La oxidación celular es un proceso metabólico natural que ocurre en las células del cuerpo humano y de otros seres vivos. Durante este proceso, las moléculas de nutrientes, como los carbohidratos y los lípidos, se descomponen en presencia de oxígeno para producir energía utilizada por la célula.
La oxidación celular también puede producir subproductos conocidos como radicales libres, que son moléculas inestables y altamente reactivas que pueden dañar el ADN de las células y contribuir al envejecimiento y a ciertas enfermedades. Para contrarrestar los efectos negativos de los radicales libres, el cuerpo produce antioxidantes, que neutralizan estos radicales y protegen las células del daño.
El problema aparece cuando existen más radicales libres que antioxidantes para combatirlos, lo que da lugar a enfermedades como el cáncer, la diabetes, las enfermedades cardiovasculares y el envejecimiento en sí.
En resumen, la oxidación celular es un proceso esencial para la producción de energía en las células, pero también puede tener efectos negativos si no se controla adecuadamente. Es decir, el oxígeno es fundamental para la vida, pero tiene su lado oscuro ya que cuando su reducción es parcial, se generan especies reactivas de oxígeno como el superóxido (O2.-), que puede dar lugar a peróxido de hidrógeno (H2O2) y al radical hidroxilo (HO.), el más tóxico de todos.
El cuerpo tiene múltiples sistemas de defensa para manejar el estrés oxidativo, incluyendo enzimas antioxidantes como la superóxido dismutasa (SOD), catalasa y glutatión peroxidasa, así como antioxidantes no enzimáticos como la vitamina C, la vitamina E y el glutatión. Además, la dieta juega un papel crucial en la provisión de antioxidantes, con frutas y verduras siendo fuentes ricas de estas sustancias protectoras.
La función principal de la oxidación celular es producir energía en forma de ATP (adenosín trifosfato) que las células necesitan para llevar a cabo sus funciones y mantener su metabolismo.
Durante la oxidación celular, las moléculas de glucosa y otros nutrientes son degradadas en presencia de oxígeno en una serie de reacciones químicas que liberan electrones y protones. Estos electrones y protones se transportan a través de una cadena de transporte de electrones en la mitocondria, lo que genera un gradiente de protones a través de la membrana mitocondrial interna. Este gradiente de protones impulsa la síntesis de ATP a través de la enzima ATP sintasa.
Además de producir ATP, la oxidación celular también tiene otras funciones importantes, como la producción de intermediarios metabólicos para la síntesis de moléculas importantes como aminoácidos y ácidos grasos, y la eliminación de compuestos tóxicos y desechos celulares. Los productos de desecho de la oxidación celular, como el dióxido de carbono y el agua, son eliminados a través del sistema respiratorio y el sistema excretor del cuerpo.
Otras funciones de la oxidación celular son:
- Metabolismo de nutrientes: la oxidación celular es clave en el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas, transformándolos en formas que la célula puede utilizar para obtener energía, crecer y repararse.
- Desintoxicación: ayuda a descomponer toxinas y productos de desecho que podrían ser perjudiciales para la célula, convirtiéndolos en sustancias menos dañinas que pueden ser excretadas.
- Regulación del metabolismo: participa en la regulación de diferentes vías metabólicas a través de la activación o inhibición de enzimas específicas, lo que permite a la célula adaptarse a diferentes condiciones ambientales y de disponibilidad de nutrientes.
- Señalización celular: algunos productos de la oxidación celular actúan como moléculas señalizadoras que ayudan a comunicar el estado metabólico entre diferentes partes de la célula o incluso entre células diferentes, coordinando así respuestas fisiológicas.
- Síntesis de moléculas importantes: la energía producida por la oxidación celular no solo se usa para funciones inmediatas sino también para sintetizar moléculas importantes para la célula, como nucleótidos, aminoácidos, y lípidos.
Radak Z, Zhao Z, Goto S, Koltai E. 2011. Age-associated neurodegeneration and oxidative damage to lipids, proteins and DNA. Mol Aspects Med. 32:305-315.
