Sustancias y fármacos que afectan la energía (ATP) del ser humano

Sustancias y fármacos que afectan la energía (ATP) del ser humano

Julio Gonzalez

Para entender bien el tema, vamos a hablar primero que es la energía, como se produce, que es la mitocondria, sus funciones, como llegó a ser parte de la célula humana, y los radicales libres.

Se define energía como el combustible necesario que el cuerpo humano necesita para vivir y realizar todas sus tareas diarias; por ejem­plo: respirar, desdoblar los alimentos, ca­mi­nar, mo­ver­se, trabajar, cre­cer, y fortalecer y mantener óptimo el sistema inmunológico, entre otros.

Pero ¿de dónde y cómo obtenemos esta energía ¿Cuál es y donde está ubicada la fábrica encargada de producir esta energía tan vital para el funcionamiento del organismo? ya que, si no hay energía no hay cuerpo, no hay materia y no existiría la vida humana.

Toda la energía que el ser humano requiere la obtiene del agua que bebe, el oxígeno que respira y los nutrientes presentes en los alimentos (proteínas, carbohidratos y grasas). Sin embargo, estos nutrientes que poseen los alimentos se deben ir degradando en moléculas cada vez más pequeñas: aminoácidos, glucosa y ácidos grasos.

Esta trasformación cada vez a moléculas más pequeñas hasta obtener la energía y almacenarlas en forma de Adenosin trifosfato (ATP) ocurre en unas organelas llamadas mitocondrias (Tornero y otros, 2002).

Vamos a hablar entonces, de algo muy serio y que tal vez explique en parte el origen, la evolución del ser humano y el envejecimiento: Las mitocondrias.

“Estas estructuras ubicadas en el interior de casi todas las células excepto en los eritrocitos maduros y que pueden existir hasta varios centenares en una sola célula, cuentan con una maquinaria molecular increíble y admirable, que funciona con tal perfecta coordinación y sincronía que nos permite al mismo tiempo hacer uso del oxígeno molecular que respiramos y producir la energía que nos mantiene vivos” (Romero).

Además de producir energía, Juegan un papel central en la modulación del estado redox, el balance osmótico, la regulación y homeóstasis de calcio (Ca2+) y la comunicación entre las diferentes organelas. Interviene en la respuesta celular de estrés fisiológico y genético, así como en la proliferación celular y en el control de las células senescentes.

El origen de la mitocondria es muy curioso y casi que programado por una “entidad inteligente”. Ya que, la mitocondria es como un ente extranjero que pasaba de casualidad por algún lugar y que se metió en una célula que tenía que ver con todo el origen de la vida humana…

El origen de las mitocondrias: teoría endosimbiótica

Para explicar el origen de las mitocondrias Lynn Margulis reunió toda la información para publicar en 1967 su artículo “On the origin of mitosing cells”. La teoría de la endosimbiosis afirma que, en tiempos remotos, hace más de 2000 millones de años, sucedía un cambio importante en nuestro planeta: una excesiva acumulación de oxígeno producto de la recién llegada fotosíntesis.

Aparecieron bacterias aeróbicas de vida libre, que respiraban el oxígeno y que dependían completamente de él para su metabolismo y energía. Esta facultad de obtener energía mediante el uso de oxígeno como oxidante, hizo que estas fueran fagocitadas, o atrapada por otra célula primitiva mucho más grande, pero no fue digerida de forma inmediata (Gallardo y Garesse, 2012).

Este maravilloso hecho, fue lo que permitió que muchas células de esta misma manera se agruparan para formar organismos multicelulares y a ser animales complejos y grandes como el ser humano (Riera).

Ahora, la mitocondria al utilizar el oxígeno molecular para producir la energía (ATP), también genera por entropía un desecho; este desecho es como el humo que generan las fábricas y es lo que llamamos radicales libres.

Estos radicales libres que se producen en grandes cantidades —cada uno de nosotros tenemos 1018 de radicales libres en nuestro cuerpo (Perlmutter, 2019) —, son controlados y regulados por antioxidantes naturales endógenos, pero con el tiempo y la edad, estos antioxidantes van perdiendo resistencia y se agotan ((Tornero y otros, 2002).

La mitocondria se va estresando y se rompe el equilibrio muerte/supervivencia. Puede ocurrir un proceso bien definido de sobrecarga de calcio ( Ca2+) que ha sido relacionada con el daño celular en muchos tipos de tejidos (Lopategui  y Herrera 2010).

Las sustancias y fármacos que afectan la energía del ser humano

Entendemos pues, que el deterioro en/a las mitocondrias juega un papel en la patogenia de una amplia gama de trastornos orgánicos aparentemente no relacionados (Neustadt y Pieczenik, 2008).

