Exógenos Antioxidantes presentes en la dieta

La vitamina C o ácido ascórbico se considera uno de los antioxidantes naturales más efectivos y menos tóxicos, y es el antioxidante extracelular más importante (Carr and Frei, 1999; Kojo, 2004).

Es una vitamina hidrosoluble, y al contrario que la vitamina E, funciona mejor en medios acuosos. A pH fisiológico la forma predominante es el anión ascorbato,

estando presente en todos los tejidos, pero es especialmente abundante en el tejido adrenal.

La vitamina C como antioxidante tiene una doble importancia. En primer lugar como agente antioxidante capaz de neutralizar los radicales superóxido (Hemila and Wikstrom, 1985; Nishikimi, 1975), hidroxilo, oxígeno singlete (Bodannes and Chan, 1979) y lipohidroperóxido. Sin embargo, no es buen antioxidante frente al peróxido de hidrógeno, potenciando de hecho su generación mediante la inhibición de la catalasa. En segundo lugar, como agente fundamental en la regeneración de la vitamina E (Machlin and Bendich, 1987; Packer et al., 1979) y el urato. Al reciclar la vitamina E, se consume el ascorbato pasando a radical ascorbato, el cual puede ser a su vez reciclado por la NADH semiascorbil reductasa o por tioles celulares como el glutation o el ácido dihidrolipoico (Sevanian et al., 1985).

Este doble papel es posible gracias a la facilidad con la que cede dos electrones dando lugar al dehidroascórbico. De esta forma, se combina con un radical libre, dando como resultado que la vitamina pierda o de dos hidrógenos y un par de electrones y se convierta en ácido dehidroascórbico. En consecuencia, el radical libre se reduce. La conversión del ácido ascórbico a ácido dehidroascórbico, es un proceso reversible y se ha postulado la existencia de una reductasa específica para explicar la reacción opuesta. En este sentido, el ácido dehidroascórbico es inestable y su presencia como tal se detecta solamente durante breves periodos de tiempo. Constituye en sí mismo una molécula potencialmente tóxica que metabolicamente puede revertir a ácido ascórbico o modificarse irreversiblemente en un subproducto que se excreta por orina.

El incremento de los niveles celulares de vitamina C aumenta la protección contra los radicales libres, sin embargo, en concentraciones altas, la vitamina C tiene un efecto prooxidante en presencia de metales de transición como el Fe 3+ o el Cu 2+. La acción prooxidante de la vitamina C reside en su capacidad para reducir el hierro férrico o ferroso, el cual es un potente inductor de radicales, por lo que la utilización de megadosis de vitamina C ha sido cuestionada por algunos autores.

Vitamina E

La vitamina E es el antioxidante más abundante en la naturaleza. El término vitamina E aglutina al menos ocho isómeros estructurales de tocoferoles y tocotrienoles. Entre ellos, el α–tocoferol es el más estudiado y el que tiene mayor actividad antioxidante.

Debido a su alta liposolubilidad, la vitamina E se asocia a membranas ricas en lípidos, como la membrana mitocondrial, la del retículo plasmático o la membrana plasmática, protegiéndolas frente a la oxidación (Bisby and Parker, 1991). Aunque habitualmente la cantidad de vitamina E en las membranas es baja, la suplementación dietética puede aumentar su contenido.

Es considerado el principal antioxidante secuestrador de radicales lipofílicos in vivo (Burton and Ingold, 1989; Pryor, 2000). La acción antioxidante de la vitamina E reside en su capacidad para neutralizar los radicales superóxido, hidroxilo y lipoperoxilo a formas menos reactivas, además de ser capaz de romper la reacción en cadena de lipoperoxidación que ocurre en el daño oxidativo a las membranas (Burton et al., 1990).

Su acción antioxidante viene dada por el grupo fenólico en posición 6, de forma que el hidrógeno del grupo oxidrilo reacciona con los radicales. El grupo –OH del anillo aromático de la vitamina puede experimentar reacciones de oxidación perdiendo bien un electrón o un ión hidruro, en este caso la vitamina se convierte en un radical libre relativamente estable que posteriormente puede sufrir una reacción de oxidación que convierte el anillo central en un núcleo quinónico. Así, la vitamina E se oxida y se inutiliza, haciéndose incapaz de llevar a cabo posteriores efectos antioxidantes y junto con otros metabolitos se elimina por la orina.

Sin embargo, por su parte el radical vitamina E es reciclado a vitamina E a costa de diversos antioxidantes, como el glutation o el ascorbato y esto es muy importante, ya que regenera o ahorra vitamina E y también reduce el carácter prooxidante del radical de vitamina E (Figura 12) (Abudu et al., 2004; Brigelius-Flohe and Traber, 1999).

