N-ACETILCISTEÍNA, EL ANTIOXIDANTE MÁS POTENTE

Maria CasasPor Creado: 18/03/2017 5 Comentarios Artículos relacionados : , , , ,

N-ACETILCISTEÍNA, EL ANTIOXIDANTE MÁS POTENTE

Seguramente muchos de vosotros habréis oído hablar de la molécula N-acetilcisteína ya que se utiliza ampliamente como medicamento mucolítico, es decir, medicamento dirigido a fluidificar la mucosidad del tracto respiratorio. Lo podremos encontrar en forma de comprimidos efervescentes o como ingrediente de medicamentos antigripales (hablamos del famoso Fluimucil).

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Lo que seguro que muchos de vosotros no conocéis es su acción como antioxidante, y es que posiblemente estemos hablando de una de las moléculas antioxidantes más potentes a la cual, por supuesto, podremos dar una aplicación terapéutica beneficiosa.

¿CÓMO Y POR QUÉ NOS OXIDAMOS?

Antes de meternos en el meollo del asunto, es preciso conocer un poco cómo funciona el organismo en lo que respecta a los fenómenos de oxidación celular.

La oxidación celular es un proceso natural que está implicado en el envejecimiento. Hablamos de procesos naturales que suceden en condiciones fisiológicas y son el resultado de las distintas reacciones químicas que tienen lugar en nuestro organismo.

Pero también es cierto que este envejecimiento se puede modular, ya que puede darse de forma más acentuada como consecuencia de patologías, exposición ambiental, estilos de vida…

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Los procesos oxidativos se deben a reacciones químicas que se dan de forma constante en nuestro cuerpo, en las que se producen una serie de radicales libres, que se definen como especies químicas con un electrón desapareado. Estas especies son muy reactivas y no pueden ser aisladas, por lo que tienden a reaccionar rápidamente con otras moléculas, ocasionando daños celulares que traen consigo fenómenos como pueden ser la destrucción de las membranas celulares, alteraciones en el DNA con la aparición de mutaciones, inactivación de enzimas y alteraciones en las proteínas.

Los radicales libres se producen como consecuencia de la presencia del oxígeno (O2), que es una molécula esencial para la vida y responsable de la oxidación celular por la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS).

Aquí viene la parte química, que puede ser quizás un poco liosa por lo que iré al grano. El oxígeno actúa como aceptor de electrones al final de la cadena respiratoria mitocondrial, es decir, el último lugar donde converge el metabolismo de los macronutrientes. Además, este puede encontrarse en otras estructuras y partes de la célula desempeñando la misma función.

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Figura 1: Mecanismo de formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) (Avedaño et al., 2015).

Al aceptar un electrón, el oxígeno se transforma en un anión radical superóxido (O2 con un electrón desapareados). Al aceptar nuevamente otro electrón o bien por acción de la enzima superóxido dismutasa, este anión radical superóxido se transforma en el anión peróxido (O2 con dos electrones desapareados), que en el medio interno celular se transforma en agua oxigenada o peróxido de hidrógeno (H2O2). Lo que pasa es que el peróxido de hidrógeno por acción de energía o por acción del anión radical superóxido genera el radical hidroxilo (OH-), uno de los productos más tóxicos, que difunde muy bien a través de todos los tejidos y es extremadamente reactivo.

Por fortuna, el organismo tiene mecanismos de defensa para destruir el peróxido de hidrógeno, como las enzimas catalasa y glutatión peroxidasa, y minimizar el daño.

En principio, la formación de este radical hidroxilo se realiza lentamente, pero la presencia de cationes metálicos, como puede ser el hierro, acelera la formación de radicales hidroxilos. A este proceso se denomina reacción de Fenton.

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Figura 2: Reacción de Fenton. Formación de radicales libres en presencia de cationes metálicos. (Avendaño et al., 2015).

Tengo dos noticias:

• La mala noticia es que estos cationes metálicos de los que hablábamos antes son relativamente abundantes en nuestro organismo, por lo que pueden inducir formación de radicales libres por vías más rápidas.

