El anhelo humano de mantenerse joven y saludable por más tiempo persiste a lo largo de la historia. El envejecimiento, un proceso complejo influenciado por factores intrínsecos y extrínsecos, se caracteriza por una serie de cambios irreversibles a nivel celular, de tejidos y órganos. El aumento en la esperanza de vida tiene una marcada influencia sobre los procesos de salud, ya que a medida que se incrementa la edad aparecen afecciones crónicas y degenerativas que resultan en enfermedad. Para la ciencia, existen dos edades: la biológica, que mide el deterioro o envejecimiento de todas nuestras células, y la cronológica, determinada por la cantidad de años que tenemos. Las principales diferencias al llegar a la vejez son producto de la edad biológica.
El Envejecimiento: Un Proceso Complejo
Durante la etapa de la vejez, comienzan a aparecer diversas deficiencias en todos los niveles, tanto a nivel de órganos como a nivel funcional, así como la aparición de enfermedades. El envejecimiento produce alteraciones sistémicas cuando la mayoría de los órganos y tejidos van disminuyendo su actividad. Estas modificaciones comprenden la reducción de la flexibilidad de los tejidos, la pérdida de células nerviosas, el endurecimiento de los vasos sanguíneos y la disminución general del tono corporal. Asimismo, se produce una disminución de la adaptación a agresiones del entorno.
Cambios Fisiológicos Generales en el Anciano
- A nivel fisiológico, se produce una reducción del agua corporal, de la motilidad intestinal y de la masa renal, así como una disminución de la función pulmonar por pérdida de la capacidad de reserva.
- También disminuye la frecuencia cardíaca con el ejercicio y la sensibilidad de los barorreceptores, por lo que pueden producirse síntomas ortostáticos hipotensivos.
- Se produce un deterioro a nivel sensorial: sensibilidad táctil y profunda, visual y auditiva.
Afectaciones en Sistemas Específicos
- En el sistema nervioso, se presenta una disminución del impulso nervioso, los reflejos y la memoria, así como una creciente dificultad para el aprendizaje.
- El envejecimiento fisiológico en el eje neuroendocrino se caracteriza por una alteración en los patrones de secreción hormonal, como la disminución en la amplitud de los pulsos nocturnos de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH). Estas alteraciones hipotalámicas también se ven reflejadas en otras funciones como la termorregulación, el control de la presión arterial y la sed.
- En el sistema óseo, disminuye el contenido mineral y la masa ósea porque con la edad tiene lugar un descenso en la ingesta de calcio y una reducción en su absorción, consecuencia de un déficit de vitamina D.
- Finalmente, en el sistema endocrino se producen cambios en la cantidad, la composición celular y la función del tejido endocrino secretor. Las glándulas disminuyen de tamaño y desarrollan áreas de atrofia, que se acompañan de cambios vasculares y fibrosis.
¿Qué Son los Radicales Libres y Cómo se Forman?
Los radicales libres son átomos o moléculas extremadamente reactivas, debido a que en el orbital más externo de su estructura tienen uno o más electrones sin aparear. Esta característica los hace altamente inestables, ya que buscan continuamente parear ese electrón, lo que puede llevar a reacciones con otras moléculas en su entorno. Diariamente, nuestro organismo produce estas moléculas como resultado de las reacciones biológicas que se llevan a cabo en las células, un proceso que se puede englobar como “respiración celular”.
Origen Endógeno y Exógeno
Los radicales libres son resultado de los procesos fisiológicos propios del organismo, como el metabolismo de los alimentos, la respiración y el ejercicio. Un ejemplo de formación endógena se observa en los sistemas biológicos, los cuales necesitan el oxígeno para su metabolismo energético. Aproximadamente el 80% del adenosín trifosfato (ATP) que utilizamos se forma en las mitocondrias, donde se consume entre el 85% y el 90% del oxígeno, generando estas especies. Por otro lado, también son generados por factores ambientales, como el consumo de alcohol, tabaco y otro tipo de drogas, la exposición a los rayos ultravioletas, el estrés, el uso de contaminantes, pesticidas, detergentes, y una alimentación con dietas grasas o azucaradas, e incluso condiciones como la diabetes.
