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FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA
MONOGRAFÍA:
Formación e importancia de radicales libres
AUTORES:
Gonzales Tello Nilton Rodrigo
Heredia Guevara Luis Antony
Hernández Becerra Sandra Del Pilar
Huamán Sánchez Tomas De Jesús
Hurtado Carrero Stacie Nayeli
Idrogo Idrogo Kristell Celeste
DOCENTE:
MG. López López Elmer
Pimentel – Perú
2021
ÍNDICE
I. INTRODUCCIÓN 1
PRESENTACIÓN 1
PROBLEMÁTICA 2
IMPORTANCIA 2
OBJETIVOS 3
objetivo general 3
objetivos específicos 3
JUSTIFICACIÓN. 3
ANTECEDENTES 4
Estructura Monográfica 5
CAPÍTULO I GENERALIDADES DE LOS RADICALES LIBRES 5
1.1 MARCO TEÓRICO. 5
1.1.2 Relación entre Radicales libres y Oxidantes 6
1.2. Origen de los radicales libres 8
1.3. Formación de los radicales libres 8
1.4. Formación de los radicales libres en nuestro organismo. 9
1.5. Factores que influyen a la creación de los radicales. 10
1.5.1 Ambientales. 10
1.5.2. Alimentación. 11
Capítulo II. importancia y clasificación de los Radicales Libres 12
2.1. Importancia de los radicales libres 12
2.2. CLASIFICACIÓN 12
2.2.1. CLASIFICACIÓN DE RADICALES SEGÚN EL OXIGENO 12
2.2.1.1. Radicales libres orgánicos o primarios 12
2.2.1.2. Radicales libres orgánicos o secundarios. 13
2.2.1.3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del
oxígeno. 13
2.2.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NÚMERO DE ATÓMICO 14
2.2.2.1. Radicales Monoatómicos 14
2.2.2.2. Radicales Poliatómicos 15
2.2.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ELECTRÓN DESAPAREADO 15
2.2.3.1. Radicales que se encuentran centrados en el carbono 15
2.2.3.2. Radicales que se encuentran centrados en el nitrógeno 15
2.2.3.3. Radicales que se encuentran centrados en el oxígeno 17
2.2.3.4. Radicales que se encuentran centrados en átomos de elementos
halógenos 19
2.2.3.5. Radicales que se encuentran centrados en un átomo metálico 20
2.2.4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CARGA 20
2.2.4.1. Neutros 20
2.2.4.2. Catiónicos 21
2.2.4.3. Aniónicos 21
CAPÍTULO III: EFECTOS DE LOS RADICALES LIBRES 21
3.1. EFECTOS NOCIVOS DE LOS RADICALES LIBRES 21
3.2. LAS ENFERMEDADES CAUSADAS POR LOS RADICALES LIBRES 22
CONCLUSIONES 25
REFERENCIAS 26
Ilustraciones
Ilustración 1.- Origen de los radicales libres. Extraído de “Teriopeluqueros” disponible:
https://teriopeluqueros.es/radicales-libres/ .........................................................................31
Ilustración 2.- Origen y prevención de libres. Extraído Immunotec. Disponible en :
http://immunosalud.com/preguntas/64-immunocal-radicales-libres--estress-oxidativo-
oxigeno.html.........................................................................................................................31
1
I. INTRODUCCIÓN
PRESENTACIÓN
La presente monografía fue realizada con la finalidad de proporcionar información
sobre la importancia y formación de los radicales libres en nuestro organismo.
Siendo denominados radicales libres a las moléculas que presentan un electrón
desapareado, confiriéndoles una capacidad muy reactiva. Sin embargo, ayudan a
la lucha contra los virus y bacterias que son originados por medio del oxígeno que
se sintetiza en las células
Es por ese motivo que la formación de los radicales libres son tanto beneficiosos
así también como dañinos para nuestro organismo, es por ese motivo que debe
haber un equilibrio. Ya que conllevan a la vejez y algunas enfermedades. Donde
nuestro objetivo es dar a comprender de manera analítica, los diversos puntos
importantes acerca de este tema para que su comprensión y uso en la medicina
sean de mucha ayuda.
Con el fin de recolectar información para crear un amplio concepto sobre la
formación e importancia de los radicales libres, acudimos a los centros de
información virtuales, debido a la coyuntura que estamos pasando; permitiendo
acceder a diferentes recursos bibliográficos disponibles, entre ellas tenemos a los
buscadores académicos que son una garantía de acceder a fuentes confiables,
libros, tesis, artículos científicos que cuentan con el respaldo académico necesario,
entre los que hemos usado son: GOOGLE ACADÉMICO siendo líder en el mundo
de buscadores académicos, en él se encuentra información especializada, además
a REDALYC siendo un sistema de información accesible a nivel internacional. Se
ordena en tres series: ciencias naturales y exactas, ciencias sociales, arte y
humanidades, SciELO Biblioteca Científica Electrónica en Línea. Ofrece
publicaciones on-line de ediciones completas de revistas científicas y finalmente
LATINDEX es producto de una cooperación de red institucional que trabaja de
manera asociada para reunir información respecto a publicaciones científicas
producidas en Iberoamérica y la REVISTAS CIENTÍFICAS de la Universidad Señor
De Sipán (USS), ya que tiene sus propias revistas científicas y abarca en la
2
disciplina tanto de psicología, política, derecho, educación, comunicación,
administración, ciencias sociales, lo cual está dirigido para las personas que
reconozcan la investigación científica.
PROBLEMÁTICA
Los radicales libres son moléculas reactivas, que nuestro cuerpo produce día a día,
para luchar contra los virus y bacterias, a causa de las reacciones biológicas que
se producen en la célula. Son necesarias para realizar reacciones y mantener el
estado de salud, dichas reacciones son necesarias, sin embargo, a largo tiempo
pueden tener consecuencias negativas llegando alterar las membranas celulares y
el material que se encuentran dentro de ella, es decir, el genético (1).
Un radical libre tiende biológicamente a vivir microsegundos, pero la gran capacidad
de reaccionar con todo lo que está a su alrededor provoca así un daño celular.
Los que neutralizan a los radicales son los antioxidantes, mediante la liberación de
electrones en nuestra sangre, protegiéndonos así de su acción dañina sobre las
células y tejidos, los antioxidantes los encontramos en los diferentes alimentos.
Siguiendo la dieta rica en frutas y verduras frescas, pescado, cereales, bajos en
grasa. No son necesarios suplementos vitamínicos.
Por eso es muy importante practicar medidas saludables, para mantener nuestra
salud.
El problema de los radicales libres en nuestra salud se produce cuando generamos
bastantes radicales libres y nuestro cuerpo tiene que soportarlo durante bastante
tiempo, producido especialmente por contaminantes externos como la atmósfera y
humo de cigarrillos. Por el exceso de grasas trans, carne, margarina y leche
aumentan los radicales libres en nuestro organismo (2).
IMPORTANCIA
La presente monografía se ha realizado con la finalidad de brindar información
acerca de la formación e importancia de los radicales en nuestro organismo. Siendo
sintetizado a partir de muchas moléculas, pero los derivados de la molécula de
oxígeno son la que tiene mayor importancia en patologías humanas. Cabe recalcar
que la formación de los radicales libres son tanto beneficiosos así también como
dañinos para nuestro organismo, es por ese motivo que debe haber un equilibrio.
3
OBJETIVOS
objetivo general
● Explicar la formación e importancia de los radicales libres en el
cuerpo humano.
objetivos específicos
● Informar la formación de los radicales libres.
● Analizar la importancia y clasificación de los radicales libres
● Conocer los efectos de los radicales libre
JUSTIFICACIÓN.
La razón de nuestra investigación es tratar de educar e informar la importancia y
relevancia de la formación de los radicales libres, pues es un tema muy complejo
ya que está compuesto por muchos aspectos, siendo necesario tomar en cuenta
los avances tecnológicos y diversos estudios científicos acerca de los radicales
libres.
Mencionar la importancia de esta investigación en el campo de ciencias de la salud.
El impacto de esta investigación deriva al campo social, salud y científico ya que
mostrar un estudio más profundo daría paso a nuevas investigaciones y generar
conocimiento a la sociedad.
Este tema desemboca en múltiples enfermedades como enfermedades coronarias,
cáncer, enfermedades autoinmunitarias, aterosclerosis etc. Los radicales libres
forman parte del metabolismo, estos se forman en condiciones normales, pero
tienen una característica peculiar, son inestables lo que generaría daños en
reacciones metabólicas, sistemas biológicos del cuerpo tenemos como ejemplo:
Daño al tejido por la reactivación de radicales libres de oxígeno.
Los puntos principales que tomará nuestra investigación son los siguientes.
Generalidades de los radicales libres, los cuales darán camino a conocer la
formación de estos, su importancia, factores de su creación, clasificación entre
otros puntos importantes.
Nuestro trabajo tiene como finalidad dar a conocer a los estudiantes acerca de
nuestra investigación y que les permitan aplicarlos en sus conocimientos y
consolidar su formación profesional como también generar nuevas investigaciones.
4
ANTECEDENTES
Harman manifestó la "Teoría de los radicales libres del envejecimiento" que hoy en
día es el que acoge mayor aceptación.
Mc Cord y Fridovich expusieron la existencia de la enzima superóxido dismutasa,
reconocieron que la generación del radical anión superóxido acontece en la cadena
respiratoria mitocondrial, desde ese entonces hay grandes números de estudios de
la relación que se encuentra entre radicales libres y número de condiciones
patológicas.
En la cadena respiratoria mitocondrial, se realiza la generación de radicales libres,
donde el oxígeno es reducido de manera univalente por los complejos respiratorios,
producen en anión superóxido, lo cual sufre una transformación de dismutación por
obra del superóxido dismutasa, llegando a originar así el peróxido de hidrogeno.
El peróxido de hidrógeno se puede difundir con facilidad de la mitocondria al citosol.
También, se puede generar radicales libres por acciones de la NADPH oxidasa, por
medio de la reacción del peróxido de hidrógeno con los metales de transición, a
través de acciones catalíticas de la xantina oxidasa en los procesos de isquemia y
reperfusión, por reacciones entre vitamina C y metales de transición.
El hierro ingerido se absorbe a nivel intestinal, dependiendo del tipo de hierro que
sea, emo o no hemo, luego es transportado en la sangre por la transferrina, para
llegar a almacenarse a la ferritina en la célula. Cumple diferentes funciones en el
organismo, llega a unirse a los citocromos donde tiene la propiedad de
interconvertirse de su forma ferrosa (Fe2+) a la forma férrica (Fe3+), son procesos
que se dan a cabo por el transporte de electrones mitocondrial.
El ion férrico tiene el poder de evolucionar con el peróxido de hidrógeno y
oxidándose así a la forma férrica (Fe3+), generando también, el radical hidroxilo
(OH-) que reacciona muy velozmente con las proteínas, los lípidos y los ácidos
nucleicos (3).
5
ESTRUCTURA MONOGRÁFICA
La siguiente monografía está conformada por tres capítulos, en el primero nos
enfocamos en informar la formación de los radicales libres. En el segundo, se busca
analizar la importancia y clasificación de los radicales libres. Por último, conocer los
efectos de los radicales libres. Posterior a ello, redactamos la conclusión, basado
en la investigación científica que busca explicar la formación e importancia de los
radicales libres en el cuerpo humano.
CAPÍTULO I GENERALIDADES DE LOS RADICALES LIBRES
1.1 MARCO TEÓRICO.
1.1.1 radicales libres
La medicina ha ido evolucionando con el transcurrir del tiempo dando lugar a
nuevos descubrimientos, métodos de curar y tratar ciertas enfermedades donde
estos fueron basados en investigaciones científicas con la finalidad de generar
soluciones, pero como también abrir paso a nuevos estudios y así avance la ciencia.
Los radicales libres se presentan en el organismo de forma normal gracias a las
reacciones biológicas producidas en las células, es así que estas moléculas
también se encuentran relacionadas con la estructura celular sin olvidar que se
pueden combinar con otros elementos celulares. Se tiene como concepto a los
radicales libre como un individuo químico la cual se encuentra con un electrón
desapareado, a nivel de molecular tienden a formar parejas los átomos y moléculas;
y si un electrón no encuentra una pareja da paso a los radicales libre quienes se
muestran con un alto nivel oxidante o reductor (4). Por el motivo a que estos
radicales se muestran inestables y con una gran probabilidad de activarse tienen la
cavidad de combinarse con la estructura celular, los bioelementos (carbohidratos,
lípidos, proteínas y una variedad de derivados) de nuestro organismo quienes
reaccionan con los radicales libres lo que daría paso a alteraciones a nivel
estructural, funcional y en su composición.
Es importante en el organismo ya que este es producido por el mismo metabolismo
y a la vez eliminadas por los antioxidantes ya que si esta se muestra en una
producción excesiva podría causar una lesión tisular como también muchas
6
enfermedades, pero este desequilibrio mostrado puede causar también problemas
en la célula en cuestión de antioxidantes y prooxidantes.
La oxidación y reducción son tipos de respuestas químicas de parte de los
radicales libres donde en cuestión de la reacción de oxidación da paso a una
pérdida de un electrón o más en una molécula; si en el anterior dio lugar a una
pérdida, en la reducción es lo contrario esta se manifiesta en ganar electrones. Un
ejemplo conocido y repercute es el caso clínico una Lipoperoxidación es donde los
radicales libres reaccionan a los lípidos insaturados; según Pitkanen (5), mencionan
que en una nutrición parenteral se acontece una mezcla lipídica IL dando así una
peroxidación dando origen a los radicales libres donde estos causan un deterioro
celular. Con lo mencionado esta molécula tiene un amplio concepto, teniendo en
cuenta que interviene en una variedad de reacciones en nuestro organismo, pero
también se tiene presente el daño que puede causar por su acumulación y exceso
a nivel metabólico ya que desemboca a una variedad de enfermedades; en general
si se habla de este tema la mayoría lo relaciona con el envejecimiento, pero no es
así ya que los radicales libres se manifiesta en diferentes procesos de nuestro
organismo.
1.1.2 Relación entre Radicales libres y Oxidantes
Según Avello y Suwalsky las reacciones químicas de los radicales libres se realizan
de manera constante en las células del cuerpo y son sumamente importantes para
mantener una vida saludable, pero dicho proceso tiene que estar controlado
adecuadamente mediante una protección antioxidante. (6)
Los radicales libres son átomos o grupos de átomos que cuentan con un electrón
desapareado o libre por esta razón se dice que son muy reactivos ya que es capaz
de captar un electrón de moléculas estables con la finalidad de obtener su
estabilidad electroquímica. Una vez que este ha sustraído el electrón que
necesitaba, la molécula estable que les cedió se convierte a su vez en un radical
libre por quedar con un electrón desapareado, iniciando así una contundente
reacción en cadena que daña a las células. La vida media biológica del radical libre
es de microsegundos, pero tiene la condición de poder hacer reacción con todo lo
que esté a su alrededor resultando de ello un gran daño a las moléculas,
membranas celulares y tejidos. Los radicales libres no son intrínsecamente
7
deletéreos; pues nuestro propio cuerpo los produce en cantidades moderadas para
poder combatir a bacterias y virus.
