Radicales libres y sistema antioxidante

Los radicales libres son compuestos caracterizados por tener un electrón desapareado en su orbital externo, condición que los torna altamente reactivos, es decir, tienen la propiedad de interactuar a través de reacciones controladas por difusión con proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. También se les ha designado como especies reactivas de oxígeno (ERO), especies reactivas de nitrógeno (ERN) o especies reactivas de azufre (ERA). En el organismo humano se generan, principalmente, en la cadena transportadora de electrones mitocondrial, donde específicamente participan los complejos respiratorios I y III que tienen la propiedad de reducir al oxígeno y convertirlo en anión superóxido; así mismo, pueden formarse haciendo uso de una gran diversidad de reacciones enzimáticas y no enzimáticas en las que intervienen sustancias que la célula sintetiza o que se ingieren con los alimentos y algunos medicamentos. El ser humano dispone de un sistema antioxidante, que es de naturaleza enzimática y no enzimática, el cual tiene como función proteger al organismo de la acción nociva de los radicales libres; comprende enzimas -como catalasa, superóxido dismutasa, tiorredoxina, etc.- y compuestos no enzimáticos -como glutatión, ferritina, mioglobina, etc.-, pero no son lo suficientemente eficientes para protegerlo, por lo que es necesaria la ingesta de alimentos que contengan en su composición sustancias con propiedades antioxidantes cuya acción protectora dependerá de su reactividad química, así como de su concentración; estos compuestos antioxidantes se encuentran principalmente en las frutas y verduras, habiéndose identificado polifenoles, flavonoides, carotenoides, vitamina C, vitamina E, etc. Un número considerable de evidencias sugiere que la ingesta de sustancias antioxidantes protege al organismo del efecto dañino de los radicales libres, pero cuando prevalece la acción oxidante sobre la antioxidante puede conducirse al estrés oxidativo, condición que está estrechamente vinculada con una gran diversidad de enfermedades crónicas no transmisibles como cáncer, diabetes mellitus, obesidad, psoriasis, aterosclerosis, entre otras. Todo ello parece indicar que el término "estado estable redox celular" describe de manera apropiada la constante adaptación a una situación de rápido recambio químico, y sugiere que las sustancias implicadas en este proceso se designen como "especies biológicamente reactivas" en razón de la existencia de compuestos nocivos como el peróxido de hidrógeno, peroxinitrito, etc., que no son propiamente radicales libres, pero ejercen efectos dañinos a las células.

Free radicals are compounds characterized by having an unpaired electron in their outer orbit, a condition that makes them highly reactive, i.e., they interact through diffusion-controlled reactions with proteins, lipids and nucleic acids. They have also been referred to as reactive oxygen species (ROS), reactive nitrogen species (RNS) or reactive sulfur species (RSS). In the human organism, they are mainly produced in the mitochondrial electron transport chain, where respiratory complexes I and III specifically participate and reduce oxygen by converting it into superoxide anion. Likewise, they can be formed through a wide variety of enzymatic and non-enzymatic reactions involving substances that are synthesized by cells or are ingested with food and some medicines. Human beings have an antioxidant system which is both enzymatic and non-enzymatic in nature and whose function is to protect the organism from the harmful action of free radicals. This system includes enzymes-such as catalase, superoxide dismutase, thioredoxin, etc.-and non-enzymatic compounds- such as glutathione, ferritin, myoglobin, etc. However, they are not efficient enough to protect it, so it is necessary to eat foods that contain substances with antioxidant properties whose protective action will depend on their chemical reactivity and their concentration. These antioxidant compounds are mainly found in fruits and vegetables, where polyphenols, flavonoids, carotenoids, vitamin C, vitamin E, etc. have been identified. A significant amount of evidence suggests that the intake of antioxidant substances protects the body from the damaging effect of free radicals, but when the oxidative action prevails over the antioxidant action, it can lead to oxidative stress, a condition that is closely linked to a wide variety of chronic non-communicable diseases including cancer, diabetes mellitus, obesity, psoriasis, atherosclerosis, among others. All this seems to indicate that the term "cellular redox steady state" more appropriately describes the constant adaptation to a situation of rapid chemical turnover and suggests that the substances involved in this process be designated as "biologically reactive species" due to the existence of harmful compounds such as hydrogen peroxide, peroxynitrite, etc., which are not-strictly speaking-free radicals but have toxic effects on cells.

