Hay una sustancia tóxica llamada especies reactivas de oxígeno (ROS, Reactive oxygen species). Así como un automóvil obtiene energía en el motor utilizando gasolina y oxígeno, nuestro cuerpo produce energía en las mitocondrias utilizando glucosa y oxígeno.
Como subproducto de este proceso, los automóviles generan gases de escape, y en el cuerpo humano se generan especies reactivas de oxígeno. Por lo tanto, mientras una persona esté viva, no se puede evitar la producción de especies reactivas de oxígeno.
Desde una perspectiva de biología molecular, las especies reactivas de oxígeno se denominan 'radicales libres' (遊離基, free radical). En las moléculas de células normales, los electrones están emparejados, pero si por alguna razón un electrón no puede emparejarse, se convierte en un radical libre inestable. Los radicales libres tienen la propiedad de atacar otras moléculas para robar electrones y estabilizarse, y en este proceso, las células atacadas se dañan [1].
No todas las especies reactivas de oxígeno son malas. Desempeñan un papel muy importante en el sistema inmunológico de nuestro cuerpo. Cuando los glóbulos blancos matan bacterias o virus, utilizan especies reactivas de oxígeno para llevar a cabo la acción de desinfección [2].
Las especies reactivas de oxígeno también actúan como señales que inducen la 'apoptosis' (muerte celular programada) en células dañadas o mutadas [3]. Es decir, una cantidad adecuada de especies reactivas de oxígeno es esencial para nuestro cuerpo.
El problema es el 'exceso'. Si hay demasiadas especies reactivas de oxígeno, como el hierro se oxida en el aire, también ocurre una 'oxidación' en varias células de nuestro cuerpo, dañando las mitocondrias y causando cambios estructurales en diversas estructuras como membranas celulares, proteínas, lípidos y ADN (ver imagen abajo) [4].
Como resultado, pueden surgir diversas enfermedades como enfermedades cardiovasculares, diabetes, enfermedades respiratorias, demencia y enfermedades del sistema nervioso, enfermedades del hígado y riñones, envejecimiento de la piel, cáncer, entre otras [5, 6, 7].
Sin embargo, no es necesario temer demasiado a las especies reactivas de oxígeno. Nuestro cuerpo ya tiene mecanismos de defensa para manejarlas. Por ejemplo, cuando una manzana pelada se vuelve marrón, es debido a la oxidación, pero si se aplica jugo de limón en la superficie de la manzana pelada, no ocurre el pardeamiento. Estas sustancias son 'antioxidantes', y la vitamina C en el jugo de limón cumple esa función.
Los 'antioxidantes' incluyen sustancias producidas en el cuerpo (enzimas) y sustancias que se obtienen a través de la alimentación (vitaminas). Las sustancias producidas en el cuerpo incluyen superóxido dismutasa (SOD), catalasa, glutatión, coenzima Q10, entre otras.
Las sustancias que se obtienen a través de la alimentación incluyen vitamina C (ácido ascórbico) y vitamina E (tocoferol), carotenoides (beta-caroteno, luteína, licopeno), polifenoles (catequina, resveratrol, isoflavonas, antocianinas, quercetina) y oligoelementos como selenio y zinc [8]. Estos antioxidantes neutralizan las especies reactivas de oxígeno, convirtiéndolas en formas inofensivas como agua y oxígeno, y ayudan en la recuperación de tejidos dañados [9].
En 1969, el equipo de los profesores McCord y Fridovich de la Universidad de Duke en Estados Unidos descubrió la enzima 'superóxido dismutasa (SOD, Super Oxide Dismutase)' que elimina las especies reactivas de oxígeno, lo que marcó el inicio de la investigación sobre el desarrollo de antioxidantes para el tratamiento de enfermedades y la supresión del envejecimiento [10].
La SOD es una enzima antioxidante poderosa. Cuando las 'especies reactivas de oxígeno' se encuentran con la SOD, reciben electrones que les faltan y se convierten en 'peróxido de hidrógeno (H2O2)'. Luego, el peróxido de hidrógeno se encuentra con catalasa y glutatión y se convierte en agua (H2O), que se excreta del cuerpo. En particular, el equipo de investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins afirmó que “más del 90% de todas las enfermedades crónicas son causadas por especies reactivas de oxígeno” [11].
Ahora, la humanidad ha abierto un camino hacia la salud y la longevidad al eliminar las especies reactivas de oxígeno utilizando antioxidantes como la SOD. Por ello, se han llevado a cabo investigaciones clínicas sobre antioxidantes a nivel nacional.
Sin embargo, en la década de 1990 se publicaron investigaciones que echaron un balde de agua fría sobre este ambiente. El estudio ATBC (Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene) publicado en 1994 es uno de los estudios más importantes y sorprendentes en la historia de la medicina.
En ese momento, los científicos creían que los antioxidantes beta-caroteno (precursor de la vitamina A) y alfa-tocoferol (vitamina E) presentes en frutas y verduras prevenirían el cáncer. En particular, se esperaba que estos 'suplementos antioxidantes' ayudaran a prevenir el cáncer de pulmón en personas que fumaban mucho, ya que tenían muchas especies reactivas de oxígeno dañinas en sus cuerpos, y para probar esta hipótesis, se inició la 'investigación más grande de prevención del cáncer de pulmón en la historia' en colaboración entre el Instituto Nacional de Salud Pública de Finlandia y el Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos [12].
Desde 1985 hasta 1993, se llevó a cabo un gran estudio utilizando el método 'doble ciego' con aproximadamente 29,000 hombres fumadores (de 50 a 69 años) que fumaban más de 5 cigarrillos al día (promedio de 1 paquete). Tanto los participantes que tomaban el medicamento como los médicos que administraban el medicamento no sabían quién estaba tomando el verdadero suplemento, lo que aumentó la objetividad del experimento.
Los resultados del estudio, que duró un promedio de 6.1 años, fueron devastadores. Se esperaba que