Como ya se ha mencionado anteriormente el proceso que realizan los radicales
libres debe ser controlado con una adecuada protección antioxidante. Un
antioxidante es aquella sustancia que tiene la capacidad de neutralizar la acción
oxidante de los radicales libres por medio de la liberación de electrones en nuestra
sangre, los que posteriormente serán captados por los radicales libres. (7)
Los procesos de oxidación mediante los cuales átomos o moléculas van a transferir
electrones a diferentes átomos o moléculas, están asociados para liberar energía.
Las respiraciones son procesos oxidativos en los cuales la glucosa y ácidos grasos
van a consumir para producir ATP (adenosín-trifosfato). Pero al no ser realizados
de forma correcta este proceso va a llegar a la producción de diferentes moléculas,
como por ejemplo una de ellas va a ser los radicales que son libres (p.ej. anión
superóxido; radical peróxido; radical hidroxilo, etc.). estos átomos van a tener en
sus órbitas diversos electrones que no son apareados, asiendo así que se produzca
situaciones químicamente inestables debido a que los electrones que están solo
buscan parejas para que completen órbitas, es por ello que dichos átomos o
moléculas roban un electrón a moléculas que están cerca, para que de esta manera
la oxiden y alteren su estructura, lo que va a causar que haya daños y que se
convierta en otro radical libre, para producir reacciones en cadenas.
Los organismos se abastecen de defensas para combatir las acciones dañinas de
los radicales libres por medio de los antioxidantes, es decir que los radicales libres
se pueden poner en equilibrio para así disminuir el daño. Cuando no hay equilibrios
entre los radicales y antioxidantes se van a perder los primeros debido a una mala
alimentación, enfermedades o diversas causas las cuales hacen que haya estrés
oxidativo, el cual está relacionado con la aparición de diversas enfermedades como
cáncer, arteriosclerosis, procesos inflamatorios, cataratas, enfermedad de
Parkinson, etc., y, además, el proceso biológico del envejecimiento se acelera a
causa del estrés oxidativo.
Los antioxidantes son compuestos que no permiten que se formen radicales libres
u obstaculizan a los que ya existen. Estos pueden ser sustancias que son propias
del organismo ya sean las que vienen de los alimentos, los primero van a evitar que
se forme los radicales libres por parte de otras moléculas como por ejemplo en el
8
caso del peróxido de hidrógeno que va a convertir a los radicales libres en
moléculas poco perjudiciales, antes de que puedan reaccionar dañando diversas
moléculas que se encuentran a su alrededor. Los antioxidantes que no son
enzimáticos son diferentes compuestos que van a obtener o neutralizar radicales
libres, cediendo un electrón con el cual lo desactivan así mismo paralizan el proceso
de cadena por el cual se propaga el daño que estos producen. Dichos antioxidantes
no se van a transformar en radicales libres debidoal alto movimiento de electrones,
o si lo llegan hacer van a ser de baja reactividad.
Los antioxidantes van a ingresar en nuestro organismo mediante los alimentos. La
vitamina e se origina principalmente de los aceites vegetales, la cual es la primera
vitamina antioxidante la cual se va a transportar en el torrente sanguíneo mediante
las fases lipídicas de las partículas lipoproteicas. La vitamina c es uno de los
antioxidantes que son solubles al agua las cuales las podemos encontrar en
diferentes frutas. Betacaroteno, pigmentos amarillos o rojos que se encentrados en
diversas plantas. Polifenoles, son uno de los grupos importantes de compuesto
presente en la naturaleza, los cuales vienen de frutas y verduras y de bebidas como
té y vino. (8)
1.2. Origen de los radicales libres
Los radicales libres son producto de las reacciones producidas en las células, pero
existen otros factores externos que también conllevan a la sinterización de estos,
entre ellos tenemos;
Exposición a los rayos ultravioleta (UV).
Exceso de calorías.
Procesos inflamatorios y Traumatismos.
Ejercicio muy intenso.
Deficiencia de antioxidantes en la dieta. (9)
1.3. FORMACIÓN DE LOS RADICALES LIBRES
A un radical libre se le define un grupo químico con poder de existir de manera
Independiente, la cual tiene un orbital con un electrón desapareado, por lo que
dispone de una peculiar reactividad.
9
El radical libre se forma por la unión de un átomo de oxígeno con 7 electrones,
formando un átomo inestable, por lo que, al carecer de ese electrón, lo toma de la
membrana celular y provoca la creación de otro radical libre más dando lugar a un
efecto en cadena. Por la elevada reactividad que tienen, los radicales libres, ya
formados tienen la capacidad de interactuar con muchas estructuras celulares
mediante una unión covalente a enzimas o receptores, modificando su actividad;
por la unión a ciertos componentes de la membrana, modifica la estructura y su
función ya que interfiere en los procesos de transporte, iniciando, es decir la
peroxidación lipídica, por lo que conlleva a severas consecuencias tanto
estructurales como funcionales, o provocando cierto daño sobre el ADN. (10)
Si hablamos de la formación de radicales libres a nivel fisiológico, los radicales de
mayor importancia serían las especies derivadas del oxígeno como por ejemplo el
anión superóxido, el radical hidroxilo, el óxido nítrico, el radical peróxido, el radical
hidroperóxido y el oxígeno singlete
En el organismo humano los radicales libres se forman normalmente durante el
metabolismo aeróbico celular, a través de reacciones enzimáticas, dentro de las
que se incluyen la cadena respiratoria, la síntesis de prostaglandinas y el sistema
del citocromo P450. Por otro lado, también se pueden originar por accidente a partir
de reacciones no enzimáticas como las que se producen por reacción del oxígeno
con compuestos orgánicos o las iniciadas por radiaciones ionizantes (11)
1.4. FORMACIÓN DE LOS RADICALES LIBRES EN NUESTRO
ORGANISMO.
El oxígeno es un componente esencial para la vida y también el sintetizador de los
radicales libres, a través de un proceso natural. Cabe señalar que las especies
reactivas del oxígeno, así como los radicales libres son producto del metabolismo
de las moléculas de oxígeno.
Para conocer sobre los mecanismos de formación de las especies de los radicales
libres es importante antes entender cómo se componen las moléculas de oxígeno.
Es de gran importancia conocer que cada célula de nuestro cuerpo está constituida
por moléculas y cada una de estas lo conforman los átomos. Cabe señalar que en
los átomos encontramos un núcleo lo cual son orbitadas por los electrones, siendo
estos los causantes de crear los enlaces químicos y dar lugar a moléculas, donde
10
se puede decir que los electrones son los que garantizan un equilibrio en el medio.
(12) Entonces cuando el cuerpo de una molécula se somete a una reacción y
pierden estos enlaces, originan un desequilibrio, esto conlleva a que los electrones
busquen otro electrón para que haya una estabilidad. Para conseguirlo, atacan a
otra molécula para robar su electrón que le falta. En consecuencia, la molécula
atacada se convierte en un radical libre.
La formación de los radicales libres en nuestro organismo es un proceso natural, lo
cual nuestro cuerpo tiene los mecanismos para contrarrestarlo. Para ello los
antioxidantes juegan un papel muy importante, puesto que son los encargados de
neutralizar a los radicales libres a través de la donación de electrones sin perder su
equilibrio, para ayudar a las células a frenar la secuencia en cadena que es
producida por la oxidación. Sin embargo, cuando se tiende a un desequilibrio y el
organismo no puede neutralizar a los radicales libres, se da el estrés oxidación,
conllevado a dañar el ADN, las membranas celulares y las proteínas. (13)
1.5. FACTORES QUE INFLUYEN A LA CREACIÓN DE LOS RADICALES.
1.5.1 Ambientales.
La formación de los radicales libres en los seres humanos se origina de maneras
diversas, siendo estas las que dan lugar a la cadena respiratoria mitocondrial,
donde el oxígeno es reducido de forma univalente a través de los complejos
respiratorios, esto origina al anión superóxido, este radical permite un
transformación por medio de la dismutación del superóxido dismutasa formándose
el peróxido de hidrógeno, este compuesto a la vez es caracterizado por ser un
facilitador para difundir de la mitocondria al citosol. Por otra parte, los radicales
son generados por medio de acción NADPH oxidasa, por medio de la reacción de
los metales de transición con el peróxido de hidrógeno, por la acción catalítica de
la xantina oxidasa con los protocolos de isquemia y reperfusión de la reacción de
la vitamina C con los metales de transición. (14).
Los antioxidantes también se producen del medio exterior ya sea por medio del
metabolismo de ciertas sustancias o directamente. Entre los más importantes está
el tabaquismo, una de las fuentes exógenas libres. Siendo el humo una mezcla de
sustancias entre ellas se encuentran los óxidos de azufre y de nitrógeno. Asimismo,
el ozono (O3) es una ERO que proporciona un extraordinario poder oxidante. Se
11
puede originar de la acción fotoquímica de las radiaciones electromagnéticas del
oxígeno, ya sea de la combustión de los carburantes o de los campos eléctricos.
Su toxicidad se da al manifiesto tras las exposiciones de las pocas horas de
concentración de 3 o 4 partes por millón (ppm). Además, el ozono puede oxidar
grupos (-NH2, –OH, -SH y -COH), donde los fosfolípidos de las membranas
celulares conllevan a la peroxidación lipídica. Cabe recalcar que también una
elevada concentración de O2 genera una sobrecarga de ERO, es por ese motivo
cuando la concentración en el aire pasa de los 30-40%, las defensas antioxidantes
del organismo comienzan a fracasar.
Es por ese motivo que una alimentación baja en antioxidantes conlleva al estrés
oxidativo, siendo también los ya mencionados como; la contaminación ambiental,
la excesiva exposición solar, el tabaquismo, acción de ciertos medicamentos, etc.
Estos contribuyen a la proliferación de los radicales libres y por tanto al estrés
oxidativo. (15)
1.5.2. Alimentación.
Los radicales libres son elementos que deterioran el organismo con el paso del
tiempo, de ahí la importancia que ejercen los antioxidantes ya que suponen un
factor clave dentro de nuestro equilibrio nutricional inhibiendo las reacciones de
oxidación.
Los alimentos antioxidantes:
● Las espinacas están consideradas como un buen protector a nivel
neurodegenerativo por su contenido en luteína.
● Un consumo moderado de vino tinto se relaciona con una buena salud
cardiovascular debido al alto nivel de resveratrol que contiene.
● La manzana y la cebolla resultan muy beneficiosas por su contenido en
quercetina.
Es muy importante ingerir una dieta variada rica en frutas y hortalizas de muchos
colores. El color de las frutas y verduras determinan el tipo de vitamina y nutrientes
que llevan.
También es beneficioso hacer un aporte de antioxidantes a nuestro organismo en
forma de comprimidos, cápsulas, zumos, extractos…
12
Debido al estilo de vida estresante que llevamos causado por trabajo, estudios,
familia, etc. disponemos de poco tiempo para cuidarnos. Por este motivo, te
proponemos una lista de los antioxidantes más conocidos que puedes encontrar en
tu farmacia como complemento a tu dieta.
● Vitamina C
● Vitamina E
● Coenzima Q. (16)
CAPÍTULO II. IMPORTANCIA Y CLASIFICACIÓN DE LOS RADICALES
LIBRES
2.1. IMPORTANCIA DE LOS RADICALES LIBRES
Los radicales libres se pueden formar a partir de muchas moléculas, pero los
radicales libres de las moléculas de oxígeno son los más importantes en la
patología humana. También son importantes en la transducción de señales
celulares, especialmente en la transducción de señales de apoptosis de células que
sufren daños en el ADN. (17)
El oxígeno es una molécula altamente reactiva que puede formar enlaces
covalentes con la mayor parte del agua y con muchas moléculas orgánicas como
productos de hidrólisis. Los radicales libres del agua agregados al oxígeno originan
en el agua enlaces entre los radicales libres, con lo que se incrementa su
reactividad. (18)
Todos los radicales libres de agua y del oxígeno son muy reactivos. Los radicales
libres de agua se forman con mayor facilidad cuando el agua está caliente; los
radicales libres de oxígeno se forman con mayor facilidad en la sangre que está
hecha de agua caliente, que es la sangre circulante. Consecuentemente, los
radicales libres de agua se forman en los tejidos y en el cerebro humano calientes,
y los radicales libres de oxígeno en la sangre caliente. (18)
2.2. CLASIFICACIÓN
2.2.1. CLASIFICACIÓN DE RADICALES SEGÚN EL OXIGENO
2.2.1.1. Radicales libres orgánicos o primarios
13
Se producen por la transferencia de electrones sobre el átomo de oxígeno,
representan por tanto distintos estados en la reducción de este y se caracterizan
principalmente por tener una vida media muy corta; son el anión superóxido, el
óxido nítrico y el radical hidroxilo (19).
2.2.1.2. Radicales libres orgánicos o secundarios.
Desde el punto de vista químico, los radicales libres orgánicos son todas aquellas
especies químicas, cargadas o no, que en su estructura atómica presentan un
electrón desapareado o impar en el orbital externo que les da una configuración
espacial generadora gran inestabilidad, señalizado por el punto situado a la derecha
del símbolo. Poseen una estructura birradicálica, son muy reactivos, tienen una vida
media corta, por lo que actúan cercano al sitio en que se forman y son difíciles de
dosificar. (20)
Desde el punto de vista molecular son pequeñas moléculas ubiquitarias y difusibles
que se producen por diferentes mecanismos entre los que se encuentran la cadena
respiratoria mitocondrial, la cadena de transporte de electrones a nivel microsomas
y en los cloroplastos, y las reacciones de oxidación, por lo que producen daño
celular (oxidativo) al interactuar con las principales biomoléculas del organismo.
(21)
Radicales libres orgánicos o secundarios se pueden originar por la transferencia de
un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la
reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más
largo que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: carbono,
nitrógeno, oxígeno y azufre. (22)
2.2.1.3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del
oxígeno.
El oxígeno forma parte del planeta tierra y consta en la corteza terrestre como el
elemento químico más exuberante (53.8 %) y en su forma estructural O2 (21%) de
la consistencia del aire (23). Es importante mencionar que el oxígeno forma parte
de la vida siendo algo indispensable ya que es utilizado en diferentes procesos
metabólicos de los seres humanos.
14
Por otra perspectiva el oxígeno también genera problemas, llegando al punto de
ser tóxico por el motivo que se expone a altas concentraciones por encima del nivel
atmosférico lo que daría paso a grandes males irreversibles; un ejemplo la difusión
celular. El oxígeno tiene una característica en particular donde refiere que este
reacciona a solo a moléculas semejantes a su misma configuración lo que daría
paso a un problema el cual estaría imposibilitado reaccionar con las demás
moléculas. Por ello es importante mencionar que del oxígeno se forman especies
reactivas de oxígeno (EROs) (hidroxilo) – (superóxido) y el peróxido de hidrógeno,
también oxiradicales (24).
