Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Los radicales libres oxigenados

Afamado médico, alquimista y naturalista suizo del siglo XVI, Philippus Aureolus Teophrastus Bombast von Hohenheim (1493-1541) se consideraba, acertadamente, superior a Aulio Cornelio Celso, escritor romano del siglo I y autor del más utilizado texto de Medicina usado durante el Renacimiento. Consecuente con tal auto apreciación adoptó para sí mismo el nombre de Paracelso (más allá de Celso).

Paracelso fue un médico itinerante por casi toda Europa y Oriente Medio. Se anticipó a muchos de los descubrimientos de la Medicina posterior, descubriendo las causas del bocio y el uso de compuestos de mercurio para tratar la sífilis. Negó, aunque era creencia general, que los malos espíritus fuesen la causa de la silicosis, cuyo origen, acertadamente, fijó en la inhalación de sustancias extrañas. Tuvo el coraje de oponerse a las teorías astrológicas, tristemente creídas por muchos, incluso en la actualidad, que ligan la salud humana con las posiciones de los astros. Entre sus aciertos figuró la defensa de la necesidad de la observación para el avance de la Ciencia, aunque posiblemente el mayor acierto fue su afirmación de que los procesos vitales eran de naturaleza química y que los remedios también debían ser de la misma naturaleza: "Todas las sustancias son venenosas: no hay nada que no sea un veneno. La dosis adecuada es lo que diferencia a un veneno de un remedio".

RADICALES. Los radicales libres y más concretamente los radicales libres oxigenados son un excelente ejemplo de la realidad de ese juicio. En el artículo titulado analizábamos el papel imprescindible del oxígeno en la vida de los seres aerobios como el hombre. Todos nuestros procesos vitales se basan en el oxígeno, en su transporte desde los pulmones a las células mediante la hemoglobina y a su utilización como oxidante, en las mitocondrias, para obtener energía. Y ello, indefectiblemente, va acompañado de la aparición de radicales libres. Estos radicales libres son producidos continuamente en variadas reacciones y sistemas. Y pueden ser, de acuerdo con las expresiones de Paracelso, "venenos" o "remedios". Todo depende de sus dosis. Los utilizamos, con fines beneficiosos, cuando nuestro sistema inmunitario los produce en abundancia para destruir a enemigos invasores de nuestro cuerpo como virus y bacterias. Pero, cuando sobreabundan, son capaces de ocasionar grandes daños a nuestros genes, proteínas, hidratos de carbono o lípidos. Por ello, para conseguir regular sus dosis, nuestras células disponen de mecanismos biológicos específicos. Como también los poseemos para intentar reparar sus efectos perjudiciales. Pero este difícil equilibrio puede alterarse y ello está en el origen de muy numerosas patologías e, incluso, de procesos como el del envejecimiento. Por tanto, nos interesa conocer lo más posible sobre la producción de los radicales libres, su regulación y la posible anulación de sus efectos mediante los remedios adecuados.

CLASES. Usando términos científicamente clásicos los átomos constituyentes de la materia poseen un núcleo central (que posee neutrones neutros y protones cargados positivamente) rodeado de electrones que lo orbitan. Los electrones suelen asociarse en parejas, "están apareados". Un radical libre se trata de una especie (átomo, molécula, ion, etcétera) con existencia propia, que posee uno o más electrones no apareados. En general, los radicales libres son muy reactivos y pueden anular su naturaleza de radicales reaccionando con otras moléculas que no presentan electrones no apareados que, a su vezse convertirán en radicales. Ello hará que se produzcan una serie de reacciones en cadena.

Cuando una molécula de oxígeno actúa biológicamente como oxidante, en el transcurso de su mecanismo de reacción puede dar origen a tres entidades muy reactivas: una molécula y dos radicales libres. La molécula es parecida a la del agua, H2O, pero con otro átomo adicional de oxígeno, H2O2, peróxido de hidrógeno, constituyente del agua oxigenada, cuya gran reactividad todos conocemos. Uno de los radicales es el anión superóxido que es como una molécula de oxígeno diatómico, O2, pero con un electrón adicionado. El otro radical es el hidroxilo, compuesto de un átomo de hidrógeno unido a otro de oxígeno que presenta un electrón no apareado. Entre las especies oxigenadas se pueden dar diversas reacciones que hacen desaparecer y aparecer otras formas radicales. La presencia de iones metálicos (de hierro, cobre, etcétera) acelera la producción de radicales libres y también ocurre ello con diversas radiaciones como las UV presentes en los rayos solares. Hay, asimismo, diversas enzimas que usan oxígeno y directamente producen radicales. En el cuerpo humano, por otra parte, existen moléculas autooxidables capaces de producir radicales. Por ejemplo, el hierro ferroso de la hemoglobina se une al oxígeno para formar la oxihemoglobina. Una porción de esta proteína puede convertirse, normalmente, en metahemoglobina (con hierro en forma férrica) con la liberación simultánea de anión superóxido.

ESTRÉS OXIDATIVO. Innumerables patologías y procesos degenerativos se han asociado en estos últimos años a los radicales libres. Como punto de partida obligado debemos admitir que los radicales libres se forman en grandes cantidades en el transcurso de casi todas las enfermedades humanas ya que, posiblemente, algún grado de estrés oxidativo está siempre asociado a cualquier enfermedad. Pero ello no significa obligatoriamente que los radicales libres sean la causa de la enfermedad ni siquiera que contribuyan a la misma de un modo determinante.

En cualquier caso la reducción del riesgo de estrés oxidativo es un objetivo positivo. Entre los agentes que favorecen ese estrés oxidativo podemos incluir algunos como los siguientes: humo del tabaco, asbestos, iones metálicos, contaminantes atmosféricos, radiaciones, alcohol, o drogas diversas como cocaína, adriamicina, acetaminofeno o el herbicida paraquat. Y, desde luego, en algunos desórdenes se ha podido demostrar que el estrés oxidativo posee una contribución muy importante: daños tisulares inducidos por las radiaciones ionizantes, enfermedades hereditarias con deficiencias en enzimas antioxidantes de defensa, alteraciones en la absorción intestinal de grasas (y de vitamina E) productoras de desórdenes neurológicos, retinopatías en prematuros, enfermedad de Wilson, hemocromatosis idiopáticas, acción de radiaciones ultravioleta (cataratas, daños en la piel). Y, de un modo a veces claro y en otros poco conocido, los radicales libres, están relacionados con los procesos cancerosos, cardiovasculares, isquémicos (infartos, shock), aterosclerosis, artritis reumatoide, inflamaciones gastrointestinales, enfermedades neurológicas degenerativas, cataratas, etcétera.