacciones entre los distintos antioxidantes. Algunos, por ejemplo, ayudan a otros a regenerarse a su forma reducida para que vuelvan a estar listos para donar un electrón a un oxidante .6

Las diferentes propiedades de los antioxidantes

Las propiedades antioxidantes de los antioxidantes pueden medirse de muchas formas diferentes,7 y cada método de medición tiene sus ventajas e inconvenientes. Los antioxidantes tienen diferentes grados de afinidad por los distintos oxidantes, de modo que un solo antioxidante no puede manejar todos los oxidantes. Esto también se refleja en muchos estudios, que constatan que los antioxidantes suelen funcionar mejor cuando se combinan. Los antioxidantes pueden agruparse de muchas maneras. Por ejemplo, existen los hidrosolubles y los liposolubles, característica que determina en qué parte del cuerpo actúan, ya que los hidrosolubles estarán generalmente en zonas que contienen agua, como el interior de la célula, mientras que los liposolubles suelen estar en la membrana celular. También pueden dividirse en antioxidantes producidos por el propio organismo y antioxidantes cuyo consumo es necesario para obtener sus beneficios. Los antioxidantes también pueden dividirse en enzimáticos y no enzimáticos, producidos y desarrollados químicamente por el ser humano (sintéticos), y producidos de forma natural en la naturaleza (naturales). La gran mayoría de los antioxidantes son naturales, pero también hay algunos que han sido desarrollados por el ser humano y se utilizan, por ejemplo, en alimentación y cosmética.

6Encontrarás información sobre la interacción entre las vitaminas E y C C en las descripciones de estos ingredientes, por ejemplo.

7Dette kan man læse meget mere om i følgende artikel: Rasheed, A., & Azeez, R. F. A. A Review on Natural Antioxidants. Kapitel 5 i C. Mordeniz, Traditional and Complementary Medicine. IntechOpen. 2019.

La siguiente lista contiene ejemplos de antioxidantes y los grupos de antioxidantes importantes:

• La superóxido dismutasa (SOD)

es un grupo de enzimas que catalizan la conversión del anión superóxido en oxígeno y peróxido de hidrógeno, que luego pueden ser procesados por otras enzimas. La superóxido dismutasa se encuentra en casi todos los organismos aeróbicos y en alimentos como la col y el trigo. El cuerpo humano es capaz de producir estas enzimas, que se distribuyen por todo el organismo, incluida la piel, donde también desempeñan un papel importante en la formación de fibroblastos. Para funcionar, las diferentes enzimas SOD necesitan iones metálicos específicos como cofactores. Los metales utilizados son el cobre, el zinc, el hierro, el manganeso o el níquel, por lo que la superóxido dismutasa es una de las llamadas metaloenzimas.

• La catalasa (CAT)

es otro grupo de enzimas que el cuerpo humano puede producir por sí mismo y que también son metaloenzimas en el sentido de que necesitan manganeso o hierro como cofactores. La catalasa se encarga del procesamiento posterior del peróxido de hidrógeno procedente de la superóxido dismutasa y lo convierte en agua y oxígeno. Este proceso es muy rápido y eficaz, de modo que una enzima catalasa puede convertir unos 6 millones de moléculas de peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua por minuto: una de las tasas de conversión más altas entre las enzimas.

• Las peroxiredoxinas

son un grupo de enzimas peroxidasas que también pueden catalizar la descomposición del peróxido de hidrógeno y del peroxinitrito. Estas enzimas no dependen de un cofactor de iones metálicos, y se producen en el cuerpo humano.

• La glutatión peroxidasa (GPx)

es otro grupo de enzimas producidas por el propio organismo, y utilizan el selenio como cofactor. Al igual que la catalasa, la glutatión peroxidasa tiene una gran afinidad con el peróxido de hidrógeno, que puede convertir en agua. Además, pueden convertir los peróxidos lipídicos en alcoholes lipídicos. La glutatión peroxidasa forma parte del sistema del glutatión, que consiste en una colaboración con el tripéptido glutatión, que actúa como coenzima (sustancia auxiliar) de la glutatión peroxidasa, y del grupo enzimático glutatión reductasa, que reduce el glutatión a su forma activa reducida. Este sistema se encuentra en los seres humanos, los animales, las plantas y los microorganismos.

