Las reacciones químicas de oxidación son producidas por los llamados radicales libres o agentes "prooxidantes", que se producen durante los procesos metabólicos celulares normales. La oxidación consiste en un intercambio de iones con liberación de energía y formación de sustancias oxidadas y nuevos radicales, lo que se conoce como reacciones en cadena.
Existe un importante número de radicales libres aunque los más importantes y activos son el grupo hidroxilo, el anión superóxido y el peróxido de hidrógeno.
El organismo tiene su propio sistema de control sobre los radicales, mediante la intervención de enzimas especializadas que, para tenerlas en cuenta las más importantes son, la superóxido dismutasa, la catalasa, la glutation peroxidasa y la glutation reductasa, amén de otras sustancias como la albúmina, el ácido úrico y la ceruloplastina.
Este sistema, por distintas circunstancias, comienza a no funcionar adecuadamente y los radicales libres se acumulan provocando daños importantes a distintos niveles. Bloquean las membranas celulares, dañan las mitocondrias, órgano vital de las células, alteran el ADN y los tejidos.
La producción de radicales libres en el organismo se asocia fundamentalmente con la respiración celular y se hace más evidente con el envejecimiento, la inflamación y las reacciones inmunitarias. Hay factores anormales que pueden aumentar aún más su aparición, algunas deficiencias alimentarias (p. ej. vitaminas), intoxicaciones (por alcohol, tabaco, metales pesados, medicamentos).
Algunas de las manifestaciones patológicas más comunes con intervención de radicales libres son, daño al ADN y cáncer consecutivo, enfermedades coronarias, artritis y otras enfermedades autoinmunes, envejecimiento prematuro, diabetes, daños cerebrales, daños oftálmicos, problemas en la piel.
Un complemento a la intervención de los antioxidantes orgánicos está representado por los alimentos con propiedades antioxidantes (y eventualmente los suplementos), algunas vitaminas (C, E y A, como retinol y como carotenoides), minerales como selenio, zinc, magnesio, aminoácidos azufrados, los flavonoides y antociánidos de los vegetales, la Coenzima Q y el ácido lipoico.
La existencia de todos estos fenómenos está ampliamente comprobada, lo que aún resta por dilucidar es la posibilidad de alterar su preponderancia metabólica, mediante tratamientos alimenticios o medicamentosos, para disminuir su presencia y por ende el daño a causar.
El hecho de que una investigación no haya demostrado efecto alguno de vitaminas antioxidantes sobre la propongación de la vida, debe servir para disparar la realización de una serie de trabajos que demuestren la importancia de los antioxidantes en el logro de una mejor salud y bienestar de los seres humanos, más allá de aumentar o no los años a vivir.
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