La Vía Nrf2 y Nutrición: Lo que necesita saber

¿Sabía que su cuerpo produce algunos de sus propios antioxidantes?

Así es, los antioxidantes no se encuentran exclusivamente en una botella de suplemento, producimos nuestros propios antioxidantes «endógenos» para ayudar a proteger nuestras células del daño.

El estrés oxidativo daña las células, por lo que como mecanismo de protección para asegurarse de que los niveles de estrés celular no sean demasiado altos, el cuerpo produce enzimas como la superóxido dismutasa 2 (SOD2) o nutrientes beneficiosos específicos como el glutatión. Estas enzimas y nutrientes de acción directa son excelentes para combatir el fuego del estrés oxidativo, por lo que el cuerpo produce más cuando se siente atacado. Cuando los niveles de estrés oxidativo son demasiado altos, se activa la vía Nrf2.

La vía Nrf2 es el sistema que el cuerpo activa cuando quiere producir sus «antioxidantes internos» y hay nutrientes a los que podemos recurrir para activar esta vía también.

Los nutrientes que se sabe que activan el Nrf2 incluyen:

• sulforafano a partir de extracto de semilla de brócoli;
• curcumina de la planta de cúrcuma;
• y carotenoides como la zeaxantina y la luteína.

Antes de adentrarnos en la importancia de la vía Nrf2 y en cómo activarla, repasaremos una pequeña introducción sobre lo que sucede cuando nuestros cuerpos generan energía a nivel celular.

La generación de energía celular produce radicales libres

La mayoría de los compuestos y moléculas de nuestro cuerpo existen en un estado relativamente estable, por eso necesitamos enzimas (piense en ellas como herramientas moleculares eléctricas) para descomponerlas o convertirlas en otras moléculas más útiles. Así es como el cuerpo produce energía.

Sin embargo, el subproducto del metabolismo energético son radicales libres dañinos.

los radicales Libres son inestables

Estos radicales libres son químicamente inestables y altamente reactivas. Dos ejemplos comunes son el O2, a veces llamado superóxido y el H2O2 o peróxido de hidrógeno. El O2 es la forma normal estable de oxígeno, sin embargo, cuando participa en algunas reacciones en el cuerpo, se forma O2. Ese pequeño signo significa que se ha añadido un electrón extra. Por lo tanto, el superóxido es altamente reactivo, ya que está tratando de encontrar una manera de perder ese electrón extra, y la única manera de hacerlo es transferirlo a otra molécula o compuesto.

Los antioxidantes limpian los radicales libres

Aquí es donde intervienen los antioxidantes, su función es limpiar estas especies altamente reactivas asegurándose de que no interactúen con ninguna de las moléculas importantes de una célula. Esta limpieza ocurre constantemente en el cuerpo, sin embargo, cuando la función antioxidante en el cuerpo se ve abrumada por los radicales libres, puede ocurrir estrés oxidativo. 1

Los radicales libres son una parte necesaria de la producción de energía

Es importante entender que los radicales libres en sí mismos no son malos, su formación es parte integrante de la generación de energía celular y desempeñan un papel vital en otras funciones, como la eliminación de bacterias.2 Por lo tanto, su objetivo nunca debe ser eliminar los radicales libres, sino asegurarse de que su sistema esté en equilibrio.

Estrés oxidativo y enfermedad

Por lo tanto, el objetivo no es detener la producción de radicales libres, sino mantenerse en equilibrio para que el cuerpo tenga la oportunidad adecuada de neutralizar estos compuestos.

Sin embargo, el estrés oxidativo crónico, donde los niveles de estrés abruman los sistemas del cuerpo para limpiarlo, se asocia con varias enfermedades, incluida la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad cardiovascular y varios cánceres.3456 El impacto exacto es difícil de determinar debido a las largas escalas de tiempo involucradas en el desarrollo de estas enfermedades, pero es un área de investigación muy activa.

Otras áreas importantes de interés son las exposiciones dietéticas y ambientales. A nivel básico, cosas como el alcohol y el tabaco o una dieta rica en carne pueden aumentar el estrés oxidativo. Sin embargo, estos son relativamente fáciles de evitar y si estás leyendo este blog, es probable que ya estés tomando decisiones positivas de salud. Sin embargo, hay otros factores que son más difíciles de evitar, como la contaminación del aire, la exposición excesiva a pesticidas, herbicidas o metales pesados.78910 En estos casos se puede generar estrés oxidativo crónico, dejando abrumadas las defensas antioxidantes existentes.

Lucha contra el estrés oxidativo crónico

Por lo que sabemos que los antioxidantes endógenos, como el glutatión, son excelentes para limpiar los radicales libres de forma individual, y que las enzimas como las familias de enzimas SOD o glutatión peroxidasa (GPX) pueden reducir rápidamente el estrés oxidativo.

Pero, ¿qué sucede en un sistema crónico en el que estas defensas se han visto desbordadas?