Adherencia a la suplementación con gomitas que contienen hierro hemo en niños de 6 a 8 años en el distrito de Ate-Lima

Objetivo: Determinar la adherencia a la suplementación con gomitas que contienen hierro hemo en niños de 6 a 8 años en el distrito de Ate en Lima. Materiales y métodos: Se realizó un muestreo no probabilístico de tipo intencional de 50 niños de 6 a 8 años de ambos sexos registrados en el municipio de Ate. Se incluyó a niños sin anemia, con anemia leve y anemia moderada. El nivel de hemoglobina se determinó al inicio y al término de la intervención. Cada niño ingirió una gomita con hierro hemo (9 mg de hierro elemental) durante 4 meses. Resultados: La adherencia al consumo fue del 100 %; ninguno de los niños manifestó haber sufrido efectos secundarios y a todos les agradó el sabor de las gomitas. Los niños con anemia moderada tuvieron una concentración de hemoglobina de 10,48 ± 0,48 g/dL al iniciar la intervención y 11,43 ± 0,38 g/dL al finalizar; los niños con anemia leve, 11,21 ± 0,14 g/dL al inicio y 12,17 ± 0,51 g/dL al finalizar la intervención, y los niños sin anemia, 11,68 ± 0,13 g/dL al inicio y 12,57 ± 0,53 g/dL al finalizar; el valor p en todos los grupos fue estadísticamente significativo (p = 0,000). El 94,74 % de los niños con anemia leve consiguieron normalizar sus niveles de hemoglobina. Conclusiones: Se observó una completa adherencia de los niños al consumo de las gomitas con hierro hemo y los niveles de hemoglobina se elevaron en todos los grupos.

Objective: To determine the adherence to heme iron gummy supplementation among children 6 to 8 years of age in the district of Ate, Lima. Materials and methods: A purposive non-probability sampling of 50 children 6 to 8 years of age, of both sexes, registered in the municipality of Ate. The study included children with no anemia, mild anemia and moderate anemia. The hemoglobin level was determined at the beginning and end of the intervention. Each child ingested a heme iron gummy (9 mg elemental iron) for four months. Results: Adherence to heme iron gummies consumption was 100 %; none of the children reported side effects and all of them liked the taste of the gummies. Children with moderate anemia, mild anemia and no anemia had a hemoglobin concentration of 10.48 ± 0.48 g/dL and 11.43 ± 0.38 g/dL, 11.21 ± 0.14 g/dL and 12.17 ± 0.51 g/dL, and 11.68 ± 0.13 g/dL and 12.57 ± 0.53 g/dL at the beginning and end of the intervention, respectively. The p value in all groups was statistically significant (p = 0.000). Out of the children with mild anemia, 94.74 % achieved normal hemoglobin levels. Conclusions: All age groups had good adherence to heme iron gummies consumption and increased their hemoglobin levels.

Estudio histopatológico de los efectos de la administración de hierro hemo y sulfato ferroso con vitamina C en cerebro e hígado de rata / Histopathological study of the effects of administering heme iron and ferrous sulfate with vitamin C in rat liver and brain

Objetivo: Determinar el efecto que ejerce la administración de hierro hemo y la de sulfato ferroso con vitamina C en hígado y cerebro de rata. Materiales y métodos: Se utilizaron ratas albinas Holtzman mantenidas en un bioterio con temperatura de 22 ± 2° C, humedad entre 50 y 70 % y 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad, que recibieron 4,0 mg de hierro elemental/kg p.c. bajo la forma de hierro hemo o como sulfato ferroso + 10 mg de vitamina C durante siete días, a cuyo término se sacrificaron y se les extrajo sangre, hígado y cerebro. Se hicieron los cortes histológicos que se trataron con hematoxilina-eosina para la observación microscópica y en el suero se midió la capacidad antioxidante.Resultados: Los cerebros de las ratas que recibieron tratamiento con hierro hemo y sulfato ferroso + vitamina C no sufrieron alteraciones significativas, mientras que los cortes histológicos de hígado de ratas tratadas con hierro hemo mostraron un parénquima sin distribución polar, algunos núcleos carentes de citoplasma y numerosas células de Küpffer a nivel del sinusoide. En cambio, las ratas que fueron tratadas con sulfato ferroso + vitamina C presentaron un parénquima hepático deteriorado notablemente, algunas áreas con núcleos sueltos sin citoplasma y otras con citoplasma cuya membrana había desaparecido. Además, en algunas zonas, el parénquima hepático se encontraba homogenizado.Conclusiones: Los cerebros de las ratas tratadas con hierro hemo y las que recibieron sulfato ferroso + vitamina C prácticamente no sufrieron modificación alguna, en cambio, el hígado de las ratas tratadas con sulfato ferroso + vitamina C presentaron mayor daño hepático que las tratadas con hierro hemo.

