Historia de la Astaxantina
Nacido de orígenes humildes, la astaxantina es quizás una de mis sustancias favoritas.
Producto secundario de un alga casi omnipresente, se crea en momentos de estrés, pero imparte un efecto calmante en los sistemas biológicos... incluidos nosotros. La considero un antídoto contra la ira: calmante, omnipresente y sutil.
La historia comienza en el verdín de un bebedero para pájaros, en efímeros charcos de lluvia, y de hecho, en la mayoría de los pequeños cuerpos de agua dulce temporales. La célula verde unicelular biflagelada, Haematococcus pluvialis, es el principal productor de astaxantina, por lo que nos centraremos en este pequeño ser. Este organismo unicelular vive en todo el mundo, principalmente en Europa, África, América del Norte y partes de la India, pero siempre en pequeños cuerpos de agua. Se ha encontrado en aguas salobres en las costas, en cuencas de agua dulce llenas de nieve derretida, en fuentes secas de Bulgaria e incluso en estanques de peces en Rumanía.
Normalmente, este organismo unicelular es de color verde, como probablemente habrás adivinado al observar bebederos para pájaros cubiertos de algas, y es bastante resistente. Sin embargo, lo que es realmente notable es lo que el alga hace cuando "se enfada". Bajo condiciones desfavorables o de estrés, los macrozoides pierden sus flagelos y se inflan. Luego, comienzan a producir astaxantina en pequeñas gotas de lípidos que se acumulan en el citoplasma. Estas gotas vuelven las células de un color rojo brillante, y la célula ahora puede soportar las extremas condiciones ambientales que provocaron su estrés inicial. De alguna manera, esta sustancia roja milagrosa logra proteger a la célula.
Unas pocas gotas rojas en un organismo unicelular no parecen tener mucho impacto a escala global, pero sorprendentemente, lo tienen. Esta sustancia roja se incorpora en la cadena alimentaria y se convierte en la base de casi todo lo rojo que vemos en crustáceos, peces y aves. Es el rojo del salmón, las langostas, los cangrejos y los camarones. Está en las plumas de las espátulas rosadas. Está en los ojos de las codornices. Y, lo más importante, llega a nosotros.
Dentro de nuestros cuerpos, la astaxantina hace lo mismo que hace en las algas de donde proviene. El estrés celular en un alga puede variar desde un ambiente de alta salinidad, una deficiencia de nitrógeno o incluso temperaturas elevadas. El estrés en una célula humana puede imaginarse a través de muchas de las cosas que ya hemos discutido, como el daño oxidativo y los radicales libres. La astaxantina actúa calmando un sistema irritado y promoviendo la supervivencia celular. Neutraliza los radicales libres, bloquea los daños causados por el estrés oxidativo y actúa como un antiinflamatorio. Puede aliviar traumas preexistentes y bloquear la aparición de nuevos daños.
En términos de envejecimiento, puede reparar parte del daño celular acumulado y ayudar a controlar la supervivencia celular en el futuro.
¿Qué es la astaxantina?
La astaxantina es un carotenoide xantofila, lo que básicamente significa un pigmento vegetal que usualmente es muy colorido. Otras sustancias de esta familia incluyen carotenos que son de amarillo a naranja, betacarotenos que son de verde a amarillo, luteína que es amarilla, zeaxantina que hace que el maíz indio sea amarillo, y licopeno que hace que los tomates sean rojos. La astaxantina también es roja, pero es de un rojo brillante; intensamente rojo. Como mencioné, es la sustancia que hace que las langostas y los cangrejos sean rojos.
La otra cosa que hace que esta molécula sea diferente es su estructura. Formalmente llamada 3,3’-dihidroxibeta, beta-caroteno-4,4’-diona, o C40H52O4, es una molécula larga que consiste en una cadena de carbonos en el centro con un anillo de ionona en cada extremo; esencialmente, se asemeja a un simple brazalete de cadena con un broche circular. Los enlaces dobles conjugados en el centro de la molécula son responsables del color rojo, pero, en fin, es solo un detalle geek.