Especies Reactivas de Oxígeno (ROS)
El oxígeno, siendo esencial para la vida, también tiene un lado oscuro. Durante procesos metabólicos normales en las células, el oxígeno se convierte en formas reactivas, como el anión superóxido, el peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo. Estas especies reactivas de oxígeno (ROS, del inglés Reactive Oxygen Species), junto con otras especies derivadas del nitrógeno (RNS), son las principales responsables del daño oxidativo.
El Doble Papel de los Radicales Libres: Fisiología y Patología
Es esencial entender que no todos los radicales libres son perjudiciales. Son moléculas necesarias para la vida celular y para realizar determinadas funciones, manteniendo el estado de salud. Los radicales libres son un sistema que crea el propio cuerpo para poder luchar contra virus y bacterias. Juegan un papel fisiológico clave en la homeostasis, como el óxido nítrico, que participa en la relajación muscular, el control del tono vascular y la transducción de señales. El superóxido controla la producción de eritropoyetina, participa en el control de la ventilación y en funciones inmunes. Son generados y utilizados por células como los neutrófilos, monocitos, macrófagos, eosinófilos y fibroblastos para eliminar organismos extraños.
Sin embargo, el problema surge cuando su producción no está compensada con su eliminación. Dada su gran reactividad, las ROS reaccionan con las moléculas más próximas, dejando huellas de su ataque. Aunque un radical libre solo permanece activo durante unos microsegundos, puede provocar un gran daño a las células que lo rodean, alterando las membranas de las propias células y hasta su ADN.
Estrés Oxidativo: El Desequilibrio en la Vejez
Para combatir los efectos perjudiciales de estas especies reactivas, nuestro cuerpo ha desarrollado un sistema antioxidante sofisticado. Los antioxidantes son sustancias encargadas de neutralizar a los radicales libres, protegiéndonos frente a su acción dañina sobre las células. Se definen como aquellas sustancias que, presentes en bajas concentraciones respecto a las de un sustrato oxidable (biomoléculas), retardan o previenen la oxidación.
El balance entre la producción de radicales libres y la capacidad antioxidante del cuerpo es crucial para mantener la salud. Si la balanza se inclina hacia una sobreproducción de radicales libres o una disminución de la capacidad antioxidante, se establece un estado de estrés oxidativo. Las acciones de las especies reactivas de oxígeno son mucho más perjudiciales con el desarrollo de la vejez, ya que con el envejecimiento los sistemas antioxidantes están más disminuidos en relación con otras etapas de la vida. Esta condición contribuye al envejecimiento o vejez prematura, que es el daño que puede sufrir nuestro organismo por diferentes causas.
Enfermedades y Afecciones Asociadas al Estrés Oxidativo en Ancianos
El daño acumulado por los radicales libres puede conducir al envejecimiento prematuro y a una serie de enfermedades crónico-degenerativas, las cuales afectan a todos los aparatos y sistemas del organismo. La producción de radicales libres influye directamente en el estado de salud de la piel, ya que las células dañadas son las productoras de colágeno, elastina y ácido hialurónico, lo que acelera la aparición de arrugas y la pérdida de elasticidad y luminosidad.
Afectaciones Sistémicas Clave
- Renal: Se ha relacionado con padecimientos inmunitarios que involucran al riñón, como la glomerulonefritis y la falla renal crónica.
- Cardiovascular: Favorece la aterosclerosis, el incremento en la presión arterial y la acumulación de grasa en los vasos sanguíneos, así como problemas cardíacos.
- Sistema Nervioso Central: Es particularmente susceptible debido a sus altos requerimientos energéticos, gran consumo de oxígeno y baja concentración de antioxidantes. Está implicado en enfermedades como el Alzheimer (degeneración neuronal por proteína amiloide-ß mutada), el Parkinson y el Huntington. El estrés oxidativo contribuye a la pérdida de memoria y la falta de coordinación.
