¿Qué es el estrés oxidativo?

El estrés oxidativo es el proceso de deterioro celular dependiente de la producción de radicales libres. Los radicales libres son generalmente átomos o moléculas pequeñas con alta capacidad reactiva, y que son consecuencia en la mayoría de los casos del metabolismo aerobio. Es decir, el oxígeno, molécula necesaria para la vida pluricelular, tiene como contrapartida su capacidad de inducir la formación de dichos radicales libres a través de reacciones redox. Estos radicales libres tienen la capacidad de reaccionar ávidamente y dañar las moléculas de su entorno, pudiendo provocar la muerte celular y disfunción tisular. Este aspecto nos hace pensar que dichos radicales libres deben ser neutralizados tan pronto se formen para evitar dichos daños colaterales. Sin embargo, hoy sabemos también que los radicales libres son moléculas señalizadoras que cumplen funciones fisiológicas. Es, por tanto, necesario conocer cuáles son esas moléculas, cómo se forman y que efectos presentan, para poder actuar frente a ellas evitando el daño celular pero manteniendo sus funciones señalizadoras celulares. Por poner un ejemplo, recientemente se ha demostrado que el aumento de los radicales libres en ciertas zonas del hipotálamo que regulan el apetito, están relacionadas con el control del mismo y la prevención de la obesidad. En consecuencia, hay que tener cuidado cuando hablamos de controlar los radicales libres en el organismo, porque podemos alterar mecanismos fisiológicos de regulación muy importantes, causando más daño del que pretendíamos prevenir.

La manera más fácil de empezar es diciendo que los radicales libres de oxígeno son consecuencia natural del proceso evolutivo. Las especies reactivas de oxígeno (ROS, del inglés reactive oxygen species), incluye tanto a los radicales libres de oxígeno como a los derivado no radicalares del oxígeno (Tabla 2). Por tanto, todos los radicales de oxígeno son ROS, pero no todos los ROS son radicales libres de oxígeno. El término "reactivo" es también relativo; por ejemplo, el anión superóxido (O2●‾ ) y el peróxido de hidrógeno (H2O2) son muy selectivos en sus reacciones con moléculas biológicas, dejándolas la mayoría de ellas sin daño, mientras que el OH● ataca a toda molécula que tenga a su lado.

Gracias al consumo de oxígeno, los organismos unicelulares fueron capaces de generar mucha más energía, en forma de ATP, que los anaerobios, lo que les permitió establecer relaciones con células vecinas y defenderse mejor del entorno agresivo en el que vivían. Ello les permitió la constitución de organismos pluricelulares cada vez más complejos hasta llegar al mamífero.
La mayor parte del oxígeno que respiramos va a parar a la mitocondria, la estructura intracelular responsable de, entre otras funciones, generar alrededor del 95% del ATP que consume la célula, lo que equivale a unos 40 kg de ATP/día. En esta etapa, el oxígeno se transforma en agua. Claro que, durante este proceso, algunas moléculas de oxígeno no se metabolizan de manera adecuada, reduciéndose parcialmente a O2●‾ en una cantidad aproximada de 5 kg/año. El O2●‾ es un ROS que, además de dañar otras macromoléculas de la mitocondria, puede transformarse en otras moléculas reactivas como el peróxido de hidrógeno ((H2O2) y, sobre todo, el radical hidroxilo (OH●), siendo probablemente el más tóxico de los radicales de oxígeno producidos en el organismo humano. A nivel del citosol y, de otras estructuras celulares, también pueden generarse radicales de oxígeno aunque, generalmente, en menor proporción debido a la menor utilización del oxígeno fuera de la mitocondria (Figura 18).

Figura 18: Generación de radicales libres de oxígeno en la mitocondria. El O2●‾ es el principal radical libre formado, que es eliminado por la SOD y el ciclo del glutation. Sin embargo, el H2O2 formado como intermediario, puede dar lugar al OH●, que es altamente tóxico y daña a las macromoléculas de la propia mitocondria.

Nuestros servicios

El insomnio y, en general, el trastorno del ritmo sueño/vigilia, refleja una alteración más profunda del reloj biológico, que está relacionado con muchas otras patologías como fibromialgia y fatiga crónica, astenia, trastornos metabólicos, hormonales y desequilibrios de la nutrición, enfermedades neurodegenerativas e inflamatorias, cáncer, así como el envejecimiento y patológico.

