Estrés Oxidativo: Impacto de Radicales Libres y Antioxidantes en el Envejecimiento Celular

Envejecimiento Celular: Radicales Libres y Antioxidantes

Se consideran radicales libres a aquellas moléculas que, en su estructura atómica, presentan un electrón desapareado o impar en el orbital externo. Esta configuración espacial les otorga una alta inestabilidad. Un radical libre es una entidad química que, a diferencia de la tendencia natural de los electrones a formar parejas, se encuentra desapareado. Esta característica lo hace muy inestable, extraordinariamente reactivo y de vida efímera, con una enorme capacidad para combinarse, en la mayoría de los casos de forma inespecífica, con la diversidad de moléculas que componen la estructura celular: carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos y sus derivados.

Los radicales libres son especies químicas nocivas debido a su alta reactividad e inestabilidad, y a la dificultad de aislarlos por métodos convencionales. Se ha demostrado que el paso de radiación ionizante a través de una solución acuosa (el fluido celular puede considerarse como tal) produce especies químicas reactivas, como los radicales libres H^., HO^., HO₂^..

Especies Reactivas de Oxígeno

Figura 1.- Especies reactivas de oxígeno que se generan por reducción parcial de la molécula de oxígeno.

Los radicales libres se forman en condiciones fisiológicas en proporciones controlables por los mecanismos de defensa celulares. Sin embargo, en situaciones patológicas (enfermedades), esta producción aumenta sustancialmente, dando lugar al estrés oxidativo.

Factores que Contribuyen al Estrés Oxidativo

Los factores que conducen a esta situación son:

• Químicos: Aumento de metales pesados, xenobióticos, componentes del tabaco.
• Drogas: Adriamicina.
• Físicos: Radiaciones ultravioleta, hiperoxia.
• Orgánicos y metabólicos: Dieta hipercalórica, dieta insuficiente en antioxidantes, diabetes, procesos inflamatorios y traumatismos, fenómenos de isquemia-reperfusión y ejercicios extenuantes.

Consecuencias del Exceso de Radicales Libres

La formación excesiva de radicales libres provoca la destrucción de las macromoléculas celulares (ácidos nucleicos, lípidos, carbohidratos y proteínas), lo que induce una disminución en la resistencia al ambiente y un incremento en la fragilidad celular. Incluso se ha postulado que el envejecimiento se debe, en parte, a reacciones destructivas aleatorias causadas por los radicales libres presentes en el cuerpo. Estos, al atacar las cadenas hidrocarbonadas de las membranas celulares, las rompen, transformándose en radicales libres y formando enlaces cruzados. Estos cambios alteran la permeabilidad o impiden seriamente la difusión de sustancias a través de la membrana, lo que puede conducir a la muerte celular.