- Cáncer: Las especies de radicales derivados de oxígeno son carcinógenas potenciales, ya que facilitan la mutagénesis, la promoción tumoral y su progresión.
- Otras: También se asocian con la diabetes mellitus, la inflamación crónica, el reumatismo, las lesiones ortopédicas, padecimientos oftalmológicos como las cataratas y el daño degenerativo de la retina, y la debilidad ósea.
Los defectos de la respiración mitocondrial, donde se genera una gran cantidad de radicales libres, se encuentran no solo en tejidos normales sino también en los de personas con enfermedades que se manifiestan durante el envejecimiento. El ADN mitocondrial sufre un daño progresivo por los radicales libres con la edad en el músculo esquelético, el diafragma, el músculo cardíaco y el cerebro.
Radicales Libres y la Función Renal en el Envejecimiento: Evidencia Científica
El envejecimiento renal se caracteriza por una disminución paulatina del filtrado glomerular, en el contexto de una nefrosclerosis progresiva. Los mecanismos implicados en su génesis y la posibilidad de una prevención farmacológica eficaz no se conocen con precisión, aunque los metabolitos activos derivados del oxígeno (MADO) juegan un papel fundamental.
Hallazgos Clave
- Los animales viejos presentan una proteinuria progresivamente creciente en relación con los animales jóvenes, indicativa de una disfunción en las barreras de ultrafiltración glomerular.
- La producción de MADO, tanto en glomérulos como en células mesangiales procedentes de animales viejos, es significativamente mayor.
- El contenido en factor de crecimiento transformante-β (TGF-β) en la corteza renal de estos mismos animales muestra un incremento en relación con los jóvenes.
- Este aumento en el TGF-β da lugar a un incremento en el colágeno tipo IV, el cual es progresivo con la edad, llegando a ser tres veces superior en animales de 30 meses.
- El peróxido de hidrógeno induce un claro aumento en la expresión del TGF-β en células mesangiales en cultivo.
Estos resultados permiten sugerir que los MADO, posiblemente a través de la activación del TGF-β, juegan un papel patogénico en la nefrosclerosis asociada al envejecimiento.
Intervención Antioxidante con Taurina
Se ha evaluado la importancia de los MADO en estos procesos, tratando de prevenir los cambios asociados al envejecimiento mediante el tratamiento de animales viejos con un antioxidante, la taurina. Cabe destacar que animales viejos tratados con taurina muestran una clara disminución en la expresión de colágeno tipo IV en su corteza renal, disminuyendo por tanto, el grado de esclerosis en estos animales. Este efecto de la taurina podría ser consecuencia de la interacción del aminoácido con el sistema TGF-β.
Antioxidantes y envejecimiento
Historia y Relevancia de la Teoría de los Radicales Libres
En las últimas décadas han surgido diversas teorías que intentan explicar el proceso de envejecimiento. Entre ellas, una de las que tiene más adeptos es la de los radicales libres, propuesta por Harman en 1956. Esta teoría explica que el envejecimiento se produce debido a un daño acumulativo producido por los radicales libres que se liberan como resultado de la respiración.
La historia de la investigación sobre los radicales libres viene de lejos. En los años 50, se ponían en duda los beneficios del oxígeno, el gas atmosférico necesario para mantener nuestra actividad. Sin embargo, la bioquímica argentina Rebeca Gerschman (1903-1986) postuló en 1954 la teoría sobre la toxicidad del oxígeno y su implicación en los procesos patológicos y en el envejecimiento, conocida como la Gerschman theory. Sus hallazgos iniciales enfrentaron detractores, ya que en aquella época se desconocía la existencia de moléculas endógenas capaces de eliminar radicales libres derivados del oxígeno.