La Vía Nrf2 y la actividad antioxidante

Factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2, conocido por el acrónimo mucho más fácil de recordar Nrf2 es un factor de transcripción que es un importante regulador de la protección celular, incluidas las respuestas antioxidantes.11

Los factores de transcripción son una clase de proteína que se une al ADN e induce la expresión de genes particulares, en el caso de Nrf2, la vía estimula la producción de antioxidantes potentes como: NAD (P)H:quinona oxidorreductasa 1 (NQO1) y glutatión S-transferasas (GSTs), y muchas otras, como se muestra en la tabla a continuación. 12 13

Tabla 1 – Genes activados por NRF2. Adaptado de: Baird, L. y Dinkova-Kostova, A. T. Arch. Toxicol. 85,241-272 (2011)

Nrf2 en salud

En salud, Nrf2 existe en el citosol de una célula, o en la región fuera del núcleo donde no puede interactuar con el ADN. Se mantiene aquí por otra proteína llamada Keap1, que impide que se mueva hacia el núcleo. 14

La inflamación estimula la activación de Nrf2

Keap1 contiene varios sensores para especies reactivas de oxígeno, junto con regiones receptoras para otras proteínas celulares asociadas con el estrés celular.15

Si estos receptores se activan, se libera Nrf2 y puede pasar al núcleo.16

Una vez dentro del núcleo Nrf2 se une a una región de ADN conocida como «Elemento de Respuesta Antioxidante» o ARE.17 Estos son elementos que están estrechamente asociados con los genes de NQO1 y los GSTs (y muchos otros genes) como se discutió anteriormente, y cuando el Nrf2 se une, induce la producción de proteínas activas a partir de estos genes. Ambas proteínas exhiben una potente capacidad antioxidante y pueden eliminar rápidamente el estrés oxidativo.

El importante papel de Nrf2 ha sido demostrado por varios estudios con un enfoque particular en modelos animales. Los ratones que han sido modificados genéticamente para carecer de proteína Nrf2 son considerablemente más sensibles a los carcinógenos químicos, y también a las toxinas químicas que conducen a un aumento de la inflamación en los pulmones y el cerebro, todos marcadores principales de estrés oxidativo.

Alimentos y suplementos que activan Nrf2

Mientras que el estrés oxidativo por sí solo puede activar Nrf2, su efecto se ve mejorado en gran medida por la presencia de ciertos compuestos químicos.

El más simple de estos compuestos se identificó como 1,4-bencenodiol (hidroquinona), terc-butilhidroquinona y 1,2-benzendiol (catecol), y ejemplos más complejos incluyen el sulforafano de isotiocianato del extracto de semilla de brócoli, la curcumina de la planta de cúrcuma y los carotenoides como la zeaxantina y la luteína. Todos son complejos en nombre y estructura, pero comparten una función común en que apoyan la expresión aumentada y prolongada de blancos del gen Nrf2.18 19

Problemas con la activación de Nrf2

Aunque la activación de Nrf2 es indudablemente beneficiosa en la gran mayoría de los casos, hay algunos casos en los que puede resultar perjudicial. Una vez más, utilizando un modelo de ratón, esta vez carente de Keap1, lo que significa que Nrf2 se activaría constantemente, los investigadores demostraron que se desarrollarían efectos graves para la salud.20

Nrf2 y riesgo de cáncer

Además, las mutaciones en el gen Nrf2 en estudios en humanos se han asociado con un aumento del riesgo de cáncer, y los autores propusieron que la actividad de constance Nrf2 previene el estrés oxidativo dirigido contra el cáncer, permitiendo que las células cancerosas sobrevivan.21

Es poco probable que la suplementación dietética alguna vez induzca efectos tan fuertes, pero es un ejemplo útil de cómo el estrés oxidativo no siempre es malo. Es importante destacar que actualmente no hay SNP reportados en Nrf2 que impacten en su función. La falta de variación en genes como este típicamente apunta a lo importantes que son para la vida, sin embargo, una opción alternativa es que el Nrf2 no ha sido ampliamente investigado.

Mensaje para llevar a casa en Nrf2

El mensaje para llevar a casa en este caso es bastante simple. Nrf2 es un potente modulador de la respuesta antioxidante y puede atacar rápidamente los estresores oxidativos. Mientras que el Nrf2 responde directamente al estrés oxidativo, ciertos nutrientes clave pueden mejorar este efecto, la fuente exacta de estos nutrientes varía ampliamente, pero las verduras de hoja verde oscura (piense en espinacas, col rizada y brócoli, especialmente el extracto de semillas), o las verduras y especias rojas (azafrán, cúrcuma o pimentón) son una fuente particularmente rica.

Es importante destacar que estos alimentos también son típicamente ricos en antioxidantes directos y muestran muchos otros beneficios para la salud, por lo que son una excelente manera de mejorar la salud en general.