• La tiorredoxina reductasa

es otro grupo de enzimas que, junto con la proteína antioxidante tiorredoxina (Trx), forma parte del sistema de la tiorredoxina, un sistema antioxidante clave en muchos organismos. Este sistema puede reducir los enlaces disulfuro en proteínas oxidadas, por ejemplo. La enzima tiorredoxina reductasa utiliza el NADPH8como donante de electrones para catalizar la reducción y, por tanto, la activación de la tiorredoxina.

• La coenzima Q10,

también es conocida como ubiquinol, semiquinona y ubiquinona, en sus formas reducida, parcialmente oxidada y oxidada, respectivamente. Este grupo de coenzimas se produce en los seres humanos, los animales y la mayoría de las bacterias; y desempeña un papel muy importante en la cadena de transporte de electrones que garantiza la producción de la moneda energética del organismo, el ATP. En comparación con las proteínas, es una molécula muy pequeña y liposoluble. Actúa como antioxidante, ya que es capaz de ceder dos electrones (de ahí que exista en tres estados redox).

• El glutatión (GSH)

es un pequeño tripéptido hidrosoluble y azufrado (compuesto por tres aminoácidos) que puede oxidarse y reducirse de forma reversible, por lo que actúa como antioxidante redox-activo. Probablemente, esta sustancia es uno de los antioxidantes más importantes del organismo, y se produce en la mayoría de los organismos aeróbicos. Es, en sí misma, un antioxidante y, como hemos indicado, forma parte del sistema del glutatión, donde actúa como coenzima de la glutatión peroxidasa, que lo utiliza para reducir y neutralizar oxidantes. En esta reacción, el glutatión se oxida y forma un enlace disulfuro con otro glutatión oxidado que puede reducirse de nuevo a la forma activa de glutatión. Esta reacción está catalizada por la enzima glutatión reductasa, que utiliza la coenzima NADPH para donar los electrones.

• El ácido úrico

es una pequeña sustancia hidrosoluble producida en el organismo y presente en concentraciones muy elevadas en la sangre, donde actúa como antioxidante contra el radical hidroxilo, el peroxinitrito y el ácido hipocloroso.

• La melatonina

es una hormona natural de pequeñas dimensiones que controla, entre otras cosas, los ritmos circadianos, y la produce el organismo. Actúa como antioxidante directo, ya que es capaz de liberar un electrón (pero a diferencia de muchos otros antioxidantes, no puede ser reducida genéticamente, de modo que es un antioxidante terminal), y también como antioxidante indirecto, pues es capaz de estimular la actividad de las enzimas antioxidantes.

• La melanina

es un conjunto de sustancias que dan color a la piel y la protegen de los rayos solares, con lo que se reduce la formación de oxidantes en la piel. Por tanto, la melanina no es un antioxidante clásico.

• Las vitaminas C, E y A

son grupos de antioxidantes muy conocidos .9En general, las vitaminas no se producen en el organismo, por lo que deben ingerirse con los alimentos. La vitamina C es un antioxidante redox soluble en agua que puede, por ejemplo, reducir el peróxido de hidrógeno, y entre otras cosas también colabora vitaminas E con la vitamina E y el glutatión para mantener el equilibrio redox. Se ha observado que, por lo general, existe una mayor concentración de vitamina C La vitamina C en la epidermis que en la dermis. Las vitaminas A y C E y E son liposolubles, y la vitamina E en particular es conocida por proteger los lípidos de las membranas celulares inhibiendo la peroxidación lipídica. vitaminas E La vitamina E puede reducirse genéticamente a la forma activa mediante, por ejemplo, la vitamina C, vitaminas Ela coenzima Q10 y el betacaroteno.

• Los carotenoides

son un amplio grupo de sustancias liposolubles de color amarillo, anaranjado o rojizo que se encuentran, por ejemplo, en muchas verduras. Existen más de 700 carotenoides naturales, como el licopeno, la luteína, la zeaxantina... Probablemente el más estudiado es el betacaroteno. Seis de ellos constituyen más del 95 % de los carotenoides presentes en la sangre de los seres humanos , y también se encuentran en la piel.10 Los animales no producen carotenoides por sí mismos. Alrededor del 16 % del betacaroteno consumido se convierte en el cuerpo humano en retinol, es decir, el betacaroteno es un precursor del retinol (un derivado de la vitamina A). Junto con la vitamina E, ayudan a inhibir la peroxidación lipídica, y el betacaroteno, además, tiene otras funciones en el sistema inmunitario.

