Según explican, el disulfuro de cisteína, uno de los antioxidantes que se forman de manera natural en la célula, se convierte en un antioxidante mucho más potente, el ácido sulfénico, cuando reacciona con un radical hidroxilo, que es por su parte una de las moléculas más oxidativas de la célula.

Moléculas naturales

Los antioxidantes son sustancias como la vitamina C, E o el glutatión, capaces de prevenir o retardar la oxidación de otras moléculas como los lípidos, las proteínas o los ácidos nucleicos. Su papel principal es proteger las células del efecto dañino de los radicales libres, moléculas que aceleran el envejecimiento y contribuyen al desarrollo de enfermedades, como cáncer, párkinson o alzhéimer, entre otras.

“Los radicales libres y las especies oxidativas del oxígeno (ROS) se generan de manera natural en el metabolismo celular y no siempre tienen un papel negativo, pues intervienen también en la correcta comunicación celular. Sin embargo, como en todos los sistemas biológicos, las células también necesitan mantener un equilibrio entre la producción de radicales libres y su eliminación”, explica Ramon Crehuet, del IQAC-CSIC. “Por eso es muy importante la función de los compuestos antioxidantes, ya que evitan el incremento de la actividad oxidativa en el interior de la célula, lo que provoca un cambio estructural y funcional de la misma acelerando su envejecimiento y favoreciendo la muerte celular”.

Uno de los principales aminoácidos de nuestro organismo, la cisteína, es un precursor de especies antioxidantes a nivel celular y su derivado disulfuro juega un papel importante en la estructura y función de proteínas, enzimas e insulina, por ejemplo. El objetivo del estudio ha sido investigar cómo el radical hidroxilo (OH), una de las especies más oxidativas de nuestro organismo, reacciona con disulfuros del aminoácido cisteína.

Nueva línea de defensa

Una de las principales conclusiones es que, al reaccionar con el radical hidroxilo, el disulfuro de cisteína se convierte en un antioxidante más potente, el ácido sulfénico (- SOH). “Estos resultados nos ayudan a entender mejor el papel antioxidante de dichos compuestos y a conocer una nueva línea de defensa contra los radicales libres”, señala otro de los coautores del estudio, Josep M. Anglada, del IQAC-CSIC.

En trabajos previos, en los que se habían estudiado modelos más sencillos, se habían determinado los mecanismos básicos de reacción entre el radical hidroxilo (OH) y las moléculas con enlaces disulfuro. La investigación de este trabajo combina trabajos experimentales, basados en la espectroscopia de masas, con el objetivo de determinar qué productos se forman en la reacción y en qué proporción, y en la aplicación de métodos de la química teórica, especialmente de mecánica cuántica y cinética. “Estos estudios permiten entender por qué se forman unos productos y no otros y hasta cierto punto predecir cómo se comportará el radical hidroxilo frente a otros disulfuros o en ambientes distintos”, concluye Anglada.

agosto 23/2020 (Diario Médico)

En el origen del envejecimiento juega un papel muy importante la progresiva acumulación de daños en las células, pero hay muchos tipos de daños y todavía es una pregunta sin respuesta cuáles son los verdaderos responsables del envejecimiento y cuáles simples «daños colaterales» poco relevantes, señala el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) en una nota.

El daño oxidativo, provocado por los radicales libres, es uno de estos daños.

Los radicales libres son moléculas muy inestables, que para estabilizarse estropean a otras moléculas que tienen al lado, las oxidan, lo que acaba produciendo acumulación de daño en la célula.

El primero en hablar de esta teoría -llamada Hipótesis Oxidativa o Hipótesis de los Radicales Libres- fue el investigador Denham Harman en 1956 y tuvo éxito hasta los noventa, cuando empezó a decaer.

Si bien nunca se dijo que los radicales libres eran la única causa del envejecimiento, sí se estableció una relación muy directa entre estos y la longevidad, explicó Pablo J.

Fernández-Marcos, investigador en el IMDEA, Instituto Madrileño de Estudios Avanzados de Alimentación, y firmante del artículo.