• La buena noticia es que, por suerte, nuestro cuerpo está dotado de una serie de mecanismos implicados en la neutralización de estas especies reactivas de oxígeno (ROS) y de sistemas especializados en la reparación de las estructuras dañadas (membranas celulares, ADN, proteínas) así como en la eliminación de las proteínas que no se pueden reparar (complejo ubiquitina-proteasoma).

Y, además, estas defensas se pueden reforzar mediante el aporte de nutrientes que contienen ciertos alimentos, principalmente frutas y verduras, como alfa-tocoferol, polifenoles, beta-carotenos… De hecho, algunas vitaminas, como la vitamina E y la vitamina C, son capaces de parar procesos de peroxidación lipídica que tienen lugar en las membranas celulares en presencia de estos radicales.

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No obstante, estos mecanismos reparadores se van desgastando progresivamente. Este hecho, junto al acúmulo de moléculas dañadas traen consigo fenómenos de envejecimiento y está directamente relacionado con la aparición de enfermedades asociadas al estrés oxidativo como pueden ser algunos tipos de cáncer (Sosa et al., 2013), aberraciones en el sistema nervioso, daños en el tejido cardiaco… (Thanan et al., 2014 & Wang et al., 2014)

ANTIOXIDANTES PARA CONTRARRESTAR

Se han desarrollado una serie de moléculas que poseen una doble acción antioxidante: previenen la oxidación por quelación de cationes metálicos y atrapan los radicales libres. Entre ellas se encuentran la penicilamina (utilizada para el tratamiento de artritis reumatoide), el MESNA (empleado como uroprotector en el tratamiento quimioterápico asociado a ciclofosfamida para evitar las cistitis hemorrágicas) y nuestra preciada N-acetilcisteína.

ANTIOXIDANTE H3CLa N-acetilcisteína o NAC es un fármaco que presenta la siguiente estructura (fig. derecha), con la presencia de un grupo mercapto (SH) libre, que será responsable de sus acciones terapéuticas.

 

Su acción mucolítica se debe a su capacidad de ruptura de los puentes disulfuro (unión de azufre S-S) que hay en las secreciones bronquiales (acción reductora en reacciones redox). De este modo, las secreciones bronquiales se vuelven menos viscosas y se permite la liberación de las mismas. A esto se debe el efecto citoprotector que presenta en la NAC en pacientes con bronquitis crónica (Cazzola et al., 2015 & Stey et al., 2000). No obstante, es importante destacar que está contraindicado en pacientes con insuficiencia respiratoria crónica, ya que su uso puede aumentar las secreciones bronquiales.

Además, la NAC tiene una doble acción antioxidante. Por un lado, actúa como antioxidante terminador de cadenas radicalarias (atrapador de radicales), es decir, es capaz de reaccionar con los radicales libres antes de que estos reaccionen con cualquier estructura del organismo (Avendaño et al., 2015). De este modo, evitamos que se produzca el daño sobre estructuras celulares y también que se propague la génesis de radicales, que es algo bastante frecuente una vez generados.

Al reaccionar con este los radicales libres, es cierto que se forma la NAC se transforma a su vez en un radical (-S) siendo este completamente diferente al anterior ya que el NAC radical será mucho más muy estable (poco reactivo) por dos motivos: el primero porque el gran tamaño del átomo de azufre que le permite retener la carga electrónica y el segundo es por la facilidad con que se inactiva el propio radical al formar dímeros mediante puentes disulfuro.

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Figura 3: Formación de radical en el grupo mercapto y neutralización del radical formado mediante dimerización (Avendaño et al., 2015).

Por otro lado, actúa como antioxidante preventivo ya que los grupos mercapto y carboxílico son capaces de coordinarse con cationes metálicos actuando, así como agente quelante y evitando la formación rápida de radicales mediante la reacción de Fenton.

