¿Qué es el estrés oxidativo y cómo se desarrolla? – Parte I
El estrés oxidativo puede ser inducido por varios factores durante el crecimiento y el desarrollo de los animales, incluidos: estrés físico (destete, alojamiento, transporte y manejo zootécnico), estrés psicosocial (reubicación con nuevos compañeros), estrés medio ambiental (cambio de vivienda, alojamiento), estrés microbiano se ha descubierto que los factores patológicos como el pienso contaminado con moho, […]
El estrés oxidativo puede ser inducido por varios factores durante el crecimiento y el desarrollo de los animales, incluidos:
estrés físico (destete, alojamiento, transporte y manejo zootécnico),
estréspsicosocial (reubicación con nuevos compañeros),
estrés medio ambiental(cambio de vivienda, alojamiento),
estrésmicrobianose ha descubierto que los factores patológicos como el pienso contaminado con moho, la infección por circovirus porcino tipo 2 y la colitis inducida por sulfato de dextrano sódico exhiben un efecto inhibitorio sobre las actividades de las enzimas antioxidantes e inducen estrés oxidativo en porcinos y ratones.
También se ha descrito que los procesos de nacimiento y destete alteran el equilibrio oxidativo y causan daño oxidativo en los lechones.
El estrés oxidativo se correlaciona con la modificación de la proteína, la oxidación de lípidos y las roturas de ácidos nucleicos, y evidencias convincentes han demostrado que implica el desarrollo de muchas enfermedades.
[registrados]
Especies Reactivas de Oxígeno
El oxígeno molecular (O2) es uno de los gases más importantes de la Tierra, constituye el 21% de la atmósfera, 89% del peso del agua de mar y al menos 47% de la corteza terrestre.
Por lo mismo, la mayor parte de los seres vivos utilizan el oxígeno para respirar y obtener energía. Los términos relacionados al estrés, daño oxidativo, radicales libres y antioxidantes, se han convertido en una parte integrada del vocabulario de los científicos, químicos, físicos, biólogos e investigadores los utilizan frecuentemente en una variedad de debates y cuestiones científicas.
Desde el descubrimiento del oxígeno a principios del siglo XVIII por el químico Antoine Laurent Lavoisier, la necesidad de controlar la molécula de oxígeno ha sido reconocida.
Una molécula evasiva, el oxígeno juega roles contradictorios, uno es esencial para la vida y el otro como una sustancia toxica.
En general a partir del O2 se forman los pro-oxidantes los cuales son referidos o conocidos como: especies reactivas de oxígeno (ERO y por sus siglas en inglés [ROS: reactive oxygen species]).
Las ERO, son compuestos químicos no apareados en oxígeno. Pueden ser producidos por dos fuentes:
una endógena (como las mitocondrias, peroxisomas, citocromo y la activación celular inflamatoria)
y la otra exógena (rayos ultravioleta, radiación ionizante, patógenos, dieta hiperenergética y drogas).
Las ERO incluyen al superóxido (O2•-), radical hidroxilo (OH•) y el peróxido de hidrógeno (ONOOO-), así como los oxiradicales (O2 singulete y doblete).
El descubrimiento de especies reactivas de nitrógeno (ERN) expandió este término a ERO y ERN (Tabla 1). Debido a su función primordial de producción de energía química, la mitocondria es considerada la mayor productora de ERO.
Tabla 1. Especies reactivas de oxígeno y especies reactivas de nitrógeno
ERO
ERN
Radicales
No Radicales
Radicales
No Radicales
Superóxido (O2•-)
Peróxido de Hidrógeno (H2O2)
Óxido nítrico (NO•)
Acido nitroso (HNO2)
Hidroxilo (OH•)
Oxígeno singulete
(1Δg O2)
Dióxido de nitrógeno (NO2•)
Peroxinitrito (ONOO•)
Peroxilo (RO2•) e Hidroperoxilo (HO2•)
Ozono (O3)
Adaptado de Rigas y Sun, (2008). Fuente: Sarabia-Cadena et al. (2013).
La mitocondria es uno de los sitios propuestos como principal generador de ERO. El O2 se utiliza como aceptor final en la respiración mitocondrial, su función es la de recibir los electrones provenientes de la cadena respiratoria y protones de la matriz mitocondrial para formar agua metabólica como un subproducto del metabolismo.