Los EROs forman parte de una variedad de procesos celulares como: producción
de hormonas del crecimiento, acción y secreción de la insulina entre otros procesos
(25). Como todo en exceso es dañino en nuestro organismo, en este caso al
encontrarse en una alta reactividad de especies reactivas de oxígeno da lugar a
consecuencias dañinas para el ser humano; lo primero que sucedería es una
alteración celular dando paso a patologías como VIH, Parkinson, cirrosis entre otras
(3-4). La principal especie reactiva y la más común a nivel celular encontramos al
anión superóxido, la cual se genera a partir de reacciones de autooxidación y
enzimáticas en la variedad de organelos celulares como la mitocondria, retículo
endoplasmático, peroxisomas, y el citosol.
Cabe mencionar que el radical Hidroxilo tiene una capacidad a nivel celular de
causar un daño superior, por el motivo que este no cuenta con un sistema
enzimático antioxidante para este radical. Pero es importante recalcar que este
radical se da por la hidrólisis del agua la cual se encuentra expuesta a Rayos X o
rayos gamma (26).
2.2.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NÚMERO DE ATÓMICO
2.2.2.1. Radicales Monoatómicos
Son radicales de que solo tiene un átomo o ion y a la vez tienen una cantidad de
electrones impar, un ejemplo sería el radical Bromo, el radical del Cloro o el radical
de Hidrógeno. (27)
15
2.2.2.2. Radicales Poliatómicos
Los radicales poliatómicos se conocen como un átomo o una molécula cargada
eléctricamente. Esto se debe a la ganancia o pérdida de electrones en una reacción
química. (28)
2.2.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ELECTRÓN DESAPAREADO
2.2.3.1. Radicales que se encuentran centrados en el carbono
Los radicales libres son conocidos como radicales químicos, estas especies
químicas se clasifican de tipo molecular o atómico, encontrándose de manera
inestable, lo cual le confiere un gran poder como reactivo por su electrón
desapareado. Se suele confundir con los grupos sustituyentes, siendo los que
forman parcialmente a una molécula, esta es una razón por lo que nunca están
aislados en ningún momento. Asimismo, gracias a su configuración electrónica son
llamados como “la configuración de capas abiertas”, indicando que al menos pasee
como mínimo a un electrón desapareado, donde tiene una elevada probabilidad de
enlazarse con otro u otro átomo de alguna molécula en su medio. La importancia
de su función es que ayuda al proceso de combustión en el medio atmosférico de
las polimerizaciones ya sea fuera o dentro de las células.
Cuando el átomo central tiene un electrón desapareado, podemos decir que el
radical se encuentra centrado en el carbono, en estos grupos se distinguen los
radicales según el carbono que posea el electrón, como los radicales primarios
encontrándose el radical metilo (CH3), así como también a los radicales
secundarios o terciarios, siendo estos los que poseen mayor estabilidad. (29)
2.2.3.2. Radicales que se encuentran centrados en el nitrógeno
El óxido nítrico tiene diversas funciones biológicas, es producido por los macrófagos
como parte de sus armamentos citotóxicos. Es acarreador de un electrón impar,
siendo un Radical Libre activo que puede evolucionar con el oxígeno y forma el
anión peroxinitrito.
El óxido nítrico es un gas altamente difusible, presenta solubilidad en los lípidos y
cuenta con un tiempo de vida muy corto, es generado por medio de L-arginina en
L-citrulina a través de la enzima óxido nítrico sintasa (NOS), la cual cuenta con tres
isoformas: endotelial (eNOS), inducible (iNOS) y neuronal (nNOS).
16
● La Neuronal y Endotelial: Son enzimas constituidas constitutivas moderadas
en relación con su actividad.
● La Inducible: Es regulada transcripcionalmente.
Cuando se produce en bajas cantidades óxido nítrico media efectos fisiológicos, sin
embargo, cuando está en exceso se genera citotoxicidad, por lo que es un gas
sumamente difusible no se puede mantener almacenado en el organismo, cuando
la célula lo produce, se desaparece a través de la membrana celular para difundirse
a las proximidades.
La propiedad de penetrar membranas permite que el óxido nítrico afecte el estrés
oxidativo y nitrosativo, tratándose de una molécula señal que puede ser soltada
desde cualquier parte de la célula que la produce. Esta molécula es altamente
reactiva para los centros hemo de las proteínas que pueden controlar el tono
vascular y la regulación del calibre vascular, para que pueda lograr estos efectos el
óxido nítrico se une covalentemente a metales de transición o también a los grupos
tiol de los aminoácidos de proteínas para finalmente producir moléculas activadas
a las que la célula sea susceptible. Estas moléculas pueden cambiar directamente
la acción de una enzima o membrana receptor.
En los medios intracelulares y extracelulares, si la producción de ácido nítrico es
mayor o constante a lo normal, puede darse una unión molecular entre éste y el
oxígeno para así formar nitrito y nitrato, en la que el nitrato reacciona velozmente
con el anión superóxido y luego dar origen al peroxinitrito (ONOOO-), es una
molécula reactiva que puede hidrolizar o nitrosilo los grupos sulfhidrilos y tioéster
de las diversas proteínas y lípidos, puede llegar a fragmentar las moléculas de ADN,
daña la célula, disminuye sistemas antioxidantes de la célula, inducción de la
oxidación de lipoproteínas, etc.
Con su forma ácida (ONOOH) crea un conjugado, que se va descomponiendo en
radical hidroxilo (OH) y dióxido de nitrógeno (NO2). El dióxido de nitrógeno es más
reactivo que el anterior, lo que produce que los grupos tiol de las proteínas se
alteran rápidamente junto con el OH y formando así la pareja de radicales libres
demasiado tóxicas para la célula.
Al formarse los radicales libres, empiezan a atacar a las primordiales
macromoléculas de la célula y llegando a modificar su estructura, o funcionamiento,
de esta manera los radicales libres derivados del oxígeno peroxidan ácidos grasos
17
de las membranas biológicas llegando así a alterar la unión de enzimas y
membranas biológicas.
Las variedades reactivas de nitrógeno pueden llegar a nitrosilar diferentes
macromoléculas y alterar su estructura, donde pueden generar la rotura de la
cadena de nucleótidos, si el daño es demasiado extenso la célula dejará de
funcionar y morirá ya sea por apoptosis o necrosis se da mediante los ataques de
los radicales libres hacia la membrana celular y otros organelos.
Las enzimas componen el grupo de compuestos con propiedades antioxidantes
importantes, tienen una función homeostática, como es el control y estabilización
fisiológicas de radicales libres. Se dividen en dos grupos de moléculas:
● Tienen la estructura compleja y un elevado peso molecular, que constituyen
el grupo de las enzimas antioxidantes
● Son antioxidantes de menor tamaño y peso molecular, entre los que se
encuentran: vitaminas E y C, glutatión reducido (GSH), ácido úrico, carotenos, etc.
Así actúan en sincronización para reducir o eliminar eficientemente a los radicales
libres O2 y al H2O2 para transformarlos en agua y oxígeno. También, evitan la
interacción entre los anteriores radicales libres en presencia o ausencia de metales
de transición para inhibir la producción del radical hidroxilo (30).
2.2.3.3. Radicales que se encuentran centrados en el oxígeno
En condiciones normales de presión y temperatura, dos átomos de oxígeno se
enlazan para formar el oxígeno, que es un gas diatómico incoloro, inodoro e insípido
con fórmula O 2, es importante para la atmósfera y necesaria para sostener la vida
terrestre. Sin embargo, los radicales libres derivados del oxígeno u oxirradicales,
también, tienen la capacidad de dañar algunas biomoléculas importantes para
actividades celulares que son fundamentales para la vida.
En la mayoría de las células aerobias el oxígeno consumido es reducido a agua,
mediante el respiro mitocondrial, obteniendo así en la etapa final 4 electrones y 4
protones que son transferidos simultáneamente a una molécula de oxígeno. La
aerobiosis es un proceso de respiración celular, en el que se usa el oxígeno para
la oxidación del sustrato.
En la reducción univalente o monovalente, la molécula de oxígeno acepta un
electrón por cada vez, originando así un grupo de compuestos intermediarios que
18
forman los radicales libres derivados del oxígeno, que son oxidantes y tóxicos.
Existe una cadena de enzimas que su actividad normal puede generar el radical
superóxido. Los macrófagos pueden originar peróxido mediante el desarrollo
inflamatorio por activación de la NADPH de sus membranas plasmáticas que sirve
para destrozar cepas bacterianas, por lo que, los macrófagos juegan un papel muy
importante en la formación de radicales libres en los diversos procesos
inflamatorios.
En la segunda etapa de la reducción univalente del oxígeno, consiste en la
preparación de peróxido de hidrógeno, que puede dar origen a partir del superóxido
en la reacción de dismutación catalizada por el superóxido dismutasa. La cual
permite la expulsión del superóxido con formación de peróxido de hidrógeno y
oxígeno. También se da mediante la ausencia de enzima, la cual es muy lenta. El
H20z y el ‘02 no son radicales libres porque carecen de electrones no apareados.
Sin embargo, son oxidantes tóxicos para las células.
El H02z puede atravesar fácilmente por las membranas accediendo a toda la célula,
su toxicidad es dependiente a la presencia de enzimas como el glutatión peroxidasa
y la catalasa, que lo destruyen. También por la velocidad con la que es convertido
a radicales demasiados reactivos (radical hidroxilo), solo actúa en el lugar donde
se formó porque tiene una vida mediamuy corta, dependiendo del sitio de formación
de OH.
Se crea una reacción en cadena en la que 1 OH puede generar cientos de
moléculas de ácidos grasos que luego se convertirán en lipo hidroperóxidos, lo que
puede llegar a generar por la acumulación de estos es que las funciones de la
membrana se desorganizan e incluso llegar a destruirlas. Los radicales lipo peroxi
que se forman y los aldehídos citotóxicos, pueden llegar a ocasionar un daño
considerable a las proteínas de las membranas inactivando algunas enzimas y
receptores (31).
Los organismos aeróbicos, son capaces de utilizar el oxígeno molecular para así
extraer una mayor cantidad de energía de los nutrientes que son oxidados mediante
el ciclo de Krebs, luego de haber sido convertido en acetil coenzima A, como
productos de dichas oxidaciones tenemos a los hidrogeniones y electrones,
terminan siendo captados por el oxígeno molecular que es el último admitido de la
cadena respiratoria mitocondrial, en la que la reducción del oxígeno molecular llega
19
a formar dos moléculas de agua, mientras tanto parte de la energía obtenida de la
oxidación es captada en forma de ATP.
El oxígeno tiene una función muy importante ya que puede actuar como aceptor
final de electrones mediante la respiración celular, pero también, conforma el punto
de partida para un tipo de daño celular distinguido como Estrés Oxidativo, el
oxígeno no consumido mediante la respiración celular es convertido en especies
reactivas del oxígeno (ERO) siendo capaces de oxidar lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos. El estrés oxidativo producidas por acción metabólica normal, también se
da por diversos factores como fumar, exceso o falta de ejercicio, mala alimentación,
cooperan para desarrollar enfermedades crónicas como la diabetes, enfermedades
cardiovasculares y el cáncer, así como el crónico degenerativas que afectan
radicalmente a la población.
El cuerpo humano utiliza diferentes antioxidantes para protegerse del ataque de
los radicales libres (RL), de los cuales se obtiene generalmente de la dieta. El
consumo de antioxidantes tiene un impacto importante en el mantenimiento de la
salud porque los antioxidantes endógenos no proporcionan suficiente protección
contra las variedades reactivas de oxígeno.
Los Radicales Libres son neutralizados por labor enzimática y no enzimática.
Donde la acción enzimática es ejercida por las diversas enzimas como el glutatión
peroxidasa (GPX), catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD), entre otras. Por
el contrario, la no enzimática se realiza mediante antioxidantes como las vitaminas
A, C y E, glutatión, compuestos fenólicos. Además, de los RL de producción interna,
están los externos: los productos químicos presentes en el aire, el agua y los
alimentos, humos, exposición a los rayos ultravioleta, etc. (32)
2.2.3.4. Radicales que se encuentran centrados en átomos de elementos
halógenos
Es una molécula incompleta que queda cuando un ácido pierde total o parcialmente
sus átomos de hidrógeno acídicos, adquiriendo valencia negativa igual al número
de hidrógenos desprendidos.
20
Los radicales halógenos pueden ser monoatómicos (neutros, aniónicos o
catiónicos, según que no posean carga; o que ésta sea negativa o positiva), como
el radical cloro Cl·, el radical bromo Br·, que son simplemente átomos o iones con
un número impar de electrones. (33)
Radicales centrados en átomos de halógeno: son el radical cloro Cl y bromo Br.
El cloro atómico, es un radical, es capaz de degradar el ozono que nos protege de
la radiación ultravioleta. Un sólo átomo es capaz de descomponer miles de
moléculas de ozono, puesto que después del ataque químico, el átomo de cloro se
regenera. (34)
El bromo atómico, es un radical, se trata de átomos o iones que tengan su cantidad
de electrones impares. Considerado un elemento químico esencial, aunque no se
conocen exactamente las funciones que realiza. Algunos de sus compuestos se
han empleado en el tratamiento contra la epilepsia y como sedantes. (35)
2.2.3.5. Radicales que se encuentran centrados en un átomo metálico
Las reacciones se encuentran concentradas en las mitocondrias en donde se
observa las especies reactivas producen un exceso generando una demanda
emergente es decir el ATP/ADP es elevado y causa un aumento de O2 y a la vez
reduce los elementos redox. Es aquí donde se presencia el ciclo de redox de la
ubiquinona la cual implica en la formación de HO a partir de H2O2, además el
peróxido de hidrógeno atraviesa fácilmente las membranas generando un contacto
con la ubisemiquinona dando como reacción:
Q + H2O2 – Q + HO° + HO
La reacción de Fenton Haber Weiss consiste en la reducción del H2O2 gracias a
los iones de metales (FE+2) (CU +) y otros. Haber y Weiss mostraron el mecanismo
de reacción de FE+2 ante la H2O2 la cual da lugar a una reducción y también una
descomposición al radical hidroxilo y el ion hidroxilo. Esta reacción da paso a varios
metales, pero aún no se sabe de forma clara de cómo los iones metálicos son
capaces de hacer la función de catalizadores redox, es decir que los metales
catalizan la reducción de H2O2 (36).