«Según la Hipótesis Oxidativa, los radicales libres eran malos ‘per se’, lo que con el tiempo se ha demostrado que no es así; y se daba a entender que quitándolos se podría retrasar el envejecimiento, por eso hubo el ‘boom’ de los antioxidantes -en frutas, por ejemplo-«.

Sin embargo, numerosos estudios han ido desmitificando esta relación tan directa entre radicales libres y envejecimiento, ya que se vio que estos no son «blanco o negro» y que en muchos casos los antioxidantes no tenían el efecto beneficioso que se pensaba o, incluso, este era un efecto negativo.

«Se observó que los radicales libres no eran malos de por sí, sino que su efecto es negativo cuando se descontrolan», afirmó Fernández-Marcos, quien apuntó que su papel no es tan sencillo, no vale con eliminarlos.

«La clave está en gestionarlos bien, ya que un nivel bajo y controlado es necesario, y eso no se consigue con el consumo de sustancias antioxidantes que eliminan los radicales libres de manera indiscriminada», explicó.

Precisamente, este nuevo trabajo plantea una nueva vía para conseguirlo.

Científicos del CNIO, la Universidad de Valencia y del IMDEA Alimentación pusieron su objetivo en aumentar globalmente la actividad de todas las enzimas antioxidantes de la célula a través del incremento de los niveles de NADPH, una molécula clave para las reacciones antioxidantes y que hasta ahora no se había estudiado en relación al envejecimiento.

Los científicos crearon ratones transgénicos con expresión aumentada de una de las enzimas más importantes -G6PD- para la producción de NADPH.

«La vía que aumentamos genera más NADPH, que activa casi todas las enzimas encargadas de gestionar los radicales libres correctamente», subrayó Fernández-Marcos.

El resultado: los animales envejecían de forma más tardía (mejor calidad de vida), metabolizaban mejor el azúcar y tenían una mejor coordinación en sus movimientos al envejecer.

Además, las hembras transgénicas vivían un 14 % más que las no transgénicas, mientras que no se observaron efectos significativos en la longevidad de los machos.

«Este aumento de la longevidad, aun siendo modesto, es llamativo teniendo en cuenta que hasta ahora los intentos de aumentar la longevidad manipulando las defensas antioxidantes habían fracasado», según Fernández-Marcos.

¿Y cómo hacerlo? Los investigadores ahora están estudiando posibles activadores, pero ya apuntan a que la vitamina B3 y sus derivados son candidatos idóneos para futuras investigaciones.
marzo 16/2016 (EFE)

Científicos del departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Córdoba, en colaboración con miembros del Instituto Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba (IMIBIC), han demostrado en ratas que la melatonina, hormona que regula el sueño, mejora el daño renal provocado por un fármaco –la adriamicina– que se utiliza con frecuencia en el tratamiento de tumores cancerígenos.

El estudio pone de manifiesto las posibilidades terapéuticas de la melatonina para reducir los efectos secundarios que generan muchas quimioterapias, como la nefropatía o alteraciones en el tejido hepático o cardíaco.

Esta hormona, segregada naturalmente por una glándula del cerebro, realiza dos funciones principales. Por un lado, se encarga de controlar el biorritmo del cuerpo, es decir, regula el ciclo sueño-vigilia debido a una peculiaridad: la producción y el nivel en sangre de melatonina disminuye con la luz y aumenta con la oscuridad, lo que explica por qué cuando llega la noche da sueño.

Además, la hormona destaca por ser un potente antioxidante, protegiendo al organismo del estrés oxidativo.

En este proceso participan unas moléculas llamadas radicales libres, generadas cuando la célula respira (en la mitocondria) o el organismo se defiende del ataque de algunas bacterias con la respuesta inmunitaria. Cuando los radicales libres se producen en exceso y de manera descontrolada generan un daño en las células conocido como estrés oxidativo.

La melatonina destaca por ser un potente antioxidante, protegiendo al organismo del estrés oxidativo

Una propiedad de la melatonina consiste en bloquear la acción de esos radicales libres –causantes del envejecimiento celular– que, según los investigadores, participan en la aparición de algunas enfermedades neurodegenerativas como el alzhéimer o el párkinson.