Mediante una serie de pruebas que se indican abajo, en el IiMEL evaluamos la función del reloj biológico, los trastornos de los ritmos circadianos y de la producción de melatonina, así como las causas de las alteraciones del sueño, identificamos su relación con otras patologías antes citadas, y proponemos el tratamiento adecuado.

  • Calidad del sueño

    Ya que el ritmo sueño/vigilia refleja directamente cómo está funcionando el reloj biológico, una correcta evaluación de la calidad de sueño requiere el análisis de la estructura (cronotipo) y funcionamiento del reloj biológico endógeno, y su relación con la alteración de los ritmos biológicos, o cronodisrupción.

    Nos permite identificar las causas y el tipo de cronodisrupción, para proceder a su reparación y restaurar el ritmo del sueño.


  • Niveles de melatonina

    El análisis de la melatonina se puede realizar en orina (midiendo 6-sulfatoximelatonina), suero o saliva. La saliva es la mejor opción y menos invasiva, ya que refleja con total seguridad sus niveles en sangre. La determinación de los niveles de melatonina en saliva a lo largo de las 24 horas refleja el fenotipo circadiano.

    De esta forma, conocemos si existen trastornos en la amplitud, duración, y adelanto o retraso de fase en el fenotipo circadiano de los ritmos con respecto al ritmo ideal representado por el cronotipo genético, para proceder a normalizarlo.


  • Proceso de envejecimiento

    Ya que el envejecimiento se inicia con un proceso de cronodisrupción, continúa con una fase de activación inmunitaria, sigue con aumento de estrés oxidativo, y termina con disfunción mitocondrial, valoramos aquí el daño oxidativo y defensa antioxidante, el daño nitrosativo y la activación inflamatoria, y la función mitocondrial.

    Podemos conocer de esta forma la magnitud del proceso de envejecimiento, para proponer medidas correctoras y preventivas.


  • Estrés oxidativo y potencial antioxidante

    Determinamos los marcadores de daño oxidativo a lípidos y proteínas, así como la actividad de los sistemas endógenos de defensa antioxidante, así como la capacidad de generación de agentes reductores a nivel intracelular y extracelular, cuyo funcionamiento, en tándem, nos da una visión global del potencial antioxidante del organismo.

    Con estos datos, identificamos en qué lugar o lugares del tándem antioxidante/reductor se encuentra el fallo que lleva al acúmulo de radicales libres. Entonces, podemos corregir y compensar esos defectos de manera adecuada para lograr el estado de equilibrio oxidativo.


  • Potencial antiinflamatorio

    Para valorar el potencial y capacidad de respuesta y activación inflamatorias, medimos aquí diversos parámetros de la respuesta de la inmunidad innata, desde la generación de óxido nítrico y el daño nitrosativo, hasta los niveles de citoquinas pro- y antiinflamatorias.

    Estos datos nos dan una visión global de cuál es el grado de activación del sistema inmunitario, proporcionándonos la información necesaria para su corrección.


  • Función mitocondrial

    La función mitocondrial está directamente ligada a la formación de radicales libres, por lo que se pude dañar fácilmente. Aquí determinamos diversos marcadores en suero y en células mononucleares periféricas, incluyendo melatonina y CoQ10, que nos indican la salud de la función mitocondrial.

    Estos estudios nos permiten restaurar la mitocondria, que es es la central bioenergética de la célula, cuyo funcionamiento es crítico para que el organismo responda de manera saludable en cada momento.


  • Otros marcadores del estado de salud

    Los niveles de hormonas, que disminuyen con la edad y ante determiandos tratamietnos farmacológicos; el contenido en microelementos, necesarios para el buen funcionamiento del organismo; los niveles de vitaminas, así como el acúmulo de toxinas, están directamente relacionados con el envejecimiento y enfermedades asociadas al mismo.

    La determinación de esos parámetros o de alguno de ellos nos es importante identificar muchos estados carenciales y/o tóxicos, que permitirá un adecuado diagnóstico del estado de salud y tomar las medidas correctoras adecuadas.


  • Informe personalizado y tratamiento

    Con las determinaciones realizadas aquí, tenemos un criterio importante para diagnosticar el problema de salud, realizar un informe personalizado en cada caso, y plantear una pauta de tratamiento específico, que devuelva la normalidad a aquellas situaciones que se identifiquen como alteradas.

    El fin último del IiMEL es identificar y corregir los problemas de salud mediante los análisis más específicos y menos invasivos, y las terapias más concretas para realizar un tratamiento definido y personalizado.