• Los fenoles

son un grupo muy amplio de sustancias muy diferentes, producidas principalmente por las plantas, algunas de las cuales tienen propiedades antioxidantes. Los fenoles pueden agruparse en cuatro subgrupos:

  • Ácidos fenólicos; por ejemplo, ácido cafeico y ácido salicílico
  • Monoterpenos fenólicos; por ejemplo, eugenol y mentol: se trata de sustancias típicamente volátiles presentes en los aceites esenciales.
  • Diterpenos fenólicos; por ejemplo, carnosol

Polifenoles, que a su vez pueden agruparse en cuatro subgrupos:

  • Los flavonoides, que son un grupo de más de 5000 sustancias (por ejemplo, quercetina, curcumina y catequina).
    Se ha demostrado que algunos flavonoides son antioxidantes y otros, además, antiinflamatorios, antivitamínicos, anticancerígenos y captadores de metales.
  • Taninos, presentes en el vino y el té.
  • Lignanos, presentes en las semillas y los cereales integrales.
  • Estilbenos como el resveratrol, que es un conocido antioxidante presente en las uvas.

Antioxidantes artificiales producidos sintéticamente,

como el butilhidroxianisol (BHA) y el butilhidroxitolueno (BHT). Se han utilizado y se siguen utilizando mucho, por ejemplo, en los alimentos, pero poco a poco se están sustituyendo por antioxidantes naturales, ya que algunos estudios sugieren que pueden ser perjudiciales para el ser humano.

Las sustancias quelantes de metales no son antioxidantes, pero pueden actuar en el sistema antioxidante fijando metales como el hierro y el cobre, que de otro modo podrían catalizar la formación de ROS. Algunos ejemplos de quelantes de metales son el ácido cítrico, el EDTA y el ácido fítico.

A veces se dice que el selenio y el zinc son antioxidantes minerales. No son antioxidantes en el sentido clásico, pero contribuyen como cofactores de enzimas antioxidantes (por ejemplo, glutatión reductasa y superóxido dismutasa).

8El NADPH es la forma reducida de la sustancia nicotinamida adenina dinucleótido fosfato, que son coenzimas que intervienen en más de 40 procesos de reacción reductora en el organismo.

9Puedes encontrar más información sobre estas vitaminas en sus descripciones en esta página web..

10Estos seis carotenoides son el betacaroteno, la betacriptoxantina, el alfacaroteno, el licopeno, la luteína y la zeaxantina.

Estrés oxidativo, salud y envejecimiento

- Desequilibrio entre oxidantes y antioxidantes

Se cree que el estrés oxidativo es un factor importante en muchas enfermedades y trastornos, pero no siempre está claro si el estrés oxidativo es un factor en el desarrollo del trastorno o una consecuencia del mismo. Algunos ejemplos de enfermedades y trastornos en los que se cree que el estrés oxidativo desempeña un papel relevante son el Alzheimer, el Parkinson, la artritis reumatoide, la diabetes, el asma, algunos tipos de cáncer, las enfermedades oculares, y varias enfermedades inflamatorias, así como en el envejecimiento. Dado que el estrés oxidativo es el desequilibrio entre oxidantes y antioxidantes, se está investigando y especulando sobre si los antioxidantes pueden aliviar y/o prevenir estos trastornos. Muchos estudios in vitro así lo sugieren, pero no se ha demostrado claramente en los estudios clínicos in vivo que se han realizado con seres humanos. Estos estudios muestran resultados dispares, por lo que aún se debate si los antioxidantes en forma de suplementos alimentarios pueden ser beneficiosos para la salud. Los estudios clínicos se han realizado principalmente con vitaminas antioxidantes en forma de suplementos dietéticos, y no se ha demostrado que puedan proporcionar una reducción significativa del riesgo ni del desarrollo de enfermedades cardiovasculares. Por el contrario, algunos estudios sugieren que los suplementos alimentarios con ciertos antioxidantes (vitamina A y betacaroteno) pueden aumentar ligeramente la mortalidad entre las personas mayores y los grupos vulnerables, y que el betacaroteno puede aumentar la incidencia del cáncer de pulmón entre los fumadores. En general, los estudios sugieren que un estilo de vida saludable con una dieta adecuada es importante para la salud y está relacionado con la prevención de ciertas enfermedades, pero no se debe únicamente al contenido de determinados antioxidantes, sino que es algo más complejo.11.   