Cualquier situación estresante que suponga injuria a la mitocondria o un gasto energético mayor en condiciones normales, como las infecciones (covid- 19), el ayuno, procesos febriles, el embarazo, situaciones de esfuerzo físico y/o mental, ejercicio intenso y algunos medicamentos, pueden provocar disfunción a nivel mitocondrial (del prado y gil).

Y ya que el declive en la función mitocondrial es uno de los acontecimientos más comunes observados en la fisiología del envejecimiento, y que los fármacos analgésicos y los AINES son los medicamentos más usados por el adulto mayor, esta coexistencia de factores, hace pensar que  los efectos adversos por estos tipos de fármacos son más evidentes a medida que el cuerpo envejece.

Por tanto, debemos tener una mirada más holística e individualizar a cada paciente para realizar cualquier medicación, pues “existe en todo fármaco por insignificantes que parezcan sus acciones terapéuticas, la capacidad de producir efectos nocivos”. Goodman and gilman. 

Acetaminofén

Uno de estos casos más llamativos es el uso de las “dosis terapéuticas” del acetaminofén, aparentemente inofensivo y “sin muchas reacciones adversas” pero que producen en el ratón disfunción mitocondrial reversible y esteatosis (exceso de grasa en el hígado) en hepatocitos sin causar necrosis, mientras que dosis altas conducen a disfunción mitocondrial irreversible y muerte celular (Ramshesh at al, 2016),

Sin embargo, como la toma de este medicamento es de uso muy común y casi que crónico por parte del adulto mayor, pensamos que al pasar el tiempo, aun con “dosis terapéuticas”—suponiendo que no es más dosis, cosa que dudamos—, el organismo no pueda revertir la disfunción pasajera, y más bien, el paciente se confunda y siga tomando el medicamento para suprimir el dolor y al mismo tiempo para el  cansancio o falta de energía que el mismo fármaco le produce y que muchos pacientes admiten que lo toman para esa condición.

Antibióticos

Como ya sabemos que el ancestro de la mitocondria fue una bacteria y que, gracias a las similitudes que la mitocondria tiene con esta, algunos antibióticos producen daño mitocondrial, repercutiendo en algunos efectos adversos farmacológicos, de ahí el cuidado que el médico debe tener en recomendar algún tipo de antibióticos (Herrera-González at al, 2015).

Y tiene algo de lógica lo del daño a la mitocondria, pues, los fármacos tipo antibióticos se utilizan para matar o inhibir el crecimiento bacteriano. ¿Y no es la mitocondria una bacteria??

Estatinas

 La investigación ha demostrado en modelos experimentales y seres humanos que las estatinas producen una reacción fuera del objetivo farmacológico que altera la función de las mitocondrias del músculo, lo que puede causar los efectos secundarios característicos del agotamiento muscular (Cifuentes y otros; Osorio, 2018).

Beta- bloqueadores

Los betabloqueantes pueden afectar el estatus de CoQ10 por inhibición de los enzimas dependientes de esta coenzima (Osorio, 2018).

Ubiquinona

La CoQ10 o ubiquinona (que se localiza en la membrana interna de la mitocondria) participa en el proceso de la respiración celular. A través de este proceso la célula obtiene la energía química (ATP) necesaria para su crecimiento y el mantenimiento estructural y funcional, luego, si se bloquea esta coenzima, la falta de energía seria evidente en la persona (Aecosan).

 

Que podemos hacer

Lo que si nos debe quedar claro y de mucha recordación, además de los estilos de vida saludables  propuestos por la O.M.S y que publicamos en nuestra página es que,  a pesar de que existen sustancias y fármacos que disminuyen la energía del ser humano, también hay formas de restablecerla.

La presencia de hiperglucemia (exceso de azúcar) y el estado de resistencia a la insulina constituye en la principal amenaza para la integridad celular, al aumentar dramáticamente la producción de las especies reactivas de oxigeno dentro de la mitocondria.

Antioxidantes como la N-acetil cisteína, glutamina y otros precursores favorecen y pueden estimular la síntesis del Glutatión (antioxidante natural). La melatonina es otro antioxidante, el ácido ascórbico (vitamina C), la rivoflavina y la vitamina E, entre otros (Navarrete y otros, 2013).

La vitamina D caso especial

La vitamina D al ser un secoesteroide puede disminuir la respuesta inmunológica e inflamatoria de forma similar a los esteroides. Estudios recientes indican que el tratamiento con vitamina D puede mejorar la síntesis de proteínas musculares y la producción de ATP.  La neuroprotector y el poder antioxidante de la vitamina D (García, 2019).