Los estudios realizados en laboratorio demostraron la vinculación entre ambos factores: la influencia del día y la noche (ciclo circadiano) y el daño renal causado, en este caso, por la administración de adriamicina a los animales. “En las ratas enfermas, hay un descenso de melatonina respecto a las que están sanas. A pesar de ello, se produce un aumento considerable de esta hormona durante la fase de oscuridad que coincide con la mejoría de síntomas como la pérdida de peso y otros asociados a la nefropatía, como disminución de la concentración de proteínas o aumento del nivel de lípidos”, explica el investigador principal de este proyecto, Isaac Túnez, de la Universidad de Córdoba.

Por otra parte, la exposición a luz permanente (24 horas) reduce de forma llamativa la liberación de melatonina, tanto en el animal sano como en el enfermo. “Esto significa que cuando trastocamos el ritmo de sueño-vigilia, el ritmo de luz-oscuridad, el funcionamiento normal del organismo se ve perjudicado”, continúa Túnez.

Así, la disminución de la hormona supondría una reducción de su capacidad antioxidante en enfermedades degenerativas como la artrosis o la osteoporosis (disminución de la masa ósea).

La exposición a luz permanente (24 horas) reduce de forma llamativa la liberación de melatonina tanto en el animal sano como en el enfermo

Para llegar a estas conclusiones, recogidas en su estudio, publicado en la revista «Plos One«, los expertos utilizaron seis grupos de ratas, tres de ellos formados por animales sanos y otros tres, por roedores enfermos a causa de la adriamicina.

Ambos tipos de animales (afectados y no afectados por daño renal) fueron sometidos a los siguientes tratamientos diarios: 24 horas de exposición a la luz; 24 horas de oscuridad; exposición normal, es decir, las mismas horas de luz (12) que de oscuridad; e inversión del ritmo luz/oscuridad (a la hora del día es de noche y viceversa).

Para cada uno de los grupos, y durante varias semanas, los investigadores analizaron diferentes parámetros como la evolución de peso, el nivel en sangre de melatonina, análisis bioquímico de la orina y plasma sanguíneo o algunos indicadores del daño oxidativo en riñones, corazón, hígado y cerebro, entre otros.

Los datos obtenidos en las distintas situaciones confirmaron la influencia que ejerce la melatonina en la mejora del daño renal provocado por la adriamicina. La pregunta que se plantean los científicos ahora es si su efectividad será la misma en otros fármacos. “Hay estudios recientes realizados con pacientes de esclerosis múltiple que ponen de manifiesto cómo los efectos beneficiosos de algunos medicamentos obedecen, entre otras causas, a la mejora de los niveles circulantes de melatonina.

febrero 9/ 2015 (SINC)

]]> https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2015/02/11/la-melatonina-mejora-los-danos-en-el-rinon-causados-por-un-farmaco-anticancerigeno/feed/ 0 https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2013/05/08/investigadores-prueban-antidiabetico-para-prevenir-danos-cardiacos-que-produce-un-antitumoral/ https://boletinaldia.sld.cu/aldia/2013/05/08/investigadores-prueban-antidiabetico-para-prevenir-danos-cardiacos-que-produce-un-antitumoral/#comments Wed, 08 May 2013 06:02:32 +0000 http://boletinaldia.sld.cu/aldia/?p=28367 El estudio comenzó hace cinco años, cuando se constató que la metformina era el único fármaco de su clase que disminuía la mortalidad de los pacientes por motivos cardiovasculares.

Un estudio del Grupo de Investigación Clínica y Traslacional Cardiovascular (ICTC) de Murcia ha demostrado que un medicamento oral de uso común en el tratamiento de la diabetes, la metformina, previene el daño cardiaco producido por la antraciclina, el agente antitumoral más utilizado en cánceres ‘no sólidos’, es decir, hematológicos, como linfomas o leucemias.