Estrés oxidativo y envejecimiento de la piel

En relación con el envejecimiento del organismo, incluida la piel, existe la llamada «teoría de los radicales libres del envejecimiento», una teoría que se ha ido desarrollando con el tiempo y los nuevos conocimientos de que los oxidantes y los daños que causan son un factor clave del envejecimiento. Sigue siendo una teoría, pero muchos estudios la respaldan y, en general, los científicos coinciden en que el daño celular causado por los oxidantes y el estrés oxidativo contribuye al envejecimiento. También es coherente con los estudios que indican que la actividad de los antioxidantes producidos en el organismo (es decir, la defensa antioxidante endógena) se reducen con la edad y, al mismo tiempo, se observa más daño oxidativo en el organismo. Por tanto, es plausible que los antioxidantes puedan ralentizar el envejecimiento.

El envejecimiento de la piel se produce como resultado de varios mecanismos complejos, que a menudo se dividen en mecanismos de envejecimiento intrínsecos y extrínsecos. El envejecimiento intrínseco o cronológico es el envejecimiento inevitable que se produce como resultado de factores fisiológicos internos, como los genes y las hormonas, y se cree que representa alrededor del 5 % del envejecimiento en términos de, por ejemplo, una piel más fina y seca con arrugas finas. El envejecimiento extrínseco es el resultado de diversas influencias ambientales como la contaminación, la dieta y la luz solar, de las cuales se cree que los rayos UV del sol son responsables de alrededor del 80 % del envejecimiento extrínseco. Se cree que el envejecimiento extrínseco causa arrugas más gruesas, una reducción de la elasticidad de la piel, un cambio en su textura y tono y, posiblemente, un aumento del grosor de la epidermis (la capa más externa de la piel).

Factores que contribuyen al envejecimiento de la piel

El estrés oxidativo es un proceso que contribuye al envejecimiento, pero no es el único, ni en los mecanismos de envejecimiento intrínsecos como extrínsecos; otros son el fenómeno del «envejecimiento inflamatorio», que consiste en un bajo nivel de inflamación a lo largo de un tiempo prolongado, y los llamados AGE (siglas de Advanced Glycation End products, o productos finales de glicación avanzada), que son proteínas, lípidos o ácidos nucleicos que tienen una molécula de azúcar unida a ellos, lo cual inhibe la función de la molécula. Los principales signos visibles del envejecimiento de la piel son las arrugas, el cambio de elasticidad/textura y un tono desigual, y se cree que las ROS intervienen en todos ellos, por lo que se considera que los antioxidantes inhiben el envejecimiento cutáneo. Por lo tanto, es intuitivo utilizar antioxidantes en los productos cosméticos que se aplican sobre la piel, para que sean capaces de neutralizar algunos de los oxidantes que se forman en la piel, por ejemplo, a consecuencia de los rayos UV del sol. Hay estudios que sugieren que el uso tópico de algunos antioxidantes puede reducir el proceso de envejecimiento causado por la luz solar.12 La mayoría de los estudios son estudios in vitro que han analizado procesos celulares específicos relacionados con el proceso de envejecimiento. También existen estudios in vivo con la vitamina C, el resveratrol y el extracto de té verde (que contiene polifenoles), que han demostrado que pueden reducir los efectos nocivos del sol.13Otros estudios indican que dicha reducción se produce principalmente si se aplican antioxidantes a la piel antes de la irradiación UV, y que los antioxidantes suelen funcionar mejor si se usan combinados. Los estudios in vivo en seres humanos también han demostrado que se consigue una mayor eficacia si los antioxidantes se utilizan simultáneamente por vía tópica y oral que con el uso tópico u oral por separado. Y es más fácil prevenir los signos externos del envejecimiento que reducir los existentes. El uso tópico de antioxidantes tiene sus limitaciones, por ejemplo, en cuanto a las arrugas, ya que se forman principalmente como resultado de cambios en la dermis, y no todos los antioxidantes penetran fácilmente hasta ella con el uso tópico. Además de los antioxidantes de uso tópico, hay antioxidantes que produce el propio organismo y antioxidantes que se toman por vía oral. La piel está dotada de una red de antioxidantes, tanto los que produce el organismo como los que se ingieren a través de los alimentos y luego se distribuyen por el torrente sanguíneo. En general, existe una mayor concentración de antioxidantes en la epidermis que en la dermis.14Si observamos detenidamente la capa más profunda de la epidermis, el estrato córneo, encontraremos tanto antioxidantes hidrosolubles como liposolubles, y principalmente los no enzimáticos, cuya mayor concentración se encuentra en las capas más profundas del estrato córneo. En capas más profundas de la epidermis hay antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos.

