Más allá de la dieta: la sorprendente defensa antioxidante que ya vive en tu cuerpo

En el artículo anterior, Héroes o villanos: la verdadera historia de los radicales libres y los antioxidantes, explicamos qué son y cómo funcionan tanto los radicales como los antioxidantes. También enfatizamos una idea clave: lo más importante es el equilibrio entre ambos. Sin embargo, quedaron preguntas por responder: ¿De dónde provienen realmente los antioxidantes? ¿Será que siempre dependemos de una estricta y rigurosa dieta para obtenerlos?

Si observamos la naturaleza, surgen preguntas aún más provocadoras: ¿cómo se defienden del daño oxidativo los animales que no consumen suplementos? Incluso un león, que solo consume carne…

Figura 1. Ah caray…

La respuesta no contradice la importancia de la dieta, pero sí la pone en perspectiva. Para entenderla debemos mirar hacia los protagonistas invisibles de esta historia: los antioxidantes endógenos, es decir, los que produce nuestro propio cuerpo.

Animales marinos: una lección directa de la naturaleza

Si buscamos ejemplos extraordinarios en la naturaleza, pocos son tan impresionantes como los cetáceos.

Cada vez que estos animales se sumergen profundamente, se exponen a condiciones de hipoxia, es decir, a niveles muy bajos de oxígeno. Cuando regresan a la superficie, sus tejidos experimentan una re-oxigenación muy rápida. Este cambio brusco genera grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno, moléculas capaces de dañar proteínas, ADN y prácticamente cualquier biomolécula del organismo. En un animal sin defensas adecuadas, este proceso sería extremadamente perjudicial.

Entonces surge una pregunta inevitable: ¿cómo hacen los cetáceos si no compran suplementos ni se toman una copita de vino con los colegas?

La respuesta es fascinante. Se ha comprobado que estos majestuosos animales poseen uno de los sistemas de defensa antioxidantes endógeno más extraordinarios y eficientes del reino animal (Fig. 2) (Martens et al., 2022).

Figura 2. Un sistema antioxidante endógeno que evolucionó para enfrentar grandes desafíos

Y aunque la mayoría de nosotros, mucho menos el león, nunca ha descendido a las profundidades marinas, también contamos con sistemas de defensa antioxidante sorprendentemente bien organizados. Podríamos imaginarlos como un ejército que protege constantemente nuestras células (Jomova et al., 2024).

Las tres líneas de defensa antioxidante

Nuestro organismo cuenta con tres líneas principales de defensa antioxidante(Ighodaro and Akinloye, 2018).

Sistema Enzimático

La primera línea está formada por tres enzimas fundamentales. A veces me gusta imaginarlas como esas tres amigas que han estado juntas desde muy pequeñas. Sus nombres científicos son superóxido dismutasa, catalasa y glutatión peroxidasa, pero para simplificar vamos a llamarlas Dismuta, Cata y Gloria (Ighodaro and Akinloye, 2018). Por cierto, estas son precisamente las enzimas que se encuentran en mayor concentración en los cetáceos. Lo que les permite contar con un sistema de defensa antioxidante capaz de controlar la enorme cantidad de especies reactivas del oxígeno a las que se exponen después de cada regreso a la superficie (Martens et al., 2022).

Estas enzimas neutralizan algunas de las especies reactivas más comunes. En particular, dismutan el anión superóxido y descomponen los peróxidos de hidrógeno y los hidroperóxidos en moléculas inocuas.

Para entender mejor este proceso, tomemos como ejemplo a las especies reactivas del oxígeno, conocidas comúnmente por sus siglas: ROS.

La fuente principal de las ROS es la mitocondria. En el artículo anterior explicamos cómo esto puede ocurrir durante la respiración mitocondrial, cuando las células producen energía en forma de ATP.

Si las ROS se acumulan, pueden generar estrés oxidativo con el consecuente daño de proteínas, lípidos y ADN dentro de la célula.

Aquí entra en acción Dismuta (superóxido dismutasa), que actúa como una de las primeras barreras de defensa. Esta enzima realiza una reacción llamada dismutación, en la que dos moléculas de superóxido (O₂•⁻) reaccionan entre sí. Para llevar a cabo esta reacción, Dismuta se auxilia de cofactores como el Zinc (Zn), Cobre (Cu) y Manganeso (Mn) (Fig. 3).

• Una molécula se convierte en oxígeno (O₂)
• La otra se transforma en peróxido de hidrógeno (H₂O₂)

De esta manera, el radical O₂•⁻ se transforma en sustancias que serán procesadas por otras enzimas (Fig. 3) (Zheng et al., 2023). En este punto, conviene hacer una pausa, ya que más adelante retomaremos la discusión sobre este radical, cuya función varía según el contexto celular y que con frecuencia puede ser altamente beneficioso.

Regresando a la función de la primera línea de defensa antioxidante. El peróxido de hidrógeno también puede ser dañino si se acumula. Por eso entran en escena sus amigas Cata (catalasa) y Gloria (glutatión peroxidasa), otras increíbles guerreras antioxidantes, que se encargan de eliminar el peróxido de hidrógeno convirtiéndolo en agua(Fig. 3)(Day, 2008).