Tal como explica el cardiólogo del Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca de Murcia Domingo Pascual, la investigación comenzó hace ya cinco años, cuando se constató que la metformina era el único antidiabético que disminuía la mortalidad de los pacientes por motivos cardiovasculares.

El grupo de investigadores que dirige el doctor Pascual ha comprobado con cultivos de células cardíacas que la metformina ejerce una protección muy eficaz frente a la antraciclina, que ocasiona problemas al 26% de los pacientes que la toman. Así, mientras la antraciclina ataca el núcleo de las células tumorales, el antidiabético se limita a proteger el sistema energético mitocondrial.

Pascual cree que el uso de este fármaco se puede extender a otros enfermos que no padezcan diabetes. A dosis bajas, este fármaco «no tiene riesgo de hipoglucemia y se puede administrar aunque el paciente no sea diabético, solo con el fin de proteger el corazón», añade.
mayo 6/2013 (JANO)

Mari C. Asensio-López, Antonio Lax, Domingo A. Pascual-Figal, Mariano Valdés, Jesús Sánchez-Más.Metformin protects against doxorubicin-induced cardiotoxicity: Involvement of the adiponectin cardiac system.Free Radical Biology and Medicine (2013); Volume 51, Issue 10, 15 November 2011, Pages 1861–1871(doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2011.08.015)

La obesidad está creciendo a un ritmo alarmante en todo el mundo,y el principal culpable es la excesiva ingesta de alimentos. Un estudio sobre los circuitos cerebrales que controlan el hambre y la saciedad, publicado en Nature Medicine (doi: 10.1038/nm.2421) y llevado a cabo por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale, demuestra que los mecanismos moleculares que controlan los radicales libres -las moléculas relacionadas con el envejecimiento y los daños a los tejidos- juegan un papel clave en el aumento del apetito.

Los radicales libres, sin embargo, también dirigen el proceso de envejecimiento. \»Es una trampa\», afirma el autor principal, Tamas Horvath, catedrático en biomedicina y director del programa de la Universidad de Yale denominado Señalización Celular Integral y Neurobiología del Metabolismo, \»por un lado, estas moléculas de señalización son fundamentales para dejar de comer; pero, por otro lado, ante una exposición crónica, dañan las células y promueven el envejecimiento\».

\»Es por este motivo que, en respuesta a una exposición continuada, un mecanismo celular entra en acción para impedir la generación de estos radicales libres\», añadió la también autora Sabrina Diano, profesora de obstetricia, neurobiología y medicina comparativa.

La doctora añade que \»mientras que estos mecanismos de supresión de radicales libres promovidos por el crecimiento de los organelos intracelulares, llamados peroxisomas protegen a las células contra los daños, este mismo proceso reduce la capacidad de sentirse saciado después de comer\».

El equipo de investigación observó en ratones que, tras ingerir alimento, las neuronas responsables de una ingestión excesiva tenían altos niveles de radicales libres. Este proceso lo impulsan la hormona leptina y la glucosa, mandando señales al cerebro para modular la ingesta de alimentos.

Cuando los ratones comen, los niveles de leptina y glucosa suben, así como niveles de radicales libres. Sin embargo, en ratones con obesidad inducida por la dieta, estas mismas neuronas redujeron esta actividad (resistencia a la leptina); en estos ratones, los niveles de radicales libres fueron amortiguados por las peroxisomas, previniendo la activación de estas neuronas y, por lo tanto, la capacidad de sentirse saciados después de comer.

Según Horvath y Diano, el papel crucial de los radicales libres en la saciedad, así como en los procesos degenerativos asociados al envejecimiento, puede explicar por qué ha sido tan difícil desarrollar con éxito estrategias terapéuticas para la obesidad sin efectos secundarios importantes. Los estudios actuales intentan buscar un tratamiento que promueva la saciedad sin una elevación sostenida de los radicales libres en el cerebro.
Agosto 29/2011 (Diario Salud)

Diano S, Horvath TL, Liu ZW, Jeong JK, Dietrich MO.Peroxisome proliferation-associated control of reactive oxygen species sets melanocortin tone and feeding in diet-induced obesity.Publicado en Nature Medicine. Agosto 28/2011