Objective: To determine the effect exerted by the administration of heme iron and ferrous sulfate with vitamin C in rat liver and brain. Materials and methods:The study used Holtzman albino rats housed in a bioterium with a temperature of 22 ± 2 °C, humidity between 50 and 70 %, and 12 hours of light and 12 hours of darkness. They received elemental iron 4.0 mg/kg b.w. as heme iron or ferrous sulfate + vitamin C 10 mg for seven days, at which time they were sacrificed, and blood, liver and brain were extracted. Histological sections were made and treated with hematoxylin-eosin for microscopic observation, and serum antioxidant capacity was measured.Results: The brains of the rats treated with heme iron and ferrous sulfate + vitamin C did not undergo significant changes, while the histological sections of the livers of the rats treated with heme iron showed a parenchyma without polar distribution, some nuclei lacking cytoplasm and numerous Küpffer cells at the sinusoidal level. In contrast, the rats treated with ferrous sulfate + vitamin C had a significantly deteriorated hepatic parenchyma, some areas with loose nuclei without cytoplasm and others with disappeared cytoplasmic membranes. In addition, in some areas, the liver parenchyma was homogenized. Conclusions: The brains of the rats treated with heme iron and those with ferrous sulfate + vitamin C did not practically undergo any change. In contrast, the liver of the rats treated with ferrous sulfate + vitamin C had greater liver damage than those treated with heme iron.

Generación de radicales libres por efecto de vitamina C sobre un jarabe antianémico de sulfato ferroso / Generation of free radicals by the effect of vitamin C on a ferrous sulfate antianemic syrup

Objetivo: Determinar el efecto que ejerce la vitamina C sobre el sulfato ferroso, principio activo de un jarabe antianémico. Materiales y métodos: La reacción que se produce entre el sulfato ferroso de un jarabe antianémico y la vitamina C se determinó al aplicar la técnica de descomposición de la desoxirribosa, que evalúa la formación de malondialdehído por acción de radicales libres. Resultados: En un medio de ensayo constituido por tampón fosfato 50 mM (pH 7,4), el jarabe antianémico de sulfato ferroso a una concentración 1,080 mM reaccionó con la vitamina C en concentraciones comprendidas entre 5,0 x 10-6 mM y 0,5 mM, generando radicales libres que disminuyen cuando se utiliza una concentración de vitamina C de 5,0 x 10-2 mM mientras que a una concentración 0,5 mM, se eleva. Cuando se usa sulfato ferroso en condiciones similares se aprecia un incremento de la generación de radicales libres que alcanza un valor máximo a una concentración de vitamina C de 5,0 x 10-6 mM que se mantiene invariable a concentraciones de dos órdenes de magnitud mayor y, ulteriormente, decrece a concentraciones más elevadas. La vitamina C a una concentración 1,0 mM reacciona con el sulfato ferroso utilizado en concentraciones comprendidas entre 0,270 y 2,160 mM describiendo una curva de tipo hiperbólica. En cambio, el jarabe de sulfato ferroso, utilizado en las mismas concentraciones, mostró un elevado incremento a bajas concentraciones de tipo no lineal pero que tuvo una respuesta lineal a partir de la concentración 0,540 mM del jarabe, respuesta que fue mayor a la alcanzada por el sulfato ferroso disuelto en agua destilada. Conclusiones: La vitamina C reacciona con el jarabe de sulfato ferroso y genera radicales libres, esta respuesta depende de las concentraciones relativas de sulfato ferroso, vitamina C y de los excipientes del jarabe.

Objective: To determine the effect of vitamin C on ferrous sulfate, the active ingredient of an antianemic syrup. Materials and methods: The reaction between the ferrous sulfate contained in an antianemic syrup and vitamin C was determined using the decomposition technique of deoxyribose, which evaluates the formation of malondialdehyde by the action of free radicals. Results: In an assay medium consisting of 50 mM phosphate buffer (pH 7.4), the ferrous sulfate antianemic syrup at a concentration of 1.080 mM reacted with vitamin C at concentrations between 5.0 x 10-6 mM and 0.5 mM, generating levels of free radicals that decrease when vitamin C is used at a concentration of 5.0 x 10-2 mM, and increase at a concentration of 0.5 mM. When ferrous sulfate is used under similar conditions, an increase in the generation of free radicals is observed, which reaches a maximum value with vitamin C at a concentration of 5.0 x 10-6 mM, remains unchanged at concentrations of two orders of magnitude higher, and subsequently decreases at higher concentrations. Vitamin C at a concentration of 1.0 mM reacts with ferrous sulfate used at concentrations between 0.270 and 2.160 mM, describing a hyperbolic curve. In contrast, ferrous sulfate syrup used at the same concentrations showed a high increase at low non-linear concentrations, but a linear response from the 0.540 mM concentration of the syrup, a response that was higher than that reached by the ferrous sulfate dissolved in distilled water. Conclusions: Vitamin C reacts with ferrous sulfate syrup generating free radicals. This response depends on the relative concentrations of ferrous sulfate, vitamin C and syrup excipients.