Figura 12. Mecanismo de acción de la vitamina E.

Otras posibilidades de eliminación del radical tocoferoxílico son las reacciones con otro radical tocoferoxílico para dar lugar a un dímero. De esta forma protege a las células de la peroxidación de membranas y su posterior degeneración, impide el daño oxidativo de las lipoproteínas LDL, proteínas celulares y DNA (Topinka et al., 1989).

Una dieta deficiente de vitamina E está relacionado con una reducción de la actividad de catalasa hepática, GSH peroxidasa, y glutation reductasa, induce la peroxidación lipídica en hígado y causa desordenes cardiovasculares y neurológicos (Carr and Frei, 2000; Muller, 1990).

Carotenoides

Los carotenos son un conjunto de pigmentos aislados de plantas y algunos de ellos como el alfa, beta y gamma carotenos son precursores de la vitamina A. Son antioxidantes liposolubles situados principalmente en las membranas. Las propiedades antioxidantes de los carotenoides residen en su estructura, formada por largas cadenas de dobles enlaces conjugados. El carotenoide es modificado químicamente en esta interacción y los productos resultantes son antioxidantes menos activos. Esta disposición permite neutralizar diversos ROS, incluido el radical superóxido y radicales peroxilo. De hecho, los carotenoides son capaces de reducir la peroxidación lipídica provocada por los radicales libres (Young and Lowe, 2001).

El más frecuente e importante es el β-caroteno, que posee actividad antioxidante (Krinsky, 1989) y se ha descrito como el más importante neutralizador del oxígeno singlete aislado de la naturaleza.

Ácido α-lipoico

Se considera un antioxidante ideal o universal, que es absorbido por la dieta y es antioxidante frente a un elevado número de radicales libres en medios lipídicos y acuosos y puede ejercer su actividad mediante la capacidad de quelar metales de transición.

Tras la ingesta el ácido α-lipoico se reduce a ácido dihidrolipoico (DHLA), el cual es un potente antioxidante contra los radicales más importantes, además de participar en el reciclaje de la vitamina C, proceso por el que el DHLA es convertido en ácido α-lipoico (Packer, 1994).

Polifenoles

Los compuestos polifenólicos constituyen uno de los grupos más importantes de metabolitos de origen vegetal presentes en la dieta. Dentro de los polifenoles, los flavonoides constituyen el grupo más importante, descritos más de 4.000 compuestos y divididos en 13 clases. Todos ellos tienen en común una parte de estructura difenilpropano consistente en dos anillos aromáticos unidos a través de tres átomos de carbono formando un heterociclo oxigenado.

De unos años a esta parte ha aumento grandemente el interés por este tipo de compuestos, particularmente por los flavonoides, debido a que su capacidad antioxidante proporciona efectos beneficiosos en la salud, destacando su papel en el tratamiento y prevención del cáncer así como en desordenes cardiovasculares y neurodegenerativos (Rice-Evans, 2001; Schroeter et al., 2002).

Su actividad antioxidante resulta de una combinación de sus propiedades quelantes de metales de transición y secuestradoras de radicales libres (Bravo, 1998). Esta capacidad antioxidante está relacionada con la rápida donación de un átomo de hidrógeno al radical libre, formándose un compuesto intermedio fenoxi radical.

No obstante, bajo determinadas condiciones, como por ejemplo una elevada concentración de polifenoles, la presencia de metales redox como cobre y hierro y

Tanto la naturaleza como la posición de los sustituyentes, así como el número de grupos hidroxilos que conforman la estructura del polifenol, condicionan si a nivel fisiológico actuará como un antioxidante o como un modulador de la actividad enzimática o si por el contrario poseerá propiedades antimutagénicas o citotóxicas (Galati and O'Brien, 2004).

Por otra parte, además cabe destacar el papel de los polifenoles inhibiendo enzimas tales como oxidasas, lipooxigenasas, ciclooxigenasas, mieloperoxidasas, NADPH oxidasas y xantina oxidasas, evitando así la generación de especies reactivas del oxigeno in vivo, así como de hidroperóxidos orgánicos (Rice-Evans et al., 1996; Rivero et al., 2005).

Por otra parte se ha podido conocer que también inhiben enzimas involucradas indirectamente en los procesos oxidativos, como la fosfolipasa A2, al mismo tiempo que estimulan otras con reconocidas propiedades antioxidantes, la catalasa y la superóxido dismutasa. De esta forma los polifenoles interfieren en las reacciones de propagación de radicales libres y en la formación del radical en sí.