2.2.4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CARGA
2.2.4.1. Neutros
21
Estos radicales se forman cuando se pierde un hidrógeno en un ácido oxácido,
por lo que su número de electrones se vuelve negativa juntamente con el número
de Hidrógenos perdidos. (37)
2.2.4.2. Catiónicos
Tiene una o más cargas de elementos positivos, y la carga catiónica se puede
expresar en la fórmula molecular o el nombre por el número de carga o el número
de oxidación. (38)
2.2.4.3. Aniónicos
Grupo funcional en la molécula cargado negativamente, sin embargo, para
mantener la neutralidad eléctrica, este está asociado a un catión (positivo). Como
cada agente tensioactivo, los tensioactivos aniónicos están formados por una parte
polar y una parte no polar. (39)
CAPÍTULO III: EFECTOS DE LOS RADICALES LIBRES
3.1. EFECTOS NOCIVOS DE LOS RADICALES LIBRES
Los radicales libres, son especies muy reactivas provenientes del oxígeno, estas
ocasionan deterioro de las células sobre las diferentes macromoléculas, entre ellas
tenemos.
● Lípidos. En estas macromoléculas se originan mayor daño por medio del
proceso de peroxidación lipídica, afectando directamente a las estructuras donde
están concentradas la mayor cantidad de ácidos grasos poliinsaturados, debida a
que se logra alterar la permeabilidad de la membrana celular, conllevando a la
muerte de la célula. Esta peroxidación lipídica sucede por medio del peróxido de
hidrógeno, la reactividad encadena del oxígeno, el radical hidroxilo y el oxígeno
single.
La causa que conllevan a la peroxidación lipídica es:
● La presencia de hierro.
● La naturaleza cuantitativa y cualitativa del agente inicializador.
22
● El contenido celular de antioxidante (glutatión, betacarotenos,
alfatocoferoles)
● La tensión de oxígeno.
● La reacción del glutatión peroxidasa (GSH-Prx) es afectada por la activación
de enzimas.
Cuando ocurre el proceso de peroxidación lipídica da lugar a la formación de
peróxidos orgánicos, así como a otros productos, por medio de los ácidos grasos
insaturados. Al iniciar este proceso se originan efectos citotóxicos por medio de los
radicales libres. Asimismo, en las proteínas se da una oxidación en los grupos de
tirosina, metionina, fenilalanina e histidina. Estos aminoácidos a través de sus
cadenas peptídicas se logran dar un entrecruzamiento formando los grupos
carbonilos. Por otro lado, en el ácido desoxirribonucleico (ADN), se producen
carcinogénesis y mutaciones debido al daño o la deficiencia de síntesis de una
proteína, como consecuencia del deterioro a un gen específico, modificación
oxidativa de las bases, deleciones, metilación de citosinas del ADN,
reordenamiento cromosómico e interacciones estables ADN-proteínas. Este daño
se puede realizar por medio de alteración (pérdida/ inactividad de los genes
supresores de tumores que conllevan a la progresión, iniciación o ambas de la
carcinogénesis (40).
3.2. LAS ENFERMEDADES CAUSADAS POR LOS RADICALES LIBRES
Los radicales libres dan origen a enfermedades cardiovasculares, diabetes,
aumento de colesterol malo, cáncer, cambios en el ADN y envejecimiento.
1.Envejecimiento: Es producto de la activación de los genes específicos en un
momento del ciclo celular. Esto se debe a los resultados de acumulación o lesiones
orgánicas debidas a los RLO. Según esta teoría se dice que el envejecimiento
conlleva a una deficiencia de la actividad proteolítica, disminución de las
concentraciones de antioxidantes y la falta de activación de las enzimas
detoxificadoras de los RLO, así como una cierta cantidad de proteínas oxidadas por
la falta de degradación.
2.Aterosclerosis: La placa aterosclerótica está formada por la captación de
lipoproteínas de baja densidad, debido a la transformación de los macrófagos en
células espumosas. Por otro lado, en ciertas ocasiones las condiciones oxidativas
23
de las lipoproteínas se fragmentan y se alteran determinados residuos de
aminoácidos de la apoproteína de la LDL, las cuales, si están oxidadas, tienden a
tener un elevado poder aterogénico, puesto que son capturadas más rápidamente
por los macrófagos, lo cual estimula la síntesis de los factores de trombocitos,
vasoactivos, proliferación de las células musculares lisas de la vascularización, por
lo que se va extendiendo la extensión de la lesión aterosclerótica. Las causas de la
aterosclerosis son; tabaquismo, hipertensión e hiperclororismo, produciendo un
desequilibrio entre la anti oxidación y peroxidación.
3. Cáncer: Esta enfermedad es caracterizada por presencia de necrosis
celular, por lo que se sugiere que los RL tienen cierta implicación en el desarrollo
tumoral, como por ejemplo el humo del tabaco, ya que es la causa del cáncer de
pulmón: además el alquitrán y la nicotina, donde se produce un exceso de RL, que
atacan a los tejidos, destruyendo a las sustancias protectoras. Asimismo, tenemos
el óxido de nitrógeno, radicales que se originan a partir de proteínas cancerígenas.
Cabe señalar que el crecimiento de las células musculares lisas es dado por los
radicales libres donde se supone que el estrés oxidativo participa para la
angiogénesis o neovascularizaciones tumorales.
4.Insuficiencia renal aguda y crónica: Esta enfermedad es originada por la
activación de la enzima xantina-oxidasa y neutrófilos, lo cual origina daño renal por
medio de la perfusión, así como por el aumento de la fase de isquemia por medio
del óxido nítrico, donde los RL ayudan a la perfusión para que haya un balance,
donde entre ellos se podrá determinar la magnitud del daño.
5.Catarata Senil: En esta enfermedad los radicales libre producen un cruzamiento,
degradación de proteínas, desnaturalización, formando gránulos microscópicos de
una composición muy compleja para empelotar el desorden de las moléculas, las
cuales, al incrementar en cantidad y tamaño producen un efecto Tindal para
culminar la especificidad del cristalino.
6.Diabetes Mellitus: Consiste en los altos niveles de glucosa en la sangre, inducido
la glicosilación no enzimática de las proteínas, alterando su función y su estructura.
Estas oxidaciones de azúcares producen los RLO, a concentraciones de glucosa,
típica de los pacientes diabéticos, lo cual conlleva a una excesiva producción de los
radicales de los RLO, por medio de los metales de transición de los antioxidantes.
24
7.Hipertensión Arterial: Es el conjunto de resultados sistemáticos como
consecuencia de los radicales libres. Asimismo, el aumento de la peroxidación de
los lípidos, originadas en la membrana celular como en el plasma, inducen un
aumento de lípidos y una deficiencia de antioxidantes. La hipertensión Arteria
acelerara la aterosclerosis, debido a la sinergia entre el incremento de la presión
sanguínea, así como otros estímulos aterogénicos conllevado al estrés oxidativo en
los vasos sanguíneos.
8.Insuficiencia hepática, Cirrosis y Hepatopatía Alcohólica. Tradicionalmente
se creía que la puerta de las enfermedades hepáticas, se relacionaba por el flujo
sanguíneo esplácnico y alteraciones en su estructura. Gracias a un experimento
con los mediadores 8-iso-PGF2a, producto de la peroxidación lipídica de los RLO,
lograron elevar la presión portal en ratas cirróticas en un laboratorio. Este
experimento se pudo constatar en pacientes cirróticos, donde la peroxidación
lipídica siendo secundaria al daño hepático producido por el alcohol, así como
también otras enfermedades hepáticas, conllevan a un aumento de la presión portal
por medio de los mediadores (8-iso-PGF2a u otros) ocasionando daños hepáticos
agudos en el organismo. Sin embargo, gracias a un antagonista del receptor de
tromboxanos (SQ29548), se pudo bloquear la presión portal. Cabe recalcar que el
estrés oxidativo origina los radicales libres, lo cual se relaciona con el daño hepático
por el consumo de alcohol y la baja de antioxidantes. (41)
25
CONCLUSIONES
La oxidación del cuerpo es fundamental para la vida, porque participa en el proceso
de obtención de energía celular. Si los átomos pierden electrones o comparten
electrones con átomos que tienden a atraparlos, el número de oxidación aumentará.
Los radicales libres se pueden acumular en las células y dañar otras moléculas,
como el ADN, los lípidos y las proteínas. Este daño puede aumentar el riesgo de
cáncer y otras enfermedades.
Los radicales libres son moléculas altamente reactivas y el resultado de estas
reacciones puede provocar trastornos en las membranas celulares de nuestro
cuerpo. Este trastorno es fatal para las células. Debido a que se producen en la
mayoría de las células del cuerpo, es producido por el propio metabolismo celular
y la acción de sustancias tóxicas. Bueno, son producidos por la contaminación
ambiental, la exposición a radiación ionizante y los alimentos químicos procesados.
26
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25. González-Urbaneja DI. Radicales libres Algunas consideraciones clínicas.
Gaceta Médica de Caracas. 2006 abril; 114(2).
26. González-Urbaneja DI. Radicales libres Algunas consideraciones clínicas.
Gaceta Médica de Caracas. 2006 abril; 114(2).
27. Piíla-Garza E. Los radicales libres. Gac Méd Méx. 2018; 132( 2 ).
29
28. Méndez Á. LA GUIA. [Online].; 17 de noviembre de 2010 [cited 2021
Noviembre 04. Available from: https://quimica.laguia2000.com/reacciones-
quimicas/radical-quimico.
29. Youngson DR. "Antioxidantes y Radicales Libres" España, Madrid: Editorial
Vida Natural; 1994.
30. Méndez Á. LA GUIA. [Online].; 17 de noviembre de 2010 [cited 2021
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31. Carmen Gómez Cabrera. PAPEL DE LOS RADICALES LIBRES EN EL
EJERCICIOS FÍSICOS AGOTADOR. EFECTO DE LA ADMISTRACIÓN DE
ANTIOXIDANTES [Internet]. Universidad de Valencia; 2004 [citado el 03 de
noviembre del 2021]. [pg. 40-45]. Disponible en:
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32. Méndez.com, Radical Químico [ sede Wed ]. La Guia: Ángeles Méndez.com,
17 de noviembre del 2010. Disponible: https://quimica.laguia2000.com/reacciones-
quimicas/radical-quimico?fbclid=IwAR3DNPOqRi0aEIzGxakJ64mb2UkYg-
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33. Méndez Á. LA GUIA. [Online].; 17 de noviembre de 2010 [cited 2021
Noviembre 04. Available from: https://quimica.laguia2000.com/reacciones-
quimicas/radical-quimico
34. González-Urbaneja DI. Radicales libres Algunas consideraciones clínicas.
Gaceta Médica de Caracas. 2006 abril; 114(2).
35. Méndez.com, Radical Químico [ sede Wed ]. La Guia: Ángeles, 17 de
noviembre del 2010. [citado el 03 de noviembre del 2021]. Disponible:
https://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/radical-
quimico?fbclid=IwAR3DNPOqRi0aEIzGxakJ64mb2UkYgNBajcUcGegWe5kpCpl6
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36. Venereo Gutiérrez JR. Daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes.
Revista Cubana de Medicina Militar [Internet]. 2016 [citado el 21 de noviembre de
2021];31(2):1561–3046. Disponible en:
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0138-65572002000200009
37. Barata RB. Enfermedades producidas por radicales libres. Revista
Panamericana de Salud Pública [Internet]. 2016 [citado el 21 de noviembre de
30
2021];33(25). Disponible en: https://scielosp.org/article/rpsp/1997.v1n5/399-
400/es/
38. Venereo Gutiérrez Justo R.. Daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes.
Rev Cub Med Mil [Internet]. 2002 Jun [citado 2021 Nov 07] ; 31( 2 ): 126-133.
Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0138-
65572002000200009&lng=es.
39. González-Urbaneja DI. Radicales libres Algunas consideraciones clínicas.
Gaceta Médica de Caracas. 2006 abril; 114(2).
40. Constanza Corrales Lucía, Muñoz Ariza Maira María. Estrés oxidativo:
origen, evolución y consecuencias de la toxicidad del oxígeno [Internet]. 2012: Nova
– Publicación Científica en Ciencias Biomédicas. [Citado el 03 de noviembre del
2021]. Vol 10: 135 – 250. Disponible en:
http://www.scielo.org.co/pdf/nova/v10n18/v10n18a08.pdf
41. León Regal Milagros, Cedeño Morales Raúl, Rivero Morey Rodolfo, Rivero
Morey Jeisy, García Pérez Diana, Bordón González Leissay. La teoría del estrés
oxidativo como causa directa del envejecimiento celular. Medisur [Internet]. 2018
Oct [citado 2021 Nov 03] ; 16( 5 ): 699-710. Disponible en:
http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1727-
897X2018000500012&lng=es
31
ANEXOS
Ilustración 1.- Origen de los radicales libres.Extraído de “Teriopeluqueros” disponible:
https://teriopeluqueros.es/radicales-libres/
La figura muestra a los radicales libres y los antioxidantes, ya que los antioxidantes
se caracterizan por ser moléculas que interactúan con los radicales libres,
culminando la reacción en cadena que estos ocasionan.
Ilustración 2.- Origen y prevención de libres.Extraído Immunotec.Disponible en :
http://immunosalud.com/preguntas/64-immunocal-radicales-libres--estress-oxidativo-oxigeno.html
Los radicales libres tiene aspectos sobresalientes en relación con los antioxidantes, uno
de ellos sería el estrés oxidativo que da origen a enfermedades.
32
Clasificación de los radicales libres
Clasificación de los radicales libres
Clasificación de Radicales según el
oxigeno
Radicales libres orgánicos o primarios
Radicales libres orgánicos o
secundarios.
Intermediarios estables relacionados con
los radicales libres del oxígeno.
Clasificación según su número de
atómico
Radicales Monoatómicos
Radicales libres orgánicos o
secundarios.
Clasificación según su electrón
desapareado
Radicales que se encuentran centrados
en el carbono
Radicales que se encuentran centrados
en el nitrógeno
Radicales que se encuentran centrados
en el oxígeno
Radicales que se encuentran centrados
en átomos de elementos halógenos
Radicales que se encuentran centrados
en un átomo metálico
Clasificación según su carga
Radicales Neutros
Radicales Catiónicos
Radicales Aniónicos
33
La clasificación de los radicales libres según el oxígeno, numero atómico, electrón
desapareado y carga.