¿Qué hace que esta molécula sea tan especial?
El simple hecho de que sea capaz de hacer tantas cosas increíbles y positivas en el cuerpo sin efectos secundarios reales.
Astaxantina es muchas cosas:
Mitocondrias / Sistemas de energía: Antioxidante y captador de radicales libres.
¿Cuál es la diferencia, te preguntas? Esta es una categoría clave para la astaxantina, así que voy a entrar en un poco de detalle aquí.
Un antioxidante es una molécula que inhibe la oxidación de otras moléculas. La oxidación es una reacción química que puede producir radicales libres, lo que lleva a reacciones en cadena que pueden dañar las células.
Por otro lado, un captador de radicales libres es una molécula que es capaz de destruir radicales libres. El término ‘radical libre’ se refiere a una molécula que tiene uno o más electrones no apareados. Esto los hace muy inestables, y se mueven por el torrente sanguíneo, quitando electrones de otras células o regalando los que no están apareados.
La astaxantina “actúa como una salvaguarda contra el daño oxidativo mediante varios mecanismos, como la captura de oxígeno singlete; la captura de radicales para prevenir reacciones en cadena; la preservación de la estructura de la membrana al inhibir la peroxidación lipídica; la mejora de la función del sistema inmune y la regulación de la expresión génica.”
Recuerda que los radicales libres y las especies reactivas de oxígeno son producidos por funciones celulares normales, y la mayoría son manejados por las propias defensas naturales del cuerpo.
Sin embargo, los radicales descontrolados reaccionan con proteínas, lípidos y ADN para causar un daño molecular significativo y envejecimiento.
Cuando nuestra molécula de astaxantina llega a una célula individual (hablaremos del transporte más adelante), es capaz de incorporarse tanto en la membrana celular como en la membrana mitocondrial. La molécula se inserta directamente en las bicapas lipídicas y abarca toda la membrana.
Llamada orientación transmembrana, esta ubicación privilegiada permite que la molécula realice su magia en varios componentes subcelulares. Como resultado directo, la astaxantina es un captador de radicales libres (ROS) mucho más potente que sus primos moleculares. Es 200 veces más potente que otros polifenoles, 150 veces más que las antocianinas, 75 veces más que el ácido alfa-lipoico, 550 veces mayor que la vitamina E, 54 veces mayor que el betacaroteno, 6000 veces mayor que la vitamina C y 800 veces mayor que la coenzima Q.
Cuando se comparan las capacidades antioxidantes, los resultados son básicamente los mismos. La astaxantina es 10 veces mayor que la luteína y la zeaxantina, 14 veces mayor que la vitamina E, 54 veces mayor que el betacaroteno, 65 veces mayor que la vitamina C y 100 veces mayor en actividad antioxidante que el alfa-tocoferol. La astaxantina es simplemente más potente que sus competidores.
La astaxantina es bastante única, puede aceptar o donar protones, pero a diferencia de muchas otras sustancias, no se convierte en un prooxidante.
Por lo tanto, cualquier daño potencial infligido por los radicales libres es significativamente reducido.
Como ejemplo interesante, un estudio midió los efectos de la astaxantina en mujeres normales y en su ADN.
Antes de explicar el estudio, es interesante notar que el daño al ADN puede ser realmente medido. Específicamente, cuantificamos la cantidad de 8-hidroxi-2-desoxiguanosina en el plasma.
Desafortunadamente, el daño constante al ADN es un hecho, y al menos el conocimiento es poder; por lo tanto, podemos comenzar a hacer algo al respecto.
De todos modos, en 2010, un estudio analizó a mujeres saludables de aproximadamente 21.5 años que tomaron placebo, 2 mg o 8 mg/día de astaxantina durante 8 semanas. Sorprendentemente, ambas dosis de astaxantina redujeron significativamente la tasa de descomposición del ADN.