Para terminar, podríamos concluir que, teóricamente la disfunción y el bloqueo mitocondrial se puede presentar como efecto secundario de un determinado fármaco. Y es el médico con ayuda del enfermero y del farmacéutico experimentado, el que debe estar al tanto de este tipo de reacciones, con el fin de evitar mayores daños a un determinado paciente.

 La ciencia se apresura a investigar opciones terapéuticas dirigidas a prevenir y corregir esta serie de disfunciones mitocondriales, mientras tanto, evitemos el exceso de azúcar, cuidemos nuestra alimentación, hagamos ejercicio controlado y dormir lo suficiente.

 

Escrito por: Héctor Isaza montoya

Regente de farmacia

                  Droguerías uno A

Bibliografía

 

  1. Revista del Comité científico de la AESAN, N.º 17 de 2013. Disponible en: http://www.aecosan.msssi.gob.es/AECOSAN/docs/documentos/publicaciones/revistas_comite_cientifico/comite_cientifico_17.pdf
  2. Castellanos Garzón, R. G., Barrios Peralta, E. R., Vides, A., & Olarte, M. F. (2018). Actualización en la comprensión y manejo de la intoxicación por acetaminofén. Universitas Medica59(4), 43-53. link
  3. Cifuentes, M. V., Bordignon, J. A., Torres, S. J., Gargiulo, R. L., & Anderle, S. miositis inducida por estatinas ( link).
  4. del Prado, M., & Gil, E. R. Trastornos y Enfermedad Mitocondrial, también en el Medio Urgente. Fármacos potencialmente dañinos ( link).
  5. Gallardo, M. E., & Garesse, R. (2012). Origen y evolución de la mitocondria: ADN mitocondrial y evolución humana. Monografías de la Real Academia Nacional de Farmacia .link
  6. García Narro, N. (2019). Relación de los niveles de vitamina D y su posible estrategia terapéutica en la enfermedad del ELA(Bachelor's thesis). ( link).
  7. Herrera-González, S., García-Tovar, L. E., Martínez-Treviño, D. A., Rojas, O. C., & León-Cachón, R. B. R. (2015). Efectos adversos de los antibióticos sobre la mitocondria y su asociación con variantes genéticas del ADN mitocondrial en población mexicana. Revista Mexicana de Ciencias Farmacéuticas46(4), 15-24. Link
  8. Hu, J., Ramshesh, VK, McGill, MR, Jaeschke, H. y Lemasters, JJ (2016). El paracetamol en dosis bajas induce una disfunción mitocondrial reversible asociada con la activación transitoria de la quinasa N-terminal c-Jun en el hígado de ratón. Ciencias Toxicológicas150(1), 204-215. Link
  9. Lopategui Cabezas, I., & Herrera Batista, A. (2010). Papel crucial de la mitocondria en la muerte celular programada. Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas29(2), 294-301.
  10. Medicamentos potencialmente dañinos para pacientes mitocondriales link
  11. Munné, P., Saenz Bañuelos, J. J., Izura, J. J., Burillo-Putze, G., & Nogué, S. (2003). Intoxicaciones medicamentosas (II): Analgésicos y anticonvulsivantes. In Anales del Sistema Sanitario de Navarra(Vol. 26, pp. 65-97). Gobierno de Navarra. Departamento de Salud. Link
  12. Navarrete, M. L., Cerdeño, M. C., Serra, M. C., & Conejero, R. (2013). Síndrome de distrés mitocondrial y de la microcirculación en el paciente crítico. Implicaciones terapéuticas. Medicina Intensiva37(7), 476-484. Link
  13. Neustadt, J., & Pieczenik, S. R. (2008). Medication‐induced mitochondrial damage and disease. Molecular nutrition & food research52(7), 780-788.link
  14. Osorio, M. J. A. (2018). Coenzima Q10: fuente de energía. El farmacéutico: profesión y cultura, (561), 38-43. Link
  15. Perlmutter, D. (2019). Cerebro de pan (edición revisada y actualizada): La devastadora verdad sobre los efectos del trigo, el azúcar y los carbohidratos. Grijalbo. (Link)
  16. Riera, A. M. Indagando en el origen de las mitocondrias. link
  17. Romero, O. A. M., & Almazán, A. M. Mitocondrias. Link
  18. Tornero, D. A. N. I. E. L., Ceña, V. A. L. E. N. T. Í. N., & Jordán, J. O. A. Q. U. Í. N. (2002). La mitocondria como diana farmacológica en los procesos neurodegenerativos. Offarm21(11), 126-130. (Link)
  19. Imagen: Freepik

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