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Formación e importancia de radicales libres

  • 1. FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA MONOGRAFÍA: Formación e importancia de radicales libres AUTORES: Gonzales Tello Nilton Rodrigo Heredia Guevara Luis Antony Hernández Becerra Sandra Del Pilar Huamán Sánchez Tomas De Jesús Hurtado Carrero Stacie Nayeli Idrogo Idrogo Kristell Celeste DOCENTE: MG. López López Elmer Pimentel – Perú 2021
  • 2. ÍNDICE I. INTRODUCCIÓN 1 PRESENTACIÓN 1 PROBLEMÁTICA 2 IMPORTANCIA 2 OBJETIVOS 3 objetivo general 3 objetivos específicos 3 JUSTIFICACIÓN. 3 ANTECEDENTES 4 Estructura Monográfica 5 CAPÍTULO I GENERALIDADES DE LOS RADICALES LIBRES 5 1.1 MARCO TEÓRICO. 5 1.1.2 Relación entre Radicales libres y Oxidantes 6 1.2. Origen de los radicales libres 8 1.3. Formación de los radicales libres 8 1.4. Formación de los radicales libres en nuestro organismo. 9 1.5. Factores que influyen a la creación de los radicales. 10 1.5.1 Ambientales. 10 1.5.2. Alimentación. 11 Capítulo II. importancia y clasificación de los Radicales Libres 12 2.1. Importancia de los radicales libres 12 2.2. CLASIFICACIÓN 12 2.2.1. CLASIFICACIÓN DE RADICALES SEGÚN EL OXIGENO 12 2.2.1.1. Radicales libres orgánicos o primarios 12 2.2.1.2. Radicales libres orgánicos o secundarios. 13 2.2.1.3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno. 13 2.2.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NÚMERO DE ATÓMICO 14 2.2.2.1. Radicales Monoatómicos 14 2.2.2.2. Radicales Poliatómicos 15 2.2.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ELECTRÓN DESAPAREADO 15 2.2.3.1. Radicales que se encuentran centrados en el carbono 15 2.2.3.2. Radicales que se encuentran centrados en el nitrógeno 15 2.2.3.3. Radicales que se encuentran centrados en el oxígeno 17
  • 3. 2.2.3.4. Radicales que se encuentran centrados en átomos de elementos halógenos 19 2.2.3.5. Radicales que se encuentran centrados en un átomo metálico 20 2.2.4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CARGA 20 2.2.4.1. Neutros 20 2.2.4.2. Catiónicos 21 2.2.4.3. Aniónicos 21 CAPÍTULO III: EFECTOS DE LOS RADICALES LIBRES 21 3.1. EFECTOS NOCIVOS DE LOS RADICALES LIBRES 21 3.2. LAS ENFERMEDADES CAUSADAS POR LOS RADICALES LIBRES 22 CONCLUSIONES 25 REFERENCIAS 26 Ilustraciones
  • 4. Ilustración 1.- Origen de los radicales libres. Extraído de “Teriopeluqueros” disponible: https://teriopeluqueros.es/radicales-libres/ .........................................................................31 Ilustración 2.- Origen y prevención de libres. Extraído Immunotec. Disponible en : http://immunosalud.com/preguntas/64-immunocal-radicales-libres--estress-oxidativo- oxigeno.html.........................................................................................................................31
  • 5. 1 I. INTRODUCCIÓN PRESENTACIÓN La presente monografía fue realizada con la finalidad de proporcionar información sobre la importancia y formación de los radicales libres en nuestro organismo. Siendo denominados radicales libres a las moléculas que presentan un electrón desapareado, confiriéndoles una capacidad muy reactiva. Sin embargo, ayudan a la lucha contra los virus y bacterias que son originados por medio del oxígeno que se sintetiza en las células Es por ese motivo que la formación de los radicales libres son tanto beneficiosos así también como dañinos para nuestro organismo, es por ese motivo que debe haber un equilibrio. Ya que conllevan a la vejez y algunas enfermedades. Donde nuestro objetivo es dar a comprender de manera analítica, los diversos puntos importantes acerca de este tema para que su comprensión y uso en la medicina sean de mucha ayuda. Con el fin de recolectar información para crear un amplio concepto sobre la formación e importancia de los radicales libres, acudimos a los centros de información virtuales, debido a la coyuntura que estamos pasando; permitiendo acceder a diferentes recursos bibliográficos disponibles, entre ellas tenemos a los buscadores académicos que son una garantía de acceder a fuentes confiables, libros, tesis, artículos científicos que cuentan con el respaldo académico necesario, entre los que hemos usado son: GOOGLE ACADÉMICO siendo líder en el mundo de buscadores académicos, en él se encuentra información especializada, además a REDALYC siendo un sistema de información accesible a nivel internacional. Se ordena en tres series: ciencias naturales y exactas, ciencias sociales, arte y humanidades, SciELO Biblioteca Científica Electrónica en Línea. Ofrece publicaciones on-line de ediciones completas de revistas científicas y finalmente LATINDEX es producto de una cooperación de red institucional que trabaja de manera asociada para reunir información respecto a publicaciones científicas producidas en Iberoamérica y la REVISTAS CIENTÍFICAS de la Universidad Señor De Sipán (USS), ya que tiene sus propias revistas científicas y abarca en la
  • 6. 2 disciplina tanto de psicología, política, derecho, educación, comunicación, administración, ciencias sociales, lo cual está dirigido para las personas que reconozcan la investigación científica. PROBLEMÁTICA Los radicales libres son moléculas reactivas, que nuestro cuerpo produce día a día, para luchar contra los virus y bacterias, a causa de las reacciones biológicas que se producen en la célula. Son necesarias para realizar reacciones y mantener el estado de salud, dichas reacciones son necesarias, sin embargo, a largo tiempo pueden tener consecuencias negativas llegando alterar las membranas celulares y el material que se encuentran dentro de ella, es decir, el genético (1). Un radical libre tiende biológicamente a vivir microsegundos, pero la gran capacidad de reaccionar con todo lo que está a su alrededor provoca así un daño celular. Los que neutralizan a los radicales son los antioxidantes, mediante la liberación de electrones en nuestra sangre, protegiéndonos así de su acción dañina sobre las células y tejidos, los antioxidantes los encontramos en los diferentes alimentos. Siguiendo la dieta rica en frutas y verduras frescas, pescado, cereales, bajos en grasa. No son necesarios suplementos vitamínicos. Por eso es muy importante practicar medidas saludables, para mantener nuestra salud. El problema de los radicales libres en nuestra salud se produce cuando generamos bastantes radicales libres y nuestro cuerpo tiene que soportarlo durante bastante tiempo, producido especialmente por contaminantes externos como la atmósfera y humo de cigarrillos. Por el exceso de grasas trans, carne, margarina y leche aumentan los radicales libres en nuestro organismo (2). IMPORTANCIA La presente monografía se ha realizado con la finalidad de brindar información acerca de la formación e importancia de los radicales en nuestro organismo. Siendo sintetizado a partir de muchas moléculas, pero los derivados de la molécula de oxígeno son la que tiene mayor importancia en patologías humanas. Cabe recalcar que la formación de los radicales libres son tanto beneficiosos así también como dañinos para nuestro organismo, es por ese motivo que debe haber un equilibrio.
  • 7. 3 OBJETIVOS objetivo general ● Explicar la formación e importancia de los radicales libres en el cuerpo humano. objetivos específicos ● Informar la formación de los radicales libres. ● Analizar la importancia y clasificación de los radicales libres ● Conocer los efectos de los radicales libre JUSTIFICACIÓN. La razón de nuestra investigación es tratar de educar e informar la importancia y relevancia de la formación de los radicales libres, pues es un tema muy complejo ya que está compuesto por muchos aspectos, siendo necesario tomar en cuenta los avances tecnológicos y diversos estudios científicos acerca de los radicales libres. Mencionar la importancia de esta investigación en el campo de ciencias de la salud. El impacto de esta investigación deriva al campo social, salud y científico ya que mostrar un estudio más profundo daría paso a nuevas investigaciones y generar conocimiento a la sociedad. Este tema desemboca en múltiples enfermedades como enfermedades coronarias, cáncer, enfermedades autoinmunitarias, aterosclerosis etc. Los radicales libres forman parte del metabolismo, estos se forman en condiciones normales, pero tienen una característica peculiar, son inestables lo que generaría daños en reacciones metabólicas, sistemas biológicos del cuerpo tenemos como ejemplo: Daño al tejido por la reactivación de radicales libres de oxígeno. Los puntos principales que tomará nuestra investigación son los siguientes. Generalidades de los radicales libres, los cuales darán camino a conocer la formación de estos, su importancia, factores de su creación, clasificación entre otros puntos importantes. Nuestro trabajo tiene como finalidad dar a conocer a los estudiantes acerca de nuestra investigación y que les permitan aplicarlos en sus conocimientos y consolidar su formación profesional como también generar nuevas investigaciones.
  • 8. 4 ANTECEDENTES Harman manifestó la "Teoría de los radicales libres del envejecimiento" que hoy en día es el que acoge mayor aceptación. Mc Cord y Fridovich expusieron la existencia de la enzima superóxido dismutasa, reconocieron que la generación del radical anión superóxido acontece en la cadena respiratoria mitocondrial, desde ese entonces hay grandes números de estudios de la relación que se encuentra entre radicales libres y número de condiciones patológicas. En la cadena respiratoria mitocondrial, se realiza la generación de radicales libres, donde el oxígeno es reducido de manera univalente por los complejos respiratorios, producen en anión superóxido, lo cual sufre una transformación de dismutación por obra del superóxido dismutasa, llegando a originar así el peróxido de hidrogeno. El peróxido de hidrógeno se puede difundir con facilidad de la mitocondria al citosol. También, se puede generar radicales libres por acciones de la NADPH oxidasa, por medio de la reacción del peróxido de hidrógeno con los metales de transición, a través de acciones catalíticas de la xantina oxidasa en los procesos de isquemia y reperfusión, por reacciones entre vitamina C y metales de transición. El hierro ingerido se absorbe a nivel intestinal, dependiendo del tipo de hierro que sea, emo o no hemo, luego es transportado en la sangre por la transferrina, para llegar a almacenarse a la ferritina en la célula. Cumple diferentes funciones en el organismo, llega a unirse a los citocromos donde tiene la propiedad de interconvertirse de su forma ferrosa (Fe2+) a la forma férrica (Fe3+), son procesos que se dan a cabo por el transporte de electrones mitocondrial. El ion férrico tiene el poder de evolucionar con el peróxido de hidrógeno y oxidándose así a la forma férrica (Fe3+), generando también, el radical hidroxilo (OH-) que reacciona muy velozmente con las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos (3).
  • 9. 5 ESTRUCTURA MONOGRÁFICA La siguiente monografía está conformada por tres capítulos, en el primero nos enfocamos en informar la formación de los radicales libres. En el segundo, se busca analizar la importancia y clasificación de los radicales libres. Por último, conocer los efectos de los radicales libres. Posterior a ello, redactamos la conclusión, basado en la investigación científica que busca explicar la formación e importancia de los radicales libres en el cuerpo humano. CAPÍTULO I GENERALIDADES DE LOS RADICALES LIBRES 1.1 MARCO TEÓRICO. 1.1.1 radicales libres La medicina ha ido evolucionando con el transcurrir del tiempo dando lugar a nuevos descubrimientos, métodos de curar y tratar ciertas enfermedades donde estos fueron basados en investigaciones científicas con la finalidad de generar soluciones, pero como también abrir paso a nuevos estudios y así avance la ciencia. Los radicales libres se presentan en el organismo de forma normal gracias a las reacciones biológicas producidas en las células, es así que estas moléculas también se encuentran relacionadas con la estructura celular sin olvidar que se pueden combinar con otros elementos celulares. Se tiene como concepto a los radicales libre como un individuo químico la cual se encuentra con un electrón desapareado, a nivel de molecular tienden a formar parejas los átomos y moléculas; y si un electrón no encuentra una pareja da paso a los radicales libre quienes se muestran con un alto nivel oxidante o reductor (4). Por el motivo a que estos radicales se muestran inestables y con una gran probabilidad de activarse tienen la cavidad de combinarse con la estructura celular, los bioelementos (carbohidratos, lípidos, proteínas y una variedad de derivados) de nuestro organismo quienes reaccionan con los radicales libres lo que daría paso a alteraciones a nivel estructural, funcional y en su composición. Es importante en el organismo ya que este es producido por el mismo metabolismo y a la vez eliminadas por los antioxidantes ya que si esta se muestra en una producción excesiva podría causar una lesión tisular como también muchas
  • 10. 6 enfermedades, pero este desequilibrio mostrado puede causar también problemas en la célula en cuestión de antioxidantes y prooxidantes. La oxidación y reducción son tipos de respuestas químicas de parte de los radicales libres donde en cuestión de la reacción de oxidación da paso a una pérdida de un electrón o más en una molécula; si en el anterior dio lugar a una pérdida, en la reducción es lo contrario esta se manifiesta en ganar electrones. Un ejemplo conocido y repercute es el caso clínico una Lipoperoxidación es donde los radicales libres reaccionan a los lípidos insaturados; según Pitkanen (5), mencionan que en una nutrición parenteral se acontece una mezcla lipídica IL dando así una peroxidación dando origen a los radicales libres donde estos causan un deterioro celular. Con lo mencionado esta molécula tiene un amplio concepto, teniendo en cuenta que interviene en una variedad de reacciones en nuestro organismo, pero también se tiene presente el daño que puede causar por su acumulación y exceso a nivel metabólico ya que desemboca a una variedad de enfermedades; en general si se habla de este tema la mayoría lo relaciona con el envejecimiento, pero no es así ya que los radicales libres se manifiesta en diferentes procesos de nuestro organismo. 1.1.2 Relación entre Radicales libres y Oxidantes Según Avello y Suwalsky las reacciones químicas de los radicales libres se realizan de manera constante en las células del cuerpo y son sumamente importantes para mantener una vida saludable, pero dicho proceso tiene que estar controlado adecuadamente mediante una protección antioxidante. (6) Los radicales libres son átomos o grupos de átomos que cuentan con un electrón desapareado o libre por esta razón se dice que son muy reactivos ya que es capaz de captar un electrón de moléculas estables con la finalidad de obtener su estabilidad electroquímica. Una vez que este ha sustraído el electrón que necesitaba, la molécula estable que les cedió se convierte a su vez en un radical libre por quedar con un electrón desapareado, iniciando así una contundente reacción en cadena que daña a las células. La vida media biológica del radical libre es de microsegundos, pero tiene la condición de poder hacer reacción con todo lo que esté a su alrededor resultando de ello un gran daño a las moléculas, membranas celulares y tejidos. Los radicales libres no son intrínsecamente
  • 11. 7 deletéreos; pues nuestro propio cuerpo los produce en cantidades moderadas para poder combatir a bacterias y virus. Como ya se ha mencionado anteriormente el proceso que realizan los radicales libres debe ser controlado con una adecuada protección antioxidante. Un antioxidante es aquella sustancia que tiene la capacidad de neutralizar la acción oxidante de los radicales libres por medio de la liberación de electrones en nuestra sangre, los que posteriormente serán captados por los radicales libres. (7) Los procesos de oxidación mediante los cuales átomos o moléculas van a transferir electrones a diferentes átomos o moléculas, están asociados para liberar energía. Las respiraciones son procesos oxidativos en los cuales la glucosa y ácidos grasos van a consumir para producir ATP (adenosín-trifosfato). Pero al no ser realizados de forma correcta este proceso va a llegar a la producción de diferentes moléculas, como por ejemplo una de ellas va a ser los radicales que son libres (p.ej. anión superóxido; radical peróxido; radical hidroxilo, etc.). estos átomos van a tener en sus órbitas diversos electrones que no son apareados, asiendo así que se produzca situaciones químicamente inestables debido a que los electrones que están solo buscan parejas para que completen órbitas, es por ello que dichos átomos o moléculas roban un electrón a moléculas que están cerca, para que de esta manera la oxiden y alteren su estructura, lo que va a causar que haya daños y que se convierta en otro radical libre, para producir reacciones en cadenas. Los organismos se abastecen de defensas para combatir las acciones dañinas de los radicales libres por medio de los antioxidantes, es decir que los radicales libres se pueden poner en equilibrio para así disminuir el daño. Cuando no hay equilibrios entre los radicales y antioxidantes se van a perder los primeros debido a una mala alimentación, enfermedades o diversas causas las cuales hacen que haya estrés oxidativo, el cual está relacionado con la aparición de diversas enfermedades como cáncer, arteriosclerosis, procesos inflamatorios, cataratas, enfermedad de Parkinson, etc., y, además, el proceso biológico del envejecimiento se acelera a causa del estrés oxidativo. Los antioxidantes son compuestos que no permiten que se formen radicales libres u obstaculizan a los que ya existen. Estos pueden ser sustancias que son propias del organismo ya sean las que vienen de los alimentos, los primero van a evitar que se forme los radicales libres por parte de otras moléculas como por ejemplo en el
  • 12. 8 caso del peróxido de hidrógeno que va a convertir a los radicales libres en moléculas poco perjudiciales, antes de que puedan reaccionar dañando diversas moléculas que se encuentran a su alrededor. Los antioxidantes que no son enzimáticos son diferentes compuestos que van a obtener o neutralizar radicales libres, cediendo un electrón con el cual lo desactivan así mismo paralizan el proceso de cadena por el cual se propaga el daño que estos producen. Dichos antioxidantes no se van a transformar en radicales libres debidoal alto movimiento de electrones, o si lo llegan hacer van a ser de baja reactividad. Los antioxidantes van a ingresar en nuestro organismo mediante los alimentos. La vitamina e se origina principalmente de los aceites vegetales, la cual es la primera vitamina antioxidante la cual se va a transportar en el torrente sanguíneo mediante las fases lipídicas de las partículas lipoproteicas. La vitamina c es uno de los antioxidantes que son solubles al agua las cuales las podemos encontrar en diferentes frutas. Betacaroteno, pigmentos amarillos o rojos que se encentrados en diversas plantas. Polifenoles, son uno de los grupos importantes de compuesto presente en la naturaleza, los cuales vienen de frutas y verduras y de bebidas como té y vino. (8) 1.2. Origen de los radicales libres Los radicales libres son producto de las reacciones producidas en las células, pero existen otros factores externos que también conllevan a la sinterización de estos, entre ellos tenemos; Exposición a los rayos ultravioleta (UV). Exceso de calorías. Procesos inflamatorios y Traumatismos. Ejercicio muy intenso. Deficiencia de antioxidantes en la dieta. (9) 1.3. FORMACIÓN DE LOS RADICALES LIBRES A un radical libre se le define un grupo químico con poder de existir de manera Independiente, la cual tiene un orbital con un electrón desapareado, por lo que dispone de una peculiar reactividad.