Un mensaje importante aquí es que incluso personas en sus veinte años están experimentando daño medible al ADN. Ya están envejeciendo, simplemente no lo saben.
Buscando más evidencia del poder de la astaxantina para combatir radicales libres, se examinaron tejidos oculares en ratas diabéticas para buscar evidencia de daño por estrés oxidativo inducido por hiperglucemia y su reversibilidad.
No solo los altos niveles de glucosa aumentan la producción de radicales libres de oxígeno, sino que también causan el agotamiento de las defensas antioxidantes celulares. Como era de esperar, se observó un daño significativo en la retina y los tejidos oculares circundantes en el grupo de control. En comparación, la adición de astaxantina a su dieta, en una variedad de concentraciones, fue extremadamente beneficiosa.
“Los tejidos oculares de las ratas tratadas con astaxantina tuvieron niveles significativamente reducidos de mediadores de estrés oxidativo (8-hidroxi-2-desoxiguanosina, nitrotirosina y acroleína) y mediadores inflamatorios… y niveles aumentados de enzimas antioxidantes.”
Por lo tanto, se demostró claramente que la adición de astaxantina tuvo un efecto protector y ayudó a preservar la arquitectura y función de los tejidos oculares.
“La astaxantina previene la iniciación del cáncer al aliviar el daño oxidativo al ADN.”
“La astaxantina es bien conocida como un poderoso captador de radicales libres y un excelente agente antiinflamatorio que suprime la expresión de citoquinas y quimiocinas proinflamatorias.”
“Vale la pena mencionar que la astaxantina puede actuar como una salvaguarda contra el daño oxidativo mediante diversos mecanismos, como la captura de oxígeno singlete, la captura de radicales, la inhibición de la peroxidación lipídica y la regulación de la expresión génica relacionada con el estrés oxidativo.”
¿Qué hay del estrés oxidativo en las personas?
Se cree que las personas con sobrepeso u obesidad son especialmente vulnerables al estrés oxidativo, lo que las convierte en buenos sujetos de prueba. Para examinar esto, un estudio en 2011 midió marcadores de estrés (malondialdehído e isoprostanos) y marcadores de capacidad antioxidante (superóxido dismutasa y capacidad antioxidante total). Como era de esperarse, la población obesa no tratada tenía marcadores de estrés más altos y una menor capacidad antioxidante que las personas de peso normal. Después de tres semanas de terapia con astaxantina en la población obesa, notablemente, todos los marcadores de estrés y las medidas de capacidad antioxidante se normalizaron; algo bastante impresionante, especialmente después de solo un par de semanas.
Además de poseer su propia actividad antioxidante inherente, la astaxantina también estimula las defensas naturales del cuerpo e incrementa los niveles celulares de catalasa, superóxido dismutasa y peroxidasa. Al menos, esto se sabe que ocurre en ratas y conejos.
"La astaxantina no solo es capaz de proteger contra los radicales libres por sí misma, también estimula la producción de las enzimas antioxidantes catalasa, superóxido dismutasa y peroxidasa".
Como señaló Wu en 2015, la astaxantina puede actuar como un salvaguarda a través de una variedad de mecanismos, como la "captura de oxígeno singlete, la captura de radicales, la inhibición de la preoxidación lipídica y la regulación de la expresión génica relacionada con el estrés oxidativo".
Para reforzar la idea de que la astaxantina es buena para las mitocondrias, ofrezco aún más evidencia.
Desafortunadamente, los estudios sobre los efectos de la astaxantina específicamente en las mitocondrias son algo raros. Sin embargo, hay un gran estudio con beagles.
Tanto los beagles jóvenes como los viejos fueron alimentados con astaxantina durante 16 semanas, y se descubrieron varias cosas:
- La astaxantina suprimió el daño al ADN; mucho en perros viejos y un poco en perros jóvenes.
- La masa mitocondrial aumentó en los perros geriátricos.