Por otro lado, cabe a destacar que la NAC se asemeja al glutation, siendo este el principal antioxidante destoxificante de la célula. Este intervendrá, entre otras cosas, en reacciones de fase II del metabolismo, facilitando la excreción de tóxicos y sustancias de distinta naturaleza gracias a su carácter nucleófilo por la presencia del grupo mercapto (-SH) (Rushworth et al., 2014). Por este motivo, la NAC se utiliza como antídoto en determinadas intoxicaciones, como por ejemplo, por paracetamol.

El paracetamol genera en su degradación una serie de metabolitos tóxicos que, en primera instancia, son neutralizados por el glutatión. No obstante, cuando este se agota, la NAC puede ejercer la misma acción que el propio glutation. Existe un protocolo específico ante intoxicaciones de paracetamol que podréis encontrar en la página web que facilito al final del artículo (Vademecum online).

BENEFICIOS DE LA NAC

La NAC nos ofrece una mayor protección frente al estrés oxidativo generado como producto de reacciones químicas que suceden de forma natural y constante en nuestro organismo.

De este modo, constituye un factor de protección frente al desarrollo de enfermedades asociadas a este estrés oxidativo como el cáncer, cataratas (Park et al., 2015), diabetes mellitus (Zorrilla et al., 1999), aterosclerosis (Carbonell et al., 2010), daños hepáticos (Lasram et al., 2014) …ya que estaremos disminuyendo en gran medida los daños ocasionados por los radicales libres generados sobre macromoléculas como fosfolípidos de membrana, DNA y proteínas (Zorrilla et al., 2002) además de reducir la secreción de moléculas implicadas en procesos de inflamación que también contribuyen a generar daño celular/tisular. Esta doble acción antioxidante-antiinflamatoria juega un papel importante en el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y Alzheimer (Senol et al., 2014).

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Además, no se han descrito efectos adversos graves, solo algunas reacciones aisladas, de carácter leve y transitorio siendo las más frecuentes las reacciones de tipo gastrointestinal como náuseas, vómitos y diarreas. Pueden aparecer de forma puntual alguna reacción de hipersensibilidad en forma de urticaria y broncoespasmos en individuos alérgicos al fármaco. En este caso, existiría una clara contraindicación de su uso.

No se han descrito reacciones de teratogénesis, mutagénesis o carcinogénesis por lo que se considera un fármaco bastante seguro y con baja toxicidad. Evidentemente dentro del rango de dosis establecida, no seamos bestias y nos tomemos al día infinitos comprimidos efervescentes, ya que el efecto que queremos alcanzar es suficiente con la dosis pautada:

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Bibliografía y referencias

• Academia Alpe (2016). Tema 11: Diseño de fármacos basado en la química de radicales. Terapia antioxidante, 15-22.

• Cabiscol, E. (2014). SEBBM Divulgación la ciencia al alcance de la mano.

• Carbonell, N., Sanjuán, R., Blasco, M., Jordá, Á., & Miguel, A. (2010). N-acetilcisteína: beneficio clínico a corto plazo tras coronariografía en pacientes renales de alto riesgo. Revista española de cardiología, 63(1), 12-19.

• Cazzola, M., Calzetta, L., Page, C., Jardim, J., Chuchalin, A. G., Rogliani, P., & Matera, M. G. (2015). Influence of N-acetylcysteine on chronic bronchitis or COPD exacerbations: a meta-analysis. European Respiratory Review, 24(137), 451-461.

• Kern Pharma (2017). Prospecto Acetilcisteína 600mg, comprimidos efervescentes EFG vía oral.

• Lasram, M. M., Lamine, A. J., Dhouib, I. B., Bouzid, K., Annabi, A., Belhadjhmida, N., … & Gharbi, N. (2014). Antioxidant and anti-inflammatory effects of N-acetylcysteine against malathion-induced liver damages and immunotoxicity in rats. Life sciences, 107(1), 50-58.

• Molina-Heredia, F. P. (2012). El lado oscuro del oxígeno.