  • 13. 9 El radical libre se forma por la unión de un átomo de oxígeno con 7 electrones, formando un átomo inestable, por lo que, al carecer de ese electrón, lo toma de la membrana celular y provoca la creación de otro radical libre más dando lugar a un efecto en cadena. Por la elevada reactividad que tienen, los radicales libres, ya formados tienen la capacidad de interactuar con muchas estructuras celulares mediante una unión covalente a enzimas o receptores, modificando su actividad; por la unión a ciertos componentes de la membrana, modifica la estructura y su función ya que interfiere en los procesos de transporte, iniciando, es decir la peroxidación lipídica, por lo que conlleva a severas consecuencias tanto estructurales como funcionales, o provocando cierto daño sobre el ADN. (10) Si hablamos de la formación de radicales libres a nivel fisiológico, los radicales de mayor importancia serían las especies derivadas del oxígeno como por ejemplo el anión superóxido, el radical hidroxilo, el óxido nítrico, el radical peróxido, el radical hidroperóxido y el oxígeno singlete En el organismo humano los radicales libres se forman normalmente durante el metabolismo aeróbico celular, a través de reacciones enzimáticas, dentro de las que se incluyen la cadena respiratoria, la síntesis de prostaglandinas y el sistema del citocromo P450. Por otro lado, también se pueden originar por accidente a partir de reacciones no enzimáticas como las que se producen por reacción del oxígeno con compuestos orgánicos o las iniciadas por radiaciones ionizantes (11) 1.4. FORMACIÓN DE LOS RADICALES LIBRES EN NUESTRO ORGANISMO. El oxígeno es un componente esencial para la vida y también el sintetizador de los radicales libres, a través de un proceso natural. Cabe señalar que las especies reactivas del oxígeno, así como los radicales libres son producto del metabolismo de las moléculas de oxígeno. Para conocer sobre los mecanismos de formación de las especies de los radicales libres es importante antes entender cómo se componen las moléculas de oxígeno. Es de gran importancia conocer que cada célula de nuestro cuerpo está constituida por moléculas y cada una de estas lo conforman los átomos. Cabe señalar que en los átomos encontramos un núcleo lo cual son orbitadas por los electrones, siendo estos los causantes de crear los enlaces químicos y dar lugar a moléculas, donde
  • 14. 10 se puede decir que los electrones son los que garantizan un equilibrio en el medio. (12) Entonces cuando el cuerpo de una molécula se somete a una reacción y pierden estos enlaces, originan un desequilibrio, esto conlleva a que los electrones busquen otro electrón para que haya una estabilidad. Para conseguirlo, atacan a otra molécula para robar su electrón que le falta. En consecuencia, la molécula atacada se convierte en un radical libre. La formación de los radicales libres en nuestro organismo es un proceso natural, lo cual nuestro cuerpo tiene los mecanismos para contrarrestarlo. Para ello los antioxidantes juegan un papel muy importante, puesto que son los encargados de neutralizar a los radicales libres a través de la donación de electrones sin perder su equilibrio, para ayudar a las células a frenar la secuencia en cadena que es producida por la oxidación. Sin embargo, cuando se tiende a un desequilibrio y el organismo no puede neutralizar a los radicales libres, se da el estrés oxidación, conllevado a dañar el ADN, las membranas celulares y las proteínas. (13) 1.5. FACTORES QUE INFLUYEN A LA CREACIÓN DE LOS RADICALES. 1.5.1 Ambientales. La formación de los radicales libres en los seres humanos se origina de maneras diversas, siendo estas las que dan lugar a la cadena respiratoria mitocondrial, donde el oxígeno es reducido de forma univalente a través de los complejos respiratorios, esto origina al anión superóxido, este radical permite un transformación por medio de la dismutación del superóxido dismutasa formándose el peróxido de hidrógeno, este compuesto a la vez es caracterizado por ser un facilitador para difundir de la mitocondria al citosol. Por otra parte, los radicales son generados por medio de acción NADPH oxidasa, por medio de la reacción de los metales de transición con el peróxido de hidrógeno, por la acción catalítica de la xantina oxidasa con los protocolos de isquemia y reperfusión de la reacción de la vitamina C con los metales de transición. (14). Los antioxidantes también se producen del medio exterior ya sea por medio del metabolismo de ciertas sustancias o directamente. Entre los más importantes está el tabaquismo, una de las fuentes exógenas libres. Siendo el humo una mezcla de sustancias entre ellas se encuentran los óxidos de azufre y de nitrógeno. Asimismo, el ozono (O3) es una ERO que proporciona un extraordinario poder oxidante. Se
  • 15. 11 puede originar de la acción fotoquímica de las radiaciones electromagnéticas del oxígeno, ya sea de la combustión de los carburantes o de los campos eléctricos. Su toxicidad se da al manifiesto tras las exposiciones de las pocas horas de concentración de 3 o 4 partes por millón (ppm). Además, el ozono puede oxidar grupos (-NH2, –OH, -SH y -COH), donde los fosfolípidos de las membranas celulares conllevan a la peroxidación lipídica. Cabe recalcar que también una elevada concentración de O2 genera una sobrecarga de ERO, es por ese motivo cuando la concentración en el aire pasa de los 30-40%, las defensas antioxidantes del organismo comienzan a fracasar. Es por ese motivo que una alimentación baja en antioxidantes conlleva al estrés oxidativo, siendo también los ya mencionados como; la contaminación ambiental, la excesiva exposición solar, el tabaquismo, acción de ciertos medicamentos, etc. Estos contribuyen a la proliferación de los radicales libres y por tanto al estrés oxidativo. (15) 1.5.2. Alimentación. Los radicales libres son elementos que deterioran el organismo con el paso del tiempo, de ahí la importancia que ejercen los antioxidantes ya que suponen un factor clave dentro de nuestro equilibrio nutricional inhibiendo las reacciones de oxidación. Los alimentos antioxidantes: ● Las espinacas están consideradas como un buen protector a nivel neurodegenerativo por su contenido en luteína. ● Un consumo moderado de vino tinto se relaciona con una buena salud cardiovascular debido al alto nivel de resveratrol que contiene. ● La manzana y la cebolla resultan muy beneficiosas por su contenido en quercetina. Es muy importante ingerir una dieta variada rica en frutas y hortalizas de muchos colores. El color de las frutas y verduras determinan el tipo de vitamina y nutrientes que llevan. También es beneficioso hacer un aporte de antioxidantes a nuestro organismo en forma de comprimidos, cápsulas, zumos, extractos…
  • 16. 12 Debido al estilo de vida estresante que llevamos causado por trabajo, estudios, familia, etc. disponemos de poco tiempo para cuidarnos. Por este motivo, te proponemos una lista de los antioxidantes más conocidos que puedes encontrar en tu farmacia como complemento a tu dieta. ● Vitamina C ● Vitamina E ● Coenzima Q. (16) CAPÍTULO II. IMPORTANCIA Y CLASIFICACIÓN DE LOS RADICALES LIBRES 2.1. IMPORTANCIA DE LOS RADICALES LIBRES Los radicales libres se pueden formar a partir de muchas moléculas, pero los radicales libres de las moléculas de oxígeno son los más importantes en la patología humana. También son importantes en la transducción de señales celulares, especialmente en la transducción de señales de apoptosis de células que sufren daños en el ADN. (17) El oxígeno es una molécula altamente reactiva que puede formar enlaces covalentes con la mayor parte del agua y con muchas moléculas orgánicas como productos de hidrólisis. Los radicales libres del agua agregados al oxígeno originan en el agua enlaces entre los radicales libres, con lo que se incrementa su reactividad. (18) Todos los radicales libres de agua y del oxígeno son muy reactivos. Los radicales libres de agua se forman con mayor facilidad cuando el agua está caliente; los radicales libres de oxígeno se forman con mayor facilidad en la sangre que está hecha de agua caliente, que es la sangre circulante. Consecuentemente, los radicales libres de agua se forman en los tejidos y en el cerebro humano calientes, y los radicales libres de oxígeno en la sangre caliente. (18) 2.2. CLASIFICACIÓN 2.2.1. CLASIFICACIÓN DE RADICALES SEGÚN EL OXIGENO 2.2.1.1. Radicales libres orgánicos o primarios
  • 17. 13 Se producen por la transferencia de electrones sobre el átomo de oxígeno, representan por tanto distintos estados en la reducción de este y se caracterizan principalmente por tener una vida media muy corta; son el anión superóxido, el óxido nítrico y el radical hidroxilo (19). 2.2.1.2. Radicales libres orgánicos o secundarios. Desde el punto de vista químico, los radicales libres orgánicos son todas aquellas especies químicas, cargadas o no, que en su estructura atómica presentan un electrón desapareado o impar en el orbital externo que les da una configuración espacial generadora gran inestabilidad, señalizado por el punto situado a la derecha del símbolo. Poseen una estructura birradicálica, son muy reactivos, tienen una vida media corta, por lo que actúan cercano al sitio en que se forman y son difíciles de dosificar. (20) Desde el punto de vista molecular son pequeñas moléculas ubiquitarias y difusibles que se producen por diferentes mecanismos entre los que se encuentran la cadena respiratoria mitocondrial, la cadena de transporte de electrones a nivel microsomas y en los cloroplastos, y las reacciones de oxidación, por lo que producen daño celular (oxidativo) al interactuar con las principales biomoléculas del organismo. (21) Radicales libres orgánicos o secundarios se pueden originar por la transferencia de un electrón de un radical primario a un átomo de una molécula orgánica o por la reacción de 2 radicales primarios entre sí, poseen una vida media un tanto más largo que los primarios; los principales átomos de las biomoléculas son: carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre. (22) 2.2.1.3. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno. El oxígeno forma parte del planeta tierra y consta en la corteza terrestre como el elemento químico más exuberante (53.8 %) y en su forma estructural O2 (21%) de la consistencia del aire (23). Es importante mencionar que el oxígeno forma parte de la vida siendo algo indispensable ya que es utilizado en diferentes procesos metabólicos de los seres humanos.
  • 18. 14 Por otra perspectiva el oxígeno también genera problemas, llegando al punto de ser tóxico por el motivo que se expone a altas concentraciones por encima del nivel atmosférico lo que daría paso a grandes males irreversibles; un ejemplo la difusión celular. El oxígeno tiene una característica en particular donde refiere que este reacciona a solo a moléculas semejantes a su misma configuración lo que daría paso a un problema el cual estaría imposibilitado reaccionar con las demás moléculas. Por ello es importante mencionar que del oxígeno se forman especies reactivas de oxígeno (EROs) (hidroxilo) – (superóxido) y el peróxido de hidrógeno, también oxiradicales (24). Los EROs forman parte de una variedad de procesos celulares como: producción de hormonas del crecimiento, acción y secreción de la insulina entre otros procesos (25). Como todo en exceso es dañino en nuestro organismo, en este caso al encontrarse en una alta reactividad de especies reactivas de oxígeno da lugar a consecuencias dañinas para el ser humano; lo primero que sucedería es una alteración celular dando paso a patologías como VIH, Parkinson, cirrosis entre otras (3-4). La principal especie reactiva y la más común a nivel celular encontramos al anión superóxido, la cual se genera a partir de reacciones de autooxidación y enzimáticas en la variedad de organelos celulares como la mitocondria, retículo endoplasmático, peroxisomas, y el citosol. Cabe mencionar que el radical Hidroxilo tiene una capacidad a nivel celular de causar un daño superior, por el motivo que este no cuenta con un sistema enzimático antioxidante para este radical. Pero es importante recalcar que este radical se da por la hidrólisis del agua la cual se encuentra expuesta a Rayos X o rayos gamma (26). 2.2.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NÚMERO DE ATÓMICO 2.2.2.1. Radicales Monoatómicos Son radicales de que solo tiene un átomo o ion y a la vez tienen una cantidad de electrones impar, un ejemplo sería el radical Bromo, el radical del Cloro o el radical de Hidrógeno. (27)
  • 19. 15 2.2.2.2. Radicales Poliatómicos Los radicales poliatómicos se conocen como un átomo o una molécula cargada eléctricamente. Esto se debe a la ganancia o pérdida de electrones en una reacción química. (28) 2.2.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU ELECTRÓN DESAPAREADO 2.2.3.1. Radicales que se encuentran centrados en el carbono Los radicales libres son conocidos como radicales químicos, estas especies químicas se clasifican de tipo molecular o atómico, encontrándose de manera inestable, lo cual le confiere un gran poder como reactivo por su electrón desapareado. Se suele confundir con los grupos sustituyentes, siendo los que forman parcialmente a una molécula, esta es una razón por lo que nunca están aislados en ningún momento. Asimismo, gracias a su configuración electrónica son llamados como “la configuración de capas abiertas”, indicando que al menos pasee como mínimo a un electrón desapareado, donde tiene una elevada probabilidad de enlazarse con otro u otro átomo de alguna molécula en su medio. La importancia de su función es que ayuda al proceso de combustión en el medio atmosférico de las polimerizaciones ya sea fuera o dentro de las células. Cuando el átomo central tiene un electrón desapareado, podemos decir que el radical se encuentra centrado en el carbono, en estos grupos se distinguen los radicales según el carbono que posea el electrón, como los radicales primarios encontrándose el radical metilo (CH3), así como también a los radicales secundarios o terciarios, siendo estos los que poseen mayor estabilidad. (29) 2.2.3.2. Radicales que se encuentran centrados en el nitrógeno El óxido nítrico tiene diversas funciones biológicas, es producido por los macrófagos como parte de sus armamentos citotóxicos. Es acarreador de un electrón impar, siendo un Radical Libre activo que puede evolucionar con el oxígeno y forma el anión peroxinitrito. El óxido nítrico es un gas altamente difusible, presenta solubilidad en los lípidos y cuenta con un tiempo de vida muy corto, es generado por medio de L-arginina en L-citrulina a través de la enzima óxido nítrico sintasa (NOS), la cual cuenta con tres isoformas: endotelial (eNOS), inducible (iNOS) y neuronal (nNOS).