Factores con signos positivos de envejecimiento en la piel

Un interesante estudio ha demostrado que las personas de 50 años con una concentración relativamente alta de antioxidantes en la piel presentan menos signos de envejecimiento que otras con niveles relativamente bajos. En otro estudio observacional, se dividió a las personas en dos grupos: menores de 45 años y mayores de 45 (y de 55 años como máximo). Al inicio del estudio, se examinó la correlación entre la ingesta de alimentos ricos en antioxidantes y el envejecimiento de la piel causado por los rayos solares. A lo largo de los 15 años del estudio, se observó un aumento del envejecimiento cutáneo inducido por el sol del 42 % al 88 % en general. A lo largo de los 15 años, las personas mayores de 45 años que consumían alimentos ricos en antioxidantes presentaban un 10 % menos de signos de envejecimiento causados por los rayos del sol que las personas que consumían alimentos con un bajo contenido en antioxidantes. Entre los menores de 45 años no se observó la misma diferencia. Dado que gran parte del envejecimiento cutáneo se debe a los rayos solares, este estudio sugiere que el consumo de alimentos ricos en antioxidantes puede tener un efecto positivo sobre el envejecimiento de la piel para la población madura.

11Puedes leer más sobre los antioxidantes y su relación con los suplementos alimentarios, la alimentación y las enfermedades aquí: : https: //www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/antioxidants/

12Uso tópico se refiere a la aplicación de un producto colocándolo sobre las superficies del cuerpo; por tanto, todos los cosméticos se utilizan por vía tópica.

13Los filtros UV de los protectores solares también pueden ayudar a inhibir los signos del envejecimiento cutáneo.

14Encontrarás más información sobre la estructura de la piel en la descripción de la glicerina en esta página web. en esta página web..

El uso de antioxidantes en la actualidad

Los antioxidantes se encuentran en muchos productos diferentes, tanto de forma natural en los alimentos, como añadidos en los productos procesados. Los alimentos pueden contener tanto antioxidantes naturales como antioxidantes naturales y/o sintéticos añadidos; por ejemplo, la vitamina E la vitamina E, que se encuentra en muchos aceites, también puede añadirse y entonces se denomina E306. Otros ejemplos de antioxidantes naturales en los alimentos son la vitamina C de las naranjas y el brócoli, los carotenoides betacaroteno y licopeno de los tomates, y la coenzima Q10 de la carne y los frutos secos, por ejemplo. Además de en los alimentos, los antioxidantes (tanto naturales como sintéticos) también se encuentran en bebidas, suplementos alimentarios como las píldoras vitamínicas, productos farmacéuticos, piensos y cosméticos, y otros ámbitos probablemente menos conocidos son los plásticos, así como combustibles, lubricantes, caucho y látex. Suelen añadirse para preservar la calidad del producto, que de otro modo podría verse perjudicado por la oxidación (como el enranciamiento de los aceites).

Antioxidantes naturales

En alimentación y cosmética cada vez se utilizan más antioxidantes naturales (que pueden proceder directamente de la naturaleza, por ejemplo, en forma de extractos de plantas o antioxidantes sintéticos idénticos a los naturales), probablemente porque los estudios sugieren que algunos antioxidantes sintéticos producidos por el hombre pueden ser nocivos si se consumen en grandes cantidades.

El uso de antioxidantes en cosmética

En cosmética se utiliza una gran variedad de antioxidantes, tanto en forma de materias primas que contienen un antioxidante específico, como la vitamina C son la vitamina C o la coenzima Q10, como en forma de extractos complejos ricos en antioxidantes, como el extracto de zanahoria, el extracto de café, el extracto de té y muchos más. Pueden añadirse tanto para preservar la calidad del producto como para actuar sobre la piel. Los antioxidantes pueden ser difíciles de estabilizar y la biodisponibilidad (absorción cutánea) puede variar según las propiedades fisicoquímicas del antioxidante. Poco a poco se van desarrollando soluciones a estos retos mediante diversas técnicas de estabilización y administración de antioxidantes y otros activos. El uso normal de antioxidantes en productos cosméticos suele ser seguro, y muchos estudios sugieren que pueden tener varios efectos positivos sobre la piel. Sin embargo, aún no existen pruebas clínicas claras de que tengan los efectos esperados a raíz de los conocimientos y las teorías que tenemos sobre oxidantes y antioxidantes. Por lo que se requieren más estudios para que lo investiguen.

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