El envejecimiento y la muerte son temas que han supuesto un dilema para la especie humana desde prácticamente su concepción. Cuanto más sabemos sobre nuestro propio organismo y los mecanismos subyacentes que lo dominan, más nos acercamos a una potencial “inmortalidad” entre infinitas comillas, pues hay límites fisiológicos por ahora infranqueables. Las especies reactivas de oxígeno (ROS), unas moléculas inestables de gran interés, juegan un papel esencial en el daño de células y tejido asociado al paso del tiempo.
En las siguientes líneas, te lo contamos todo sobre las especies reactivas de oxígeno y la teoría de envejecimiento por radicales libres. ¡No dejes de leer!
¿Qué son las especies reactivas de oxígeno (ROS)?
Tal y como indica el Instituto Nacional del Cáncer (NIH), las especies reactivas de oxígeno (ROS) son un tipo de molécula inestable que contienen oxígeno y que reaccionan fácilmente con otras moléculas presentes en las células del cuerpo humano. Específicamente, estas moléculas pueden ser orgánicas o inorgánicas y estar formadas por iones de oxígeno, radicales libres y peróxidos altamente reactivos. Además, cabe destacar que surgen debido a procesos fisiológicos y se consideran subproductos naturales del metabolismo del oxígeno.
Las ROS no se definen de manera uniforme. Por ejemplo, pueden ser radicales (moléculas o iones que contienen al menos un electrón desapareado en su capa externa) o no radicales (aquellas en las que todos los electrones están emparejados). Aun así, todas tienen en común diversas propiedades, tal y como se ejemplifica en la siguiente lista:
- Alta reactividad: como ya se ha mencionado, las ROS reaccionan con mucha facilidad con otras moléculas de su entorno. Esto puede llevar a la oxidación de lípidos, proteínas, ADN y otros componentes celulares esenciales para el correcto funcionamiento de la célula.
- Origen del oxígeno: todas las ROS derivan del oxígeno molecular (O₂). Durante procesos como la respiración celular, la fotosíntesis, o la activación de fagocitos, se generan diferentes tipos de ROS.
- Capacidad de Inducir daño celular: debido a su alta reactividad ya citada, estas moléculas pueden provocar daño a las células y los tejidos, lo que puede contribuir al envejecimiento, enfermedades inflamatorias, cáncer y otras patologías.
- Papel en la señalización celular: a pesar de su potencial dañino y su connotación generalmente negativa en campos divulgativos, las ROS también juegan un papel crucial en la señalización celular y en la regulación de procesos fisiológicos, como la respuesta inmunitaria y la apoptosis (muerte celular programada). Por eso, son necesarias para la vida.
Entre los ejemplos más comunes de ROS se encuentran el radical superóxido (O₂·⁻), que se forma cuando una molécula de oxígeno gana un electrón, y el radical hidroxilo (·OH), conocido por ser extremadamente reactivo y capaz de dañar lípidos, proteínas y ADN. También hay que nombrar al peróxido de hidrógeno (H₂O₂).
Las especies reactivas de oxígeno y el daño celular
Como hemos dicho en líneas previas, las ROS realizan múltiples funciones en el entorno celular, y en general el cuerpo tiene defensas para evitar sus potenciales efectos dañinos sobre las células (por ejemplo, mediante el uso de enzimas como la superóxido dismutasa y la catalasa, y la presencia de moléculas antioxidantes que “secuestran” a las especies reactivas). De todas formas, cuando la producción de ROS supera la capacidad antioxidante de la célula, se entra en un cuadro conocido como estrés oxidativo.
Tal y como indican fuentes científicas, un estado de estrés oxidativo derivado de la acumulación de especies reactivas de oxígeno en las células se asocia a procesos de envejecimiento, enfermedad y otros estados fisiológicos alterados. Algunos de los efectos nocivos de estas moléculas a escala microscópica son los siguientes:
- Daño oxidativo al ADN: las ROS pueden atacar a los componentes del ADN, lo que podría derivar en mutaciones que desembocan en cáncer y otras patologías de tipo genético.
- Daño a las proteínas: las moléculas reactivas de oxígeno son capaces de oxidar aminoácidos en las proteínas, lo que altera su estructura y su función. Esto puede llevar a la pérdida de la actividad enzimática, la disfunción de proteínas estructurales y la acumulación de proteínas no funcionales con potencial tóxico.
- Destrucción de lípidos de membrana: los lípidos de membrana, especialmente los ácidos grasos poliinsaturados, son muy susceptibles a la oxidación por la acción de las ROS. Este proceso se conoce como peroxidación lipídica y compromete la integridad de la célula.
Estos son solo algunos de los mecanismos dañinos del exceso de ROS, pues también pueden provocar disfunción mitocondrial y, en casos graves, la muerte de la célula. De todas formas, destacamos que, en las concentraciones adecuadas, estas moléculas son necesarias para la vida.
La teoría de los radicales libres y el envejecimiento
Los radicales libres son moléculas inestables que se elaboran durante el metabolismo normal de las células. Los radicales libres son un tipo de especies reactivas de oxígeno (ROS), pero no todas las ROS son radicales libres. Esta apreciación es esencial para comprender las líneas venideras.
Tal y como indican fuentes científicas, la teoría de los radicales libres propone que el envejecimiento es el resultado acumulativo del daño oxidativo a las células y tejidos del cuerpo que surge principalmente como resultado del metabolismo aeróbico. Múltiples evidencias probadas a nivel científico apoyan esta idea. En la siguiente lista, algunos de sus respaldos:
- La variación en la esperanza de vida de las distintas especies de la Tierra se correlaciona con la tasa metabólica y la actividad antioxidante protectora.
- La expresión mejorada de enzimas antioxidantes en animales de experimentación puede producir un aumento significativo en la longevidad.
- Los niveles celulares de daño de los radicales libres aumentan con la edad.
- La reducción de la ingesta de calorías conduce a una disminución en la producción de especies reactivas de oxígeno y un potencial aumento de la esperanza de vida.
Esta teoría podría explicar, en parte, los mecanismos por los cuales envejecemos como especie a nivel celular. De todas formas, también hay que factorizar otros muchos procesos, como el acortamiento de los telómeros, la acción exógena (infecciones, accidentes), potenciales mutaciones espontáneas en las células que conllevan enfermedad, y mucho más.
El conocimiento de las especies reactivas de oxígeno (ROS) y los procesos biológicos que conllevan su acumulación es un frente de gran interés para la medicina de la longevidad. Aunque aún queda mucho camino por recorrer, en nuestros procesos bioquímicos podría encontrarse la clave para una vida extendida.
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Redactor de contenidos y divulgador científico en grupo VIVO.
Redactor científico con más de 3 años de experiencia en divulgación en diversos portales web. Graduado en biología, con máster en zoología y especializado en biología sanitaria.