  • 20. 16 ● La Neuronal y Endotelial: Son enzimas constituidas constitutivas moderadas en relación con su actividad. ● La Inducible: Es regulada transcripcionalmente. Cuando se produce en bajas cantidades óxido nítrico media efectos fisiológicos, sin embargo, cuando está en exceso se genera citotoxicidad, por lo que es un gas sumamente difusible no se puede mantener almacenado en el organismo, cuando la célula lo produce, se desaparece a través de la membrana celular para difundirse a las proximidades. La propiedad de penetrar membranas permite que el óxido nítrico afecte el estrés oxidativo y nitrosativo, tratándose de una molécula señal que puede ser soltada desde cualquier parte de la célula que la produce. Esta molécula es altamente reactiva para los centros hemo de las proteínas que pueden controlar el tono vascular y la regulación del calibre vascular, para que pueda lograr estos efectos el óxido nítrico se une covalentemente a metales de transición o también a los grupos tiol de los aminoácidos de proteínas para finalmente producir moléculas activadas a las que la célula sea susceptible. Estas moléculas pueden cambiar directamente la acción de una enzima o membrana receptor. En los medios intracelulares y extracelulares, si la producción de ácido nítrico es mayor o constante a lo normal, puede darse una unión molecular entre éste y el oxígeno para así formar nitrito y nitrato, en la que el nitrato reacciona velozmente con el anión superóxido y luego dar origen al peroxinitrito (ONOOO-), es una molécula reactiva que puede hidrolizar o nitrosilo los grupos sulfhidrilos y tioéster de las diversas proteínas y lípidos, puede llegar a fragmentar las moléculas de ADN, daña la célula, disminuye sistemas antioxidantes de la célula, inducción de la oxidación de lipoproteínas, etc. Con su forma ácida (ONOOH) crea un conjugado, que se va descomponiendo en radical hidroxilo (OH) y dióxido de nitrógeno (NO2). El dióxido de nitrógeno es más reactivo que el anterior, lo que produce que los grupos tiol de las proteínas se alteran rápidamente junto con el OH y formando así la pareja de radicales libres demasiado tóxicas para la célula. Al formarse los radicales libres, empiezan a atacar a las primordiales macromoléculas de la célula y llegando a modificar su estructura, o funcionamiento, de esta manera los radicales libres derivados del oxígeno peroxidan ácidos grasos
  • 21. 17 de las membranas biológicas llegando así a alterar la unión de enzimas y membranas biológicas. Las variedades reactivas de nitrógeno pueden llegar a nitrosilar diferentes macromoléculas y alterar su estructura, donde pueden generar la rotura de la cadena de nucleótidos, si el daño es demasiado extenso la célula dejará de funcionar y morirá ya sea por apoptosis o necrosis se da mediante los ataques de los radicales libres hacia la membrana celular y otros organelos. Las enzimas componen el grupo de compuestos con propiedades antioxidantes importantes, tienen una función homeostática, como es el control y estabilización fisiológicas de radicales libres. Se dividen en dos grupos de moléculas: ● Tienen la estructura compleja y un elevado peso molecular, que constituyen el grupo de las enzimas antioxidantes ● Son antioxidantes de menor tamaño y peso molecular, entre los que se encuentran: vitaminas E y C, glutatión reducido (GSH), ácido úrico, carotenos, etc. Así actúan en sincronización para reducir o eliminar eficientemente a los radicales libres O2 y al H2O2 para transformarlos en agua y oxígeno. También, evitan la interacción entre los anteriores radicales libres en presencia o ausencia de metales de transición para inhibir la producción del radical hidroxilo (30). 2.2.3.3. Radicales que se encuentran centrados en el oxígeno En condiciones normales de presión y temperatura, dos átomos de oxígeno se enlazan para formar el oxígeno, que es un gas diatómico incoloro, inodoro e insípido con fórmula O 2, es importante para la atmósfera y necesaria para sostener la vida terrestre. Sin embargo, los radicales libres derivados del oxígeno u oxirradicales, también, tienen la capacidad de dañar algunas biomoléculas importantes para actividades celulares que son fundamentales para la vida. En la mayoría de las células aerobias el oxígeno consumido es reducido a agua, mediante el respiro mitocondrial, obteniendo así en la etapa final 4 electrones y 4 protones que son transferidos simultáneamente a una molécula de oxígeno. La aerobiosis es un proceso de respiración celular, en el que se usa el oxígeno para la oxidación del sustrato. En la reducción univalente o monovalente, la molécula de oxígeno acepta un electrón por cada vez, originando así un grupo de compuestos intermediarios que
  • 22. 18 forman los radicales libres derivados del oxígeno, que son oxidantes y tóxicos. Existe una cadena de enzimas que su actividad normal puede generar el radical superóxido. Los macrófagos pueden originar peróxido mediante el desarrollo inflamatorio por activación de la NADPH de sus membranas plasmáticas que sirve para destrozar cepas bacterianas, por lo que, los macrófagos juegan un papel muy importante en la formación de radicales libres en los diversos procesos inflamatorios. En la segunda etapa de la reducción univalente del oxígeno, consiste en la preparación de peróxido de hidrógeno, que puede dar origen a partir del superóxido en la reacción de dismutación catalizada por el superóxido dismutasa. La cual permite la expulsión del superóxido con formación de peróxido de hidrógeno y oxígeno. También se da mediante la ausencia de enzima, la cual es muy lenta. El H20z y el ‘02 no son radicales libres porque carecen de electrones no apareados. Sin embargo, son oxidantes tóxicos para las células. El H02z puede atravesar fácilmente por las membranas accediendo a toda la célula, su toxicidad es dependiente a la presencia de enzimas como el glutatión peroxidasa y la catalasa, que lo destruyen. También por la velocidad con la que es convertido a radicales demasiados reactivos (radical hidroxilo), solo actúa en el lugar donde se formó porque tiene una vida mediamuy corta, dependiendo del sitio de formación de OH. Se crea una reacción en cadena en la que 1 OH puede generar cientos de moléculas de ácidos grasos que luego se convertirán en lipo hidroperóxidos, lo que puede llegar a generar por la acumulación de estos es que las funciones de la membrana se desorganizan e incluso llegar a destruirlas. Los radicales lipo peroxi que se forman y los aldehídos citotóxicos, pueden llegar a ocasionar un daño considerable a las proteínas de las membranas inactivando algunas enzimas y receptores (31). Los organismos aeróbicos, son capaces de utilizar el oxígeno molecular para así extraer una mayor cantidad de energía de los nutrientes que son oxidados mediante el ciclo de Krebs, luego de haber sido convertido en acetil coenzima A, como productos de dichas oxidaciones tenemos a los hidrogeniones y electrones, terminan siendo captados por el oxígeno molecular que es el último admitido de la cadena respiratoria mitocondrial, en la que la reducción del oxígeno molecular llega
  • 23. 19 a formar dos moléculas de agua, mientras tanto parte de la energía obtenida de la oxidación es captada en forma de ATP. El oxígeno tiene una función muy importante ya que puede actuar como aceptor final de electrones mediante la respiración celular, pero también, conforma el punto de partida para un tipo de daño celular distinguido como Estrés Oxidativo, el oxígeno no consumido mediante la respiración celular es convertido en especies reactivas del oxígeno (ERO) siendo capaces de oxidar lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. El estrés oxidativo producidas por acción metabólica normal, también se da por diversos factores como fumar, exceso o falta de ejercicio, mala alimentación, cooperan para desarrollar enfermedades crónicas como la diabetes, enfermedades cardiovasculares y el cáncer, así como el crónico degenerativas que afectan radicalmente a la población. El cuerpo humano utiliza diferentes antioxidantes para protegerse del ataque de los radicales libres (RL), de los cuales se obtiene generalmente de la dieta. El consumo de antioxidantes tiene un impacto importante en el mantenimiento de la salud porque los antioxidantes endógenos no proporcionan suficiente protección contra las variedades reactivas de oxígeno. Los Radicales Libres son neutralizados por labor enzimática y no enzimática. Donde la acción enzimática es ejercida por las diversas enzimas como el glutatión peroxidasa (GPX), catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD), entre otras. Por el contrario, la no enzimática se realiza mediante antioxidantes como las vitaminas A, C y E, glutatión, compuestos fenólicos. Además, de los RL de producción interna, están los externos: los productos químicos presentes en el aire, el agua y los alimentos, humos, exposición a los rayos ultravioleta, etc. (32) 2.2.3.4. Radicales que se encuentran centrados en átomos de elementos halógenos Es una molécula incompleta que queda cuando un ácido pierde total o parcialmente sus átomos de hidrógeno acídicos, adquiriendo valencia negativa igual al número de hidrógenos desprendidos.
  • 24. 20 Los radicales halógenos pueden ser monoatómicos (neutros, aniónicos o catiónicos, según que no posean carga; o que ésta sea negativa o positiva), como el radical cloro Cl·, el radical bromo Br·, que son simplemente átomos o iones con un número impar de electrones. (33) Radicales centrados en átomos de halógeno: son el radical cloro Cl y bromo Br. El cloro atómico, es un radical, es capaz de degradar el ozono que nos protege de la radiación ultravioleta. Un sólo átomo es capaz de descomponer miles de moléculas de ozono, puesto que después del ataque químico, el átomo de cloro se regenera. (34) El bromo atómico, es un radical, se trata de átomos o iones que tengan su cantidad de electrones impares. Considerado un elemento químico esencial, aunque no se conocen exactamente las funciones que realiza. Algunos de sus compuestos se han empleado en el tratamiento contra la epilepsia y como sedantes. (35) 2.2.3.5. Radicales que se encuentran centrados en un átomo metálico Las reacciones se encuentran concentradas en las mitocondrias en donde se observa las especies reactivas producen un exceso generando una demanda emergente es decir el ATP/ADP es elevado y causa un aumento de O2 y a la vez reduce los elementos redox. Es aquí donde se presencia el ciclo de redox de la ubiquinona la cual implica en la formación de HO a partir de H2O2, además el peróxido de hidrógeno atraviesa fácilmente las membranas generando un contacto con la ubisemiquinona dando como reacción: Q + H2O2 – Q + HO° + HO La reacción de Fenton Haber Weiss consiste en la reducción del H2O2 gracias a los iones de metales (FE+2) (CU +) y otros. Haber y Weiss mostraron el mecanismo de reacción de FE+2 ante la H2O2 la cual da lugar a una reducción y también una descomposición al radical hidroxilo y el ion hidroxilo. Esta reacción da paso a varios metales, pero aún no se sabe de forma clara de cómo los iones metálicos son capaces de hacer la función de catalizadores redox, es decir que los metales catalizan la reducción de H2O2 (36). 2.2.4. CLASIFICACIÓN SEGÚN SU CARGA 2.2.4.1. Neutros
  • 25. 21 Estos radicales se forman cuando se pierde un hidrógeno en un ácido oxácido, por lo que su número de electrones se vuelve negativa juntamente con el número de Hidrógenos perdidos. (37) 2.2.4.2. Catiónicos Tiene una o más cargas de elementos positivos, y la carga catiónica se puede expresar en la fórmula molecular o el nombre por el número de carga o el número de oxidación. (38) 2.2.4.3. Aniónicos Grupo funcional en la molécula cargado negativamente, sin embargo, para mantener la neutralidad eléctrica, este está asociado a un catión (positivo). Como cada agente tensioactivo, los tensioactivos aniónicos están formados por una parte polar y una parte no polar. (39) CAPÍTULO III: EFECTOS DE LOS RADICALES LIBRES 3.1. EFECTOS NOCIVOS DE LOS RADICALES LIBRES Los radicales libres, son especies muy reactivas provenientes del oxígeno, estas ocasionan deterioro de las células sobre las diferentes macromoléculas, entre ellas tenemos. ● Lípidos. En estas macromoléculas se originan mayor daño por medio del proceso de peroxidación lipídica, afectando directamente a las estructuras donde están concentradas la mayor cantidad de ácidos grasos poliinsaturados, debida a que se logra alterar la permeabilidad de la membrana celular, conllevando a la muerte de la célula. Esta peroxidación lipídica sucede por medio del peróxido de hidrógeno, la reactividad encadena del oxígeno, el radical hidroxilo y el oxígeno single. La causa que conllevan a la peroxidación lipídica es: ● La presencia de hierro. ● La naturaleza cuantitativa y cualitativa del agente inicializador.