- La astaxantina incrementó la producción de ATP o energía entre un 12% y un 14% tanto en los perros jóvenes como en los viejos.
Sistemas inmunológicos / Seguridad: Propiedades antiinflamatorias
La evidencia de esta cualidad es bastante sustancial, y la examinaremos desde el nivel celular hacia arriba.
En 2012, una línea celular humana fue bañada en astaxantina en un laboratorio cálido y cómodo. La sustancia mágica inhibió la activación de NF-κβ inducida por ROS, lo que suprimió la producción de IL-1β, IL-6 y TNF-α. Si recuerdas del capítulo sobre inflamación, estas citoquinas pueden causar daños significativos tanto local como sistémicamente. Limitar esta vía es, por tanto, algo bueno.
Para apoyar aún más esto, células cerebrales microgliales humanas, también en un entorno cómodo, fueron perturbadas con la adición de LPS (lipopolisacáridos), que incitan la producción de factores inflamatorios, especialmente IL-6. En este estudio de 2010, la adición de astaxantina al medio de cultivo suprimió la producción de IL-6 y NF-κβ.
Convencidos de que las células aisladas se beneficiaban de la astaxantina, dirigimos nuestro interés a mamíferos reales.
Sabiendo que la diabetes puede causar estragos en todo el cuerpo, pero especialmente en el cerebro, los investigadores intentaron mejorar los resultados en ratas diabéticas tratadas con astaxantina.
- Después de cinco días de tratamiento con astaxantina, las habilidades neurocognitivas de las ratas diabéticas fueron en realidad mejores que las de las no diabéticas.
- Los investigadores observaron los cerebros de las ratas tratadas: los marcadores inflamatorios como NF-κβ, TNF-α, IL-1B e IL-6 en la corteza cerebral y el hipocampo mejoraron notablemente.
- Además, la astaxantina pareció ayudar a controlar el azúcar en la sangre.
En otro interesante estudio cerebral, se pretrató a ratas con astaxantina y luego se les infligió una hemorragia subaracnoidea. Normalmente, la sangre en el cerebro es extremadamente inflamatoria.
- La astaxantina redujo la infiltración de neutrófilos.
- Suprimió la actividad de NF-κβ.
- Disminuyó los niveles de IL-1β, TNF e ICAM-1 (molécula de adhesión intercelular).
El tratamiento revirtió dramáticamente la inflamación cerebral, reduciendo el daño neuronal secundario, protegiendo la barrera hematoencefálica y preservando la función cerebral.
Los investigadores aman la astaxantina; aman torturar ratas y salvar cerebros. Como resultado, hay una gran cantidad de investigaciones que confirman el efecto protector del suplemento en el cerebro de las ratas.
Por lo tanto, resumiré el mensaje clave: La astaxantina puede cruzar la barrera hematoencefálica, entrar en el tejido neural y hacer su magia a través de una multitud de propiedades.
El siguiente paso en el examen de la inflamación es observar al abuelo de toda la inflamación: la sepsis.
La sepsis es un fenómeno de cuerpo completo en el que la inflamación causada por un factor desencadenante provoca daño sistémico. Es una complicación potencialmente mortal en la que las sustancias químicas liberadas en el torrente sanguíneo para combatir la infección desencadenan respuestas inflamatorias en todo el cuerpo, causando más daño que bien.
Para probar los efectos protectores de la astaxantina, se administró a las ratas una dosis relativamente alta durante 7 días y luego se las sometió a un procedimiento que inducía sepsis.
- En comparación con las ratas sin tratamiento, la astaxantina redujo la respuesta inflamatoria sistémica (TNF, IL-1β, IL-6 más bajos).
- Alivió el daño a los órganos.
- Redujo la carga bacteriana peritoneal.
- Mejoró la supervivencia de las ratas.
Tal vez no te importe la vida de estas pequeñas ratas sépticas, pero probablemente sí te importe si alguna vez te encuentras en una UCI con un problema similar.