No fue hasta 1969 cuando dos científicos norteamericanos, Joe M. McCord e Irwin Fridovich, publicaron sus hallazgos sobre la superóxido dismutasa, una proteína con actividad catalítica capaz de eliminar el radical libre anión superóxido para convertirlo en peróxido de hidrógeno.
El interés en este campo se unificó en España a raíz de la intoxicación masiva por el consumo de aceite de colza adulterado en 1981, el denominado síndrome tóxico. A raíz de este suceso, se comenzó a hablar de los radicales libres, especies que eran conocidas sobre todo en la industria química y alimentaria. Esto llevó a la creación en 1982 de la sociedad internacional Free Radical Research Society (SFRR) con el fin de investigar todos los aspectos relacionados con las propiedades de los radicales libres y descifrar sus funciones tanto en la industria como en la biología.
Estrategias para Combatir el Estrés Oxidativo y sus Efectos
Un buen estilo de vida y un hábito alimenticio sano es lo mejor para poder combatir el exceso de radicales libres en el cuerpo y mejorar el estado de salud general, teniendo mucha más energía y vitalidad. Para el correcto funcionamiento de nuestro organismo es necesario un equilibrio entre radicales libres y antioxidantes (equilibrio redox), de forma que ambos componentes de la balanza deben estar compensados. Los investigadores de la Universidad de Valencia encontraron que aquellos ancianos que superaban los 90 o incluso llegaban a los 100 años tenían un menor daño oxidativo y niveles más altos de vitamina A y E, lo que respalda la idea de que una forma de disminuir la incidencia de estos agentes dañinos es sumando más antioxidantes a la dieta.
Dieta Rica en Antioxidantes
La variedad de alimentos ricos en antioxidantes es amplia y muy beneficiosa para la salud. Incorporar una amplia gama de los siguientes puede ayudar a fortalecer los sistemas de defensa del organismo:
- Frutas: Mango (ricos en magnesio y fibra), uvas (potasio, cobre y hierro), plátano (alto valor nutricional), arándanos (flavonoides, beneficiosos contra infecciones de orina), grosella (vitamina C y fibra), mandarinas (betacarotenos y vitamina C), melón (vitamina C y diurético), papaya (potasio, beneficiosa para el intestino), naranjas, limón (vitamina C y potasio), kiwi (fibra, efecto depurativo), manzana (fibra), ciruelas, cerezas y otras bayas.
- Verduras: Todos los vegetales de hojas verdes (lechuga, canónigos, brotes, ricos en luteína), calabacín (vitaminas C y B), pimiento verde (vitamina C), rábano (yodo, magnesio y azufre), coliflor (vitamina C, calcio y magnesio), brócoli, ajo, cebollas, zanahorias, tomates.
- Otros alimentos: Pescado, nueces, leche, huevos, hígado, maíz, almendras, cacahuetes, canela, té verde, té rojo, aceitunas, cúrcuma.
Hábitos de Vida Saludables
Adoptar hábitos de vida saludables es fundamental para reducir la formación de radicales libres:
- Ejercicio regular: Incluso las caminatas moderadas son un buen comienzo.
- Evitar tóxicos: Disminuir el consumo de alcohol y no fumar.
- Protección ambiental: Utilizar protector solar, cuidarse de la radiación (como la sobreexposición a pantallas), ser consciente de la contaminación ambiental y evitar el uso excesivo de automóviles.
- Cuidado con químicos: Tener precaución al manipular productos químicos de limpieza, jardinería o industriales.
- Bienestar general: Dormir lo suficiente para mantener el cuerpo sano y lograr un buen rendimiento físico y mental, y manejar el estrés.
La práctica de estas medidas repercute en beneficio para nuestra salud a largo plazo. Si bien el proceso de envejecimiento depende de varios factores, el estrés oxidativo es un aspecto crucial en el desarrollo del mismo, ya que una vez iniciado el daño por los radicales libres, este puede generar una reacción en cadena que, aunada a la incapacidad de los sistemas antioxidantes endógenos para controlar el incremento en la producción de los radicales libres, termina por inducir afecciones en la fase de vejez.