  • 26. 22 ● El contenido celular de antioxidante (glutatión, betacarotenos, alfatocoferoles) ● La tensión de oxígeno. ● La reacción del glutatión peroxidasa (GSH-Prx) es afectada por la activación de enzimas. Cuando ocurre el proceso de peroxidación lipídica da lugar a la formación de peróxidos orgánicos, así como a otros productos, por medio de los ácidos grasos insaturados. Al iniciar este proceso se originan efectos citotóxicos por medio de los radicales libres. Asimismo, en las proteínas se da una oxidación en los grupos de tirosina, metionina, fenilalanina e histidina. Estos aminoácidos a través de sus cadenas peptídicas se logran dar un entrecruzamiento formando los grupos carbonilos. Por otro lado, en el ácido desoxirribonucleico (ADN), se producen carcinogénesis y mutaciones debido al daño o la deficiencia de síntesis de una proteína, como consecuencia del deterioro a un gen específico, modificación oxidativa de las bases, deleciones, metilación de citosinas del ADN, reordenamiento cromosómico e interacciones estables ADN-proteínas. Este daño se puede realizar por medio de alteración (pérdida/ inactividad de los genes supresores de tumores que conllevan a la progresión, iniciación o ambas de la carcinogénesis (40). 3.2. LAS ENFERMEDADES CAUSADAS POR LOS RADICALES LIBRES Los radicales libres dan origen a enfermedades cardiovasculares, diabetes, aumento de colesterol malo, cáncer, cambios en el ADN y envejecimiento. 1.Envejecimiento: Es producto de la activación de los genes específicos en un momento del ciclo celular. Esto se debe a los resultados de acumulación o lesiones orgánicas debidas a los RLO. Según esta teoría se dice que el envejecimiento conlleva a una deficiencia de la actividad proteolítica, disminución de las concentraciones de antioxidantes y la falta de activación de las enzimas detoxificadoras de los RLO, así como una cierta cantidad de proteínas oxidadas por la falta de degradación. 2.Aterosclerosis: La placa aterosclerótica está formada por la captación de lipoproteínas de baja densidad, debido a la transformación de los macrófagos en células espumosas. Por otro lado, en ciertas ocasiones las condiciones oxidativas
  • 27. 23 de las lipoproteínas se fragmentan y se alteran determinados residuos de aminoácidos de la apoproteína de la LDL, las cuales, si están oxidadas, tienden a tener un elevado poder aterogénico, puesto que son capturadas más rápidamente por los macrófagos, lo cual estimula la síntesis de los factores de trombocitos, vasoactivos, proliferación de las células musculares lisas de la vascularización, por lo que se va extendiendo la extensión de la lesión aterosclerótica. Las causas de la aterosclerosis son; tabaquismo, hipertensión e hiperclororismo, produciendo un desequilibrio entre la anti oxidación y peroxidación. 3. Cáncer: Esta enfermedad es caracterizada por presencia de necrosis celular, por lo que se sugiere que los RL tienen cierta implicación en el desarrollo tumoral, como por ejemplo el humo del tabaco, ya que es la causa del cáncer de pulmón: además el alquitrán y la nicotina, donde se produce un exceso de RL, que atacan a los tejidos, destruyendo a las sustancias protectoras. Asimismo, tenemos el óxido de nitrógeno, radicales que se originan a partir de proteínas cancerígenas. Cabe señalar que el crecimiento de las células musculares lisas es dado por los radicales libres donde se supone que el estrés oxidativo participa para la angiogénesis o neovascularizaciones tumorales. 4.Insuficiencia renal aguda y crónica: Esta enfermedad es originada por la activación de la enzima xantina-oxidasa y neutrófilos, lo cual origina daño renal por medio de la perfusión, así como por el aumento de la fase de isquemia por medio del óxido nítrico, donde los RL ayudan a la perfusión para que haya un balance, donde entre ellos se podrá determinar la magnitud del daño. 5.Catarata Senil: En esta enfermedad los radicales libre producen un cruzamiento, degradación de proteínas, desnaturalización, formando gránulos microscópicos de una composición muy compleja para empelotar el desorden de las moléculas, las cuales, al incrementar en cantidad y tamaño producen un efecto Tindal para culminar la especificidad del cristalino. 6.Diabetes Mellitus: Consiste en los altos niveles de glucosa en la sangre, inducido la glicosilación no enzimática de las proteínas, alterando su función y su estructura. Estas oxidaciones de azúcares producen los RLO, a concentraciones de glucosa, típica de los pacientes diabéticos, lo cual conlleva a una excesiva producción de los radicales de los RLO, por medio de los metales de transición de los antioxidantes.
  • 28. 24 7.Hipertensión Arterial: Es el conjunto de resultados sistemáticos como consecuencia de los radicales libres. Asimismo, el aumento de la peroxidación de los lípidos, originadas en la membrana celular como en el plasma, inducen un aumento de lípidos y una deficiencia de antioxidantes. La hipertensión Arteria acelerara la aterosclerosis, debido a la sinergia entre el incremento de la presión sanguínea, así como otros estímulos aterogénicos conllevado al estrés oxidativo en los vasos sanguíneos. 8.Insuficiencia hepática, Cirrosis y Hepatopatía Alcohólica. Tradicionalmente se creía que la puerta de las enfermedades hepáticas, se relacionaba por el flujo sanguíneo esplácnico y alteraciones en su estructura. Gracias a un experimento con los mediadores 8-iso-PGF2a, producto de la peroxidación lipídica de los RLO, lograron elevar la presión portal en ratas cirróticas en un laboratorio. Este experimento se pudo constatar en pacientes cirróticos, donde la peroxidación lipídica siendo secundaria al daño hepático producido por el alcohol, así como también otras enfermedades hepáticas, conllevan a un aumento de la presión portal por medio de los mediadores (8-iso-PGF2a u otros) ocasionando daños hepáticos agudos en el organismo. Sin embargo, gracias a un antagonista del receptor de tromboxanos (SQ29548), se pudo bloquear la presión portal. Cabe recalcar que el estrés oxidativo origina los radicales libres, lo cual se relaciona con el daño hepático por el consumo de alcohol y la baja de antioxidantes. (41)
  • 29. 25 CONCLUSIONES La oxidación del cuerpo es fundamental para la vida, porque participa en el proceso de obtención de energía celular. Si los átomos pierden electrones o comparten electrones con átomos que tienden a atraparlos, el número de oxidación aumentará. Los radicales libres se pueden acumular en las células y dañar otras moléculas, como el ADN, los lípidos y las proteínas. Este daño puede aumentar el riesgo de cáncer y otras enfermedades. Los radicales libres son moléculas altamente reactivas y el resultado de estas reacciones puede provocar trastornos en las membranas celulares de nuestro cuerpo. Este trastorno es fatal para las células. Debido a que se producen en la mayoría de las células del cuerpo, es producido por el propio metabolismo celular y la acción de sustancias tóxicas. Bueno, son producidos por la contaminación ambiental, la exposición a radiación ionizante y los alimentos químicos procesados.
  • 30. 26 REFERENCIAS 1. Casanova LJL, Dra. María Antonia Barrios e. Radicales libres y antioxidantes, realidades y perspectivas. Revista Archivo Médico de Camagüey. 1997 may; 1(2). 2. Marcia Avello MS. Radicales libres, antioxidantes naturales y mecanismos de protección*. Atenea (Concepción). 2006; 161(162). 3. Dres. Israel Korc MBMM. Radicales libres. Rev Med Uruguay. 1995 septiembre; 11(2). 4. Enrique Piña Garza. Los radicales libres. Beneficios y problemas [Internet]. Departamento de Bioquímica, Gac Méd Méx. [Citado el 03 de noviembre del 2021]. Vol. 132 N° 2. Disponible en: https://www.anmm.org.mx/bgmm/1864_2007/1996- 132-2-183-203.pdf 5. Dres. Israel Korc, Margarita Bidegain, Miguel Martell. Radicales libres Bioquímica y sistemas antioxidantes Implicancia en la patología neonatal. [Internet] Rev Med Uruguay 1995. [Citado el 03 de noviembre del 2021] 11: 121-135. Disponible en: https://www.rmu.org.uy/revista/1995v2/art6.pdf 6. Avello M, Suwalsky M. Radicales libres, antioxidantes naturales y mecanismos de protección. Atenea (Concepc, Impresa). 2006;(494):161-72. 7. Diario Córdoba. RADICALES LIBRES Y ANTIOXIDANTES [Internet]. Diario Córdoba. 2006 [citado 26 de octubre de 2021]. Disponible en: https://www.diariocordoba.com/educacion/2006/03/29/radicales-libres- antioxidantes-38661704.html 8. Venereo Gutiérrez CJ. DAÑO OXIDATIVO, RADICALES LIBRES Y ANTIOXIDANTES [Internet]. Sld.cu. 2002 [citado 26 de octubre de 2021]. Disponible en: http://scielo.sld.cu/pdf/mil/v31n2/mil09202.pdf 9. Paredes Salido F, Roca Fernández JJ. Influencia de los radicales libres en el envejecimiento celular. Offarm [Internet]. 2017 [citado el 5 de noviembre de 2021];21(7):96–100. Disponible en: https://www.elsevier.es/es-revista-offarm-4- articulo-influencia-los-radicales-libres-el-13034834 10. Korc’ DI, Martell M. Bioquímica y sistemas antioxidantes Implicancia en la patología neonatal [Internet]. Org.uy. 1995 [citado el 5 de noviembre de 2021]. Disponible en: https://www.rmu.org.uy/revista/1995v2/art6.pdf
  • 31. 27 11. Bender DA. Radicales libres [Internet]. Access Medicina. 2017 [citado el 4 de noviembre de 2021]. Disponible en: https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1814&sectionid=127 365521#:~:text=%2B%2B- ,Los%20radicales%20libres%20son%20especies%20moleculares,con%20un%20 electr%C3%B3n%20no%20pareado.&text=Los%20radicales%20son%20important es%20en,han%20sufrido%20da%C3%B1o%20de%20DNA 12. Guija-Guerra Henry, Guija-Poma Emilio, Ponce-Pardo John, Inocente- Camones Miguel, Camarena-Chavigur Luis. Generación de radicales libres por efecto de vitamina C sobre un jarabe antianémico de sulfato ferroso. Horiz. Med. [Internet]. 2018 oct [citado 2021 Nov 03]; 18(4): 35-41. Disponible en: http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1727- 558X2018000400005&lng=es. 13. León Regal Milagros, Cedeño Morales Raúl, Rivero Morey Rodolfo, Rivero Morey Jeisy, García Pérez Diana, Bordón González Leissay. La teoría del estrés oxidativo como causa directa del envejecimiento celular. Medisur [Internet]. 2018 Oct [citado 2021 Nov 03] ; 16( 5 ): 699-710. Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1727- 897X2018000500012&lng=es. 14. Atenea. Radicales libres, antioxidantes naturales y mecanismos de protección [Internet]. SCIELO. 2010 [citado el 6 de noviembre de 2021]. Disponible en: https://www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0718- 04622006000200010&script=sci_arttext 15. Gutiérrez1 CJRV. Daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes. Revista Cubana de Medicina Militar. 2002 junio; 31(2).Cheesman KH, Slater TF. Radicales libres en medicina. Br Med Bull 1998;49:118-21 16. Basaga HS. Aspectos biomédicos de los radicales libres. Biochem Cell Biol 1989;68:989-98 17. Soto” ISdMM“LD. Daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes. SCIELO. 2002 Junio; v.31 (1561-3046). 18. Constanza Corrales Lucía, Muñoz Ariza Maira María. Estrés oxidativo: origen, evolución y consecuencias de la toxicidad del oxígeno [Internet]. 2012: Nova – Publicación Científica en Ciencias Biomédicas. [Citado el 03 de noviembre del
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  • 33. 29 28. Méndez Á. LA GUIA. [Online].; 17 de noviembre de 2010 [cited 2021 Noviembre 04. Available from: https://quimica.laguia2000.com/reacciones- quimicas/radical-quimico. 29. Youngson DR. "Antioxidantes y Radicales Libres" España, Madrid: Editorial Vida Natural; 1994. 30. Méndez Á. LA GUIA. [Online].; 17 de noviembre de 2010 [cited 2021 Noviembre 04. Available from: https://quimica.laguia2000.com/reacciones- quimicas/radical-quimico 31. Carmen Gómez Cabrera. PAPEL DE LOS RADICALES LIBRES EN EL EJERCICIOS FÍSICOS AGOTADOR. EFECTO DE LA ADMISTRACIÓN DE ANTIOXIDANTES [Internet]. Universidad de Valencia; 2004 [citado el 03 de noviembre del 2021]. [pg. 40-45]. Disponible en: file:///C:/Users/user/Downloads/gomez.pdf 32. Méndez.com, Radical Químico [ sede Wed ]. La Guia: Ángeles Méndez.com, 17 de noviembre del 2010. Disponible: https://quimica.laguia2000.com/reacciones- quimicas/radical-quimico?fbclid=IwAR3DNPOqRi0aEIzGxakJ64mb2UkYg- NBajcUcGegWe5kpCpl67WK0yK--iU 33. Méndez Á. LA GUIA. [Online].; 17 de noviembre de 2010 [cited 2021 Noviembre 04. Available from: https://quimica.laguia2000.com/reacciones- quimicas/radical-quimico 34. González-Urbaneja DI. Radicales libres Algunas consideraciones clínicas. Gaceta Médica de Caracas. 2006 abril; 114(2). 35. Méndez.com, Radical Químico [ sede Wed ]. La Guia: Ángeles, 17 de noviembre del 2010. [citado el 03 de noviembre del 2021]. Disponible: https://quimica.laguia2000.com/reacciones-quimicas/radical- quimico?fbclid=IwAR3DNPOqRi0aEIzGxakJ64mb2UkYgNBajcUcGegWe5kpCpl6 7WK0y—iU 36. Venereo Gutiérrez JR. Daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes. Revista Cubana de Medicina Militar [Internet]. 2016 [citado el 21 de noviembre de 2021];31(2):1561–3046. Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0138-65572002000200009 37. Barata RB. Enfermedades producidas por radicales libres. Revista Panamericana de Salud Pública [Internet]. 2016 [citado el 21 de noviembre de
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  • 35. 31 ANEXOS Ilustración 1.- Origen de los radicales libres.Extraído de “Teriopeluqueros” disponible: https://teriopeluqueros.es/radicales-libres/ La figura muestra a los radicales libres y los antioxidantes, ya que los antioxidantes se caracterizan por ser moléculas que interactúan con los radicales libres, culminando la reacción en cadena que estos ocasionan. Ilustración 2.- Origen y prevención de libres.Extraído Immunotec.Disponible en : http://immunosalud.com/preguntas/64-immunocal-radicales-libres--estress-oxidativo-oxigeno.html Los radicales libres tiene aspectos sobresalientes en relación con los antioxidantes, uno de ellos sería el estrés oxidativo que da origen a enfermedades.
  • 36. 32 Clasificación de los radicales libres Clasificación de los radicales libres Clasificación de Radicales según el oxigeno Radicales libres orgánicos o primarios Radicales libres orgánicos o secundarios. Intermediarios estables relacionados con los radicales libres del oxígeno. Clasificación según su número de atómico Radicales Monoatómicos Radicales libres orgánicos o secundarios. Clasificación según su electrón desapareado Radicales que se encuentran centrados en el carbono Radicales que se encuentran centrados en el nitrógeno Radicales que se encuentran centrados en el oxígeno Radicales que se encuentran centrados en átomos de elementos halógenos Radicales que se encuentran centrados en un átomo metálico Clasificación según su carga Radicales Neutros Radicales Catiónicos Radicales Aniónicos
  • 37. 33 La clasificación de los radicales libres según el oxígeno, numero atómico, electrón desapareado y carga.