Figura 3. Mecanismo de acción de la primera línea de defensa antioxidante.

Antioxidantes que neutralizan radicales

La segunda línea de defensa está formada por los llamados antioxidantes eliminadores. Estos compuestos neutralizan radicales libres donándoles electrones. Durante el proceso pueden convertirse temporalmente en radicales libres, pero mucho menos reactivos y dañinos (Fig. 4). Posteriormente, otros antioxidantes los neutralizan por completo (Ahmadinejad et al., 2017).

Entre los antioxidantes que actúan de esta forma se encuentran compuestos hidrofílicos[1], como el ácido ascórbico (vitamina C), el ácido úrico y el glutatión, y compuestos lipofílicos[2], como el alfa-tocoferol (vitamina E) y el ubiquinol. Esta es la línea de defensa que depende en gran medida de la dieta, ya que, como veremos más adelante, algunos de estos compuestos solo es posible adquirirlos a través del consumo de algunos alimentos (Ahmadinejad et al., 2017).

Figura 4. Mecanismo de acción de la segunda línea de defensa antioxidante.

Cuando el daño ya ocurrió

La tercera línea de defensa entra en acción cuando las dos primeras no han sido suficientes y el daño ya se ha producido. Aquí intervienen enzimas[3] sintetizadas de novo[4] que reparan las biomoléculas afectadas y ayudan a reconstruir estructuras celulares dañadas, como las membranas (Ighodaro and Akinloye, 2018).

Este grupo incluye enzimas dedicadas a la reparación del ADN[5], las proteínas y los lípidos. Además, realizan una especie de “tarea de limpieza”: reconocen, descomponen y eliminan proteínas, ADN y lípidos oxidados o dañados para evitar su acumulación, que puede resultar tóxica para los tejidos (Fig. 5) (Andrews et al., 2014; Ayna et al., 2025).

Entre los sistemas más importantes se encuentran los sistemas enzimáticos de reparación del ADN, donde la ADN polimerasa —o “Poli”, como la llaman sus conocidos— es una de las principales responsables de restaurar la integridad del material genético (Ayna et al., 2025).

Figura 5. Mecanismos para combatir el daño oxidativo.

Todo esto nos enseña algo fundamental: la principal defensa frente a los radicales libres no depende directamente de lo que comemos, sino de sistemas internos profundamente integrados en nuestra fisiología. La naturaleza difícilmente dejaría la supervivencia de un animal en manos de una dieta “ideal” difícil de conseguir. En su lugar, ha desarrollado mecanismos internos robustos capaces de producir radicales libres cuando son necesarios y de controlarlos cuando se acumulan.

Entonces… ¿la dieta no importa?

Claro que sí importa. Aunque nuestro organismo tiene defensas propias, la dieta contribuye a  mantener un sistema antioxidante completo y con una alta eficiencia.

En los seres humanos, la evolución tomó un camino particular. Nuestra especie no solo se convirtió en un depredador dominante, sino que también aprendió a modificar su entorno, almacenar alimentos y cultivarlos.

Esta disponibilidad relativamente constante y variada de comida tuvo consecuencias profundas. A lo largo de miles de generaciones, el organismo humano pudo permitirse dejar de sintetizar internamente algunas sustancias, confiando en que la dieta las aportaría de forma regular (Fig. 6).

Un ejemplo clásico es la vitamina C. Muchos animales pueden producirla por sí mismos, pero los humanos debemos obtenerla a través de los alimentos.

Figura 6. Hacía la dependencia de la dieta para obtener la vitamina C.

Afortunadamente, no es necesario recurrir a suplementos para obtenerla. La vitamina C está presente en una gran variedad de alimentos (Fig. 7), especialmente en frutas y verduras como:

Frutas: ciruela Kakadu (la fruta con mayor concentración de vitamina C), guayaba, kiwi, papaya, fresas y frutas cítricas.

Verduras: pimientos morrones (rojos y verdes), brócoli, coles de Bruselas, col rizada (kale), perejil y papas.

Figura 7. Existen abundantes fuentes de ácido ascórbico.

Cuando algunos radicales también son importantes antioxidantes endógenos

Antes de despedirnos, es necesario hablar de dos ejemplos interesantes que a menudo se interpretan de forma simplista.

El primero es el O₂•⁻, tradicionalmente considerado un agresor químico altamente reactivo. No obstante, estudios recientes han desafiado este paradigma y han demostrado que también cumple funciones clave en la homeostasis celular ^[6]. Además de participar en procesos de señalización celular, en ciertos contextos puede contribuir a la reparación de moléculas dañadas (Andrés et al., 2023). Un estudio de Muñoz-Rugeles y colaboradores (2018) mostró que el O₂•⁻ puede reparar el ADN oxidado mediante la transferencia de electrones, restaurando la estructura original de esta molécula. Además, los investigadores observaron que factores como el pH[7]del entorno pueden influir de manera considerable en este proceso (Munõz-Rugeles et al., 2018).