• Oxilia, R. M. (2014). Estrés oxidativo y sistema de defensa antioxidante. Revista del Instituto de Medicina Tropical, 5(2), 23-27.

• Park, J. H., Kang, S. S., Kim, J. Y., & Tchah, H. (2015). The Antioxidant N-Acetylcysteine Inhibits Inflammatory and Apoptotic Processes in Human Conjunctival Epithelial Cells in a High-Glucose EnvironmentEffect of NAC on Conjunctiva in a High-Glucose Environment. Investigative ophthalmology & visual science, 56(9), 5614-5621.

• Real Farmacopea Española, 5ª edición (2015).

• Rushworth, G. F., & Megson, I. L. (2014). Existing and potential therapeutic uses for N-acetylcysteine: the need for conversion to intracellular glutathione for antioxidant benefits. Pharmacology & therapeutics, 141(2), 150-159.

• Samuni, Y., Goldstein, S., Dean, O. M., & Berk, M. (2013). The chemistry and biological activities of N-acetylcysteine. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1830(8), 4117-4129.

• Şenol, N., Nazıroğlu, M., & Yürüker, V. (2014). N-acetylcysteine and selenium modulate oxidative stress, antioxidant vitamin and cytokine values in traumatic brain injury-induced rats. Neurochemical research, 39(4), 685-692.

• Sosa, V., Moliné, T., Somoza, R., Paciucci, R., Kondoh, H., & LLeonart, M. E. (2013). Oxidative stress and cancer: an overview. Ageing research reviews, 12(1), 376-390.

• Stey, C., Steurer, J., Bachmann, S., Medici, T. C., & Tramer, M. R. (2000). The effect of oral N-acetylcysteine in chronic bronchitis: a quantitative systematic review. European Respiratory Journal, 16(2), 253-262.

• Thanan, R., Oikawa, S., Hiraku, Y., Ohnishi, S., Ma, N., Pinlaor, S., … & Murata, M. (2014). Oxidative stress and its significant roles in neurodegenerative diseases and cancer. International journal of molecular sciences, 16(1), 193-217.

• http://www.iqb.es/cbasicas/farma/farma04/a010.htm

• Wang, X., Wang, W., Li, L., Perry, G., Lee, H. G., & Zhu, X. (2014). Oxidative stress and mitochondrial dysfunction in Alzheimer’s disease. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Basis of Disease, 1842(8), 1240-1247.

• Zorrilla, A., & Fernández, A. (1999). Diabetes mellitus y estrés oxidativo. Bioquimia, 24(3), 75-9.

• Zorrilla García, A. E. (2002). El envejecimiento y el estrés oxidativo. Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas, 21(3), 178-185.

  1. Hannderz

    Que hay entonces de la astaxantina?

  2. Guillermo

    Justo he estado estudiando esto en la uni y puedo decir que es un artículo genial con una información veraz y genial explicado. Tal vez la parte química pueda ser engorrosa pero me gusta que se llegue a la base del asunto explicándolo desde el principio.

  3. sergio

    hola. He comprado este suplemento de raw series. Lo que pasa es que no sé como dosificarlo. Dice 300mg, pero trae un dosificador de ml. no tengo báscula de miligramos.

  4. María Casas Gómez

    Hola Sergio. Más o menos son equivalentes a 200ml, así ajustas bien y no hay confusión en cuanto a densidades.
    Un saludo!

  5. sergio

    Hola María,
    estoy confuso con esto. Verás, el cacito tiene marcado 10ml en la mitad, o sea 20 ml lleno. tendría que tomar 10 cazos por toma. El envase es de 150 gr y pone que son 500 servings. Si me tomo 20 cazos por toma, lo acabo en una semana. Ni de coña son 500 tomas.

    Gracias y un saludo.

  6. María Casas Gómez

    Sergio quizás lo más rápido sea que te compres comprimidos con esa dosificación o parecida.
    Así te dejas de líos.

    Un saludo 🙂

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