Todos conocemos los radicales libres y los antioxidantes en nosotros mismos, pero ¿qué pasa con nuestros animales? El estrés oxidativo es un enemigo furtivo que también acecha a los animales de producción. Ocurre cuando las defensas naturales del cuerpo no pueden contener el daño de los radicales libres. ¡Pero no te preocupes, te tenemos cubierto!
Especies Reactivas de Oxígeno (ROS)
Los organismos que viven bajo condiciones aeróbicas dependen del oxígeno para la respiración. Aunque la respiración es esencial para la vida y necesaria para generar energía, también es perjudicial debido a la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Las ROS son compuestos altamente reactivos derivados del oxígeno capaces de dañar macromoléculas celulares como el ADN, las proteínas y los lípidos. Ejemplos de ROS incluyen el radical hidroxilo, el superóxido, el peróxido de hidrógeno y el peroxinitrito.
Aunque las ROS pueden causar un gran daño, también juegan un papel importante en varios procesos biológicos. De hecho, las ROS pueden actuar como mediadores y reguladores de los procesos de metabolismo celular, inducir apoptosis, activar genes y servir como moléculas de señalización en varias cascadas biológicas. Además, las ROS son una parte esencial del sistema inmunológico innato.
Fuentes de las ROS
Las ROS se originan de fuentes endógenas y exógenas. Las principales fuentes endógenas de ROS son la cadena respiratoria en las mitocondrias y el sistema inmunológico. La cadena respiratoria en las mitocondrias produce energía (ATP) al convertir oxígeno en agua, un proceso que requiere cuatro electrones. Sin embargo, en un pequeño porcentaje de los casos, los electrones se escapan de la cadena respiratoria, lo que lleva a una conversión incompleta del oxígeno en agua y la formación de ROS. La frecuencia y la cantidad de fuga de electrones son mayores cuando los animales se mantienen en condiciones de cría intensiva.
Las ROS también son un componente de la respuesta de eliminación de las células inmunitarias a la invasión microbiana. Durante las infecciones, las células inmunitarias generan ROS en un mecanismo llamado explosión oxidativa, en el que los fagocitos utilizan ROS para atacar y destruir patógenos.
Las fuentes exógenas de ROS también contribuyen a la carga total de ROS. Estas incluyen, entre otras: radiación, contaminación del aire, productos químicos, toxinas y alimentos que contienen grasas saturadas y lípidos. Otros factores de estrés conocidos por aumentar el nivel de ROS son el estrés por calor, la infección, el destete, la intoxicación (micotoxinas, metales pesados, etc.) y una dieta desbalanceada (p. ej. una dieta alta en grasas). Estos factores de estrés son comúnmente observados en la cría intensiva.
Antioxidantes
Como los organismos aeróbicos están continuamente expuestos a un gran número de ROS, se han adaptado para poder defenderse. Los antioxidantes son considerados los defensores contra las ROS y son moléculas que tienen la capacidad de eliminar y suprimir la generación de ROS y reparar el ADN dañado, las proteínas y los lípidos oxidados.
Dependiendo de su modo de acción, los antioxidantes pueden ser categorizados como:
- Antioxidantes enzimáticos: como la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (CAT) y la glutatión peroxidasa (GSH-Px).
- Antioxidantes no enzimáticos: como la glutatión, la vitamina C, la vitamina E y varios tipos de minerales (Cu, Mn, Zn, etc.).
Estrés Oxidativo
Cuando la producción de ROS o la exposición a ellos excede la capacidad de los mecanismos de defensa antioxidante, los animales experimentan estrés oxidativo. Este desequilibrio conduce a daños oxidativos en las macromoléculas celulares como los lípidos, las proteínas y el ADN.
- La oxidación de lípidos en las membranas celulares conduce a la pérdida de integridad celular.
- La oxidación de proteínas resulta en enzimas disfuncionales.
- La oxidación del ADN lleva a roturas en las cadenas de ADN y mutaciones.
Eventualmente, las células estarán funcionalmente deterioradas con muerte celular (apoptosis o necrosis) y daño estructural del tejido como resultado. Además, las ROS juegan un papel importante en las vías antioxidantes e inflamatorias intracelulares que conducen a la producción y liberación de antioxidantes y citoquinas proinflamatorias, respectivamente. Cuando la concentración de ROS es alta, los antioxidantes no son capaces de neutralizar la gran cantidad de ROS, lo que conlleva a la inflamación y la producción de más ROS.
El estrés oxidativo influye significativamente en el rendimiento animal. La inflamación inducida, junto con la reparación de tejidos dañados, requiere energía y redirige nutrientes lejos de los procesos de producción, resultando en pérdidas económicas para los productores.
Al entender y controlar el estrés oxidativo, podemos asegurar unos animales más saludables y productivos, y prácticas de cría más sostenibles