El segundo ejemplo es el ácido úrico. Generalmente se asocia con problemas de salud cuando sus niveles son elevados. Sin embargo, en concentraciones normales es uno de los principales antioxidantes de la sangre. El ácido úrico puede reaccionar con diversos oxidantes, incluyendo el  peróxido de hidrógeno y el radical hidroxilo, representando aproximadamente el 60 % de la capacidad antioxidante del plasma (Sautin and Johnson, 2008).

Estos ejemplos revelan que nuestro organismo dispone de más defensas antioxidantes endógenas de las que durante mucho tiempo se creyó y que en biología el efecto de una molécula depende del contexto y de su concentración.

Al final, todo se reduce a una idea clave: el equilibrio entre el estrés oxidativo y la defensa antioxidante.  Los animales que descienden a las profundidades marinas lo ejemplifican de manera extraordinaria: su supervivencia depende de un sistema antioxidante endógeno tan eficiente como finamente equilibrado.

Referencias

1. Ahmadinejad, F., Møller, S. G., Hashemzadeh-Chaleshtori, M., Bidkhori, G., and Jami, M. S. (2017). Molecular Mechanisms behind Free Radical Scavengers Function against Oxidative Stress. Antioxidants 2017, Vol. 6, 6. doi:10.3390/antiox6030051.
2. Andrés, C. M. C., Pérez de la Lastra, J. M., Andrés Juan, C., Plou, F. J., and Pérez-Lebeña, E. (2023). Superoxide Anion Chemistry—Its Role at the Core of the Innate Immunity. Int. J. Mol. Sci. 24, 1841. doi:10.3390/ijms24031841.
3. Andrews, N. W., Almeida, P. E., and Corrotte, M. (2014). Damage Control: Cellular Mechanisms of Plasma Membrane Repair. Trends Cell Biol. 24, 734. doi:10.1016/j.tcb.2014.07.008.
4. Ayna, A., Caglayan, C., and Taysi, S. (2025). Cellular and Molecular Mechanisms of Oxidative DNA Damage and Repair. Medicina (B. Aires). 61, 2013. doi:10.3390/medicina61112013.
5. Day, B. J. (2008). Catalase and glutathione peroxidase mimics. Biochem. Pharmacol. 77, 285. doi:10.1016/j.bcp.2008.09.029.
6. Ighodaro, O. M., and Akinloye, O. A. (2018). First line defence antioxidants-superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPX): Their fundamental role in the entire antioxidant defence grid. Alexandria J. Med. 54, 287–293. doi:10.1016/j.ajme.2017.09.001.
7. Jomova, K., Alomar, S. Y., Alwasel, S. H., Nepovimova, E., Kuca, K., and Valko, M. (2024). Several lines of antioxidant defense against oxidative stress: antioxidant enzymes, nanomaterials with multiple enzyme-mimicking activities, and low-molecular-weight antioxidants. Arch. Toxicol. 98, 1323. doi:10.1007/s00204-024-03696-4.
8. Martens, G. A., Folkow, L. P., Burmester, T., and Geßner, C. (2022). Elevated antioxidant defence in the brain of deep-diving pinnipeds. Front. Physiol. 13, 1064476. doi:10.3389/fphys.2022.1064476.
9. Munõz-Rugeles, L., Galano, A., and Alvarez-Idaboy, J. R. (2018). The other side of the superoxide radical anion: its ability to chemically repair DNA oxidized sites. Chem. Commun. (Camb). 54, 13710–13713. doi:10.1039/c8cc07834c.
10. Sautin, Y. Y., and Johnson, R. J. (2008). URIC ACID: THE OXIDANT–ANTIOXIDANT PARADOX. Nucleosides. Nucleotides Nucleic Acids 27, 608. doi:10.1080/15257770802138558.
11. Zheng, M., Liu, Y., Zhang, G., Yang, Z., Xu, W., and Chen, Q. (2023). The Applications and Mechanisms of Superoxide Dismutase in Medicine, Food, and Cosmetics. Antioxidants 12, 1675. doi:10.3390/antiox12091675.

[1] Las sustancias hidrofílicas son aquellas que tienen una alta afinidad por el agua y pueden interactuar con ella de diversas maneras.

[2] Las sustancias lipofílicas son compuestos que prefieren disolverse en medios hidrofóbicos (insolubles en agua) como grasas o aceites.

[3] Proteínas complejas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando la velocidad de las reacciones químicas esenciales para la vida sin consumirse en el proceso.

[4] Se refiere a la producción de una molécula desde sus componentes más básicos, en lugar de obtenerla a partir de otras moléculas preexistentes o de fuentes externas.

[5] Molécula presente en las células que contiene la información genética necesaria para el desarrollo, funcionamiento y reproducción de los seres vivos.

[6] Capacidad de la célula para mantener un ambiente interno estable, equilibrado y funcional

[7] Medida del grado de acidez o alcalinidad de una sustancia o una solución.