Durante el metabolismo oxidativo mitocondrial, aproximadamente 5% del oxígeno es convertido fundamentalmente en O2•- mientras que 95% es reducido a agua.
Por lo tanto, el metabolismo de oxígeno mitocondrial es la fuente dominante de O2•- que resulta de un incompleto acoplamiento de electrones y protones con el oxígeno en la cadena de transporte de electrones.
Así, las ERO y ERNson producidas continuamente por la mitocondria (O2•-, H2O2 y OH•) de muchas células y también por el citocromo P450 (O2•-, H2O2), por los macrófagos (O2•-, H2O2 y NO•) y por los peroxisomas (H2O2).
Las ERO llevan a cabo funciones fisiológicas a concentraciones moderadas y en equilibrio con los antioxidantes (AO) circulantes, sin embargo, en altas concentraciones actúan dañando directamente biomoléculas lo que promueven enfermedades crónicas o la muerte celular.
Muchos agentes quimioterapéuticos generan altos niveles de estrés oxidativo con la finalidad de provocar la muerte de células cancerígenas pero la presencia de AO puede inactivar a las ERO y ejercer un efecto promotor de cáncer.
Estrés Oxidativo
El estado oxidativo refleja el equilibrio entre las moléculas pro y antioxidantes en un organismo vivo.
Las moléculas pro-oxidantes son principales radicales libres producidos por la cadena respiratoria de las mitocondrias. Los radicales libres oxidan lípidos, proteínas y ADN, por ejemplo, en hidroperóxidos, y son responsables de la lesión celular y tisular si se producen en exceso.
El sistema antioxidante del organismo involucra componentes endógenos como el glutatión, la superóxido dismutasa o la catalasa, y moléculas exógenas, suministradas por los alimentos, como las vitaminas (A, C, E) y el selenio.
Bajo ciertas circunstancias fisiológicas, como la activación inmune, el ejercicio físico o el estrés, la producción de radicales libres puede exceder el potencial antioxidante del organismo, generando estrés oxidativo.
El estado oxidativo se propuso como un indicador de salud para los animales de granja porque su corrección durante varias enfermedades infecciosas mejora la salud de los animales tratados.
Numerosas patologías y estados de enfermedad sirve como fuentes para la producción continua de los ERO más de 200 desordenes clínicos han sido descritos, en los cuales los ERO fueron importantes para la etapa de iniciación de una enfermedad o producidos durante su curso.
En varias condiciones normales los ERO son producidos y juegan un papel en la patogenia de la condición fisiológica, estos son ejemplificados durante el proceso de envejecimiento, donde la producción de ERO aumenta significativamente como resultado de función mitocondrial afectada o dañada y en las etapas tempranas del desarrollo embrionario.
Otros desordenes patológicos los cuales están asociados con los desórdenes del metabolismo (metales en sangre), que son hereditarios pueden resultar en una mal función de proteínas y una acumulación de metales tóxicos en el cuerpo, acumulados en el hígado, en el cerebro y otros órganos.
Figura 2. Especies reactivas de oxígeno y estrés oxidativo. Fuente: Beltrán-Rosas, (2020).
También se ha descrito que los procesos de nacimiento y destete alteran el equilibrio oxidativo y causan daño oxidativo en los lechones. 
una endógena (como las mitocondrias, peroxisomas, citocromo y la activación celular inflamatoria)
Durante el metabolismo oxidativo mitocondrial, 
Bajo ciertas circunstancias fisiológicas, como la activación inmune, el ejercicio físico o el estrés, la producción de radicales libres puede exceder el potencial antioxidante del organismo, generando 
El estado oxidativo se propuso como un indicador de salud para los animales de granja porque su corrección durante varias enfermedades infecciosas mejora la salud de los animales tratados.
Numerosas patologías y estados de enfermedad sirve como fuentes para la producción continua de los ERO más de 200 desordenes clínicos han sido descritos, en los cuales los ERO fueron importantes para la etapa de iniciación de una enfermedad o producidos durante su curso.
Otros desordenes patológicos los cuales están asociados con los desórdenes del metabolismo (metales en sangre), que son hereditarios pueden resultar en una mal función de proteínas y una acumulación de metales tóxicos en el cuerpo, acumulados en el hígado, en el cerebro y otros órganos.
