Acido ascórbico. Un alimento funcional.

Elisa del Carmen Martínez Silva ¹ y Gilberto Antonio Bastidas Pacheco ²

1.    Profesora del Departamento de Investigación y Desarrollo Profesional, Escuela de Bioanálisis, FCS-UC

2.    Médico Cirujano, Maestría en Protozoología, Departamento Clínico Integral de los Llanos, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Carabobo, Carabobo, Venezuela.

Resumen

La importancia de la vitamina C o ácido ascórbico es tal que la mayoría de los mamíferos son capaces de sintetizarla, pero algunas especies, entre ellas el hombre, dependen de fuentes exógenas para obtenerla. El humano adquiere, de forma natural, vitamina C de los alimentos; el cuerpo no la almacena, por tanto la biodisponibilidad sérica del ácido ascórbico esta ceñida por la interacción entre absorción intestinal y excreción renal. El objetivo de esta revisión es exponer los hallazgos científicos respecto, entre otros aspectos, a las aplicaciones e implicaciones funcionales de la vitamina C. Al respecto, las propiedades del ácido ascórbico son variadas y complejas referidas la mayoría de ellas al papel como antioxidante de las especies de oxígeno reactivas que se generan durante la respiración mitocondrial, que afecta irremediablemente al sistema inmunitario, circulatorio y respiratorio, visión, metabolismo, piel y si se quiere a todas las células del organismo. De la complejidad funcional de la vitamina C deriva la necesidad de mantener al día lo que se conoce de este nutriente.

Palabras clave: vitamina C, ácido ascórbico, alimento funcional, nutriente, estrés oxidativo.

Introducción

Las propiedades del ácido ascórbico o vitamina C, que junto a las vitaminas B pertenecen al grupo de las hidrosolubles, son variadas y complejas, pues los investigadores informan, desde su descubrimiento en 1936, casi periódicamente sobre nuevas aplicaciones del ácido ascórbico, un alimento funcional (porque mas allá de nutrir tienen efectos beneficios para la salud), tales como, su utilidad en la prevención de la formación de cataratas y en el riesgo de desarrollar degeneración macular en personas mayores o ancianas, el servir de coadyuvante en la fecundidad masculina, el apuntalar al sistema inmune contra los efectos del resfriado, asma, tabaco y contaminantes aéreos, también suprime la aparición de células leucémicas y el crecimiento del tumor rectal y cáncer de cérvix, en los diabéticos potencia la acción de la insulina en el metabolismo de los carbohidratos y acelera la curación de heridas (ayuda en la formación de colágeno), puede reducir edemas, por su efecto de estimulación de la diuresis, es un potente neutralizador de venenos (mercurio, arsénico y toxinas bacterianas) y retarda el envejecimiento de la piel (1-6).

Tal es la importancia del ácido ascórbico que la mayoría de los mamíferos son capaces de sintetizarla, pero algunas especies, entre ellas, el hombre, dependen de fuentes exógenas para obtener la misma (a través de frutas o vegetales y por suplemento dietético), al carecer de L-glucono-g-lactona oxidasa (por inactivación del gen que codifica esta enzima, mutación que ocurrió hace 40 millones de años), última enzima en la biosíntesis, a partir de glucosa, del ácido ascórbico. El hombre que no consuma vitamina C, pues el cuerpo no las puede producir, sufre irremediablemente de escorbuto, patología caracterizada por fragilidad de los vasos sanguíneos, daño del tejido conectivo, fatiga y finalmente muerte (7-9). Por otro lado, la toxicidad del ácido ascórbico no es común, porque el cuerpo no la almacena, sin embargo, no es prudente consumir suplementos liposolubles en cantidades superiores a 2000 mg/día, porque puede provocar malestar estomacal, diarrea, ataques de gota, empeorar la litiasis renal por cálculos de oxalato, generar daños genéticos (efecto oxidante en el ácido desoxirribonucleico [ADN]) e incluso provocar deterioro al corazón y otros órganos, porque el acido ascórbico de los suplementos moviliza el hierro almacenado en el cuerpo (férrico) y lo convierte en la forma dañina (ferroso), que daña los órganos (5). El objetivo de esta revisión es exponer más extensamente y en lo posible los hallazgos científicos existente respecto a las aplicaciones e implicaciones funcionales de la vitamina C, algunas de ellas esbozadas al inicio de este texto.

El presente documento se trata de una revisión de la bibliografía científica sobre el ácido ascórbico, un alimento funcional, respecto a biodisponibilidad, aplicaciones e implicaciones en los procesos biológicos. Para la cual se realizaron búsquedas en las bases de datos, Pudmed, Medline y Scielo, usando los términos ingleses: vitamin C, ascorbic acid, functional food, nutrient y oxidative stress. Los aportes más resaltantes hallados en cada uno de los artículos, en español o inglés, fueron desarrollados de forma individual o por grupos, según tengan o no las mismas conclusiones; y presentados los resultados en redacción continua en la presente revisión. Los resultados o conclusiones más significantes de los artículos revisados fueron agrupados en tres capítulos y desarrollados en párrafos continuos.

Biodisponibilidad del ácido ascórbico:

El ácido ascórbico tiene una estructura de lactona. La acidez no se debe a un grupo carboxílico, sino a la posibilidad de que se ionice el hidroxilo situado sobre el carbono 3, formando un anión que queda estabilizado por resonancia. El humano toma normalmente vitamina C de la dieta, la biodisponibilidad sérica del ácido ascórbico (concentración de ascorbato en un humano sano oscila entre 60 a 100 µmol/L) esta ceñida por la interacción entre absorción intestinal y excreción renal, la vitamina C exógena es absorbida por las células epiteliales del intestino delgado y posteriormente difundida en los capilares, de allí pasa al torrente circulatorio, el ácido ascórbico de la circulación es finalmente excretado por el riñón (10-13), a baja concentración de vitamina C este sistema se mantiene en equilibrio, sin embargo, cuando la concentración de ácido ascórbico es alta (superior a 200µmol/L) se satura el sistema, con lo cual se limita la cantidad de vitamina C absorbida por el intestino y reabsorbida por el riñón (14-17).

En detalle se sabe que es un compuesto polar con un relativo gran peso molecular (140.000 Daltons), que le impide atravesar la membrana celular por simple difusión, por tanto, se recurre a dos mecanismos de transporte: la difusión facilitada, mediada por transportadores facultativos de glucosa (siglas en ingles GLUT; 1, 2, 3 y 4), que tienen afinidad por el ácido dihidroascórbico, forma oxidada de la vitamina C, en pocas palabras el mecanismo de transporte de vitamina C vía GLUT requiere de la oxidación extracelular de ascorbato a ácido dihidroascórbico, este es importado por el GLUT y reducido nuevamente a ascorbato en la célula (16, 18, 19).

Igualmente se echa mano al transporte activo sustrato saturable, que involucra transportadores ascorbato específicos (cotrasportadores sódicos de vitamina C cuyas siglas en ingles son: SVCT) isoformas SVCT1 y SVCT2 que se expresen predominantemente en células epiteliales, incluyendo intestino, hígado y riñón, así como también en células con actividad metabólica y especializadas, como las de cerebro, ojo y placenta. Basados en valores de Km estos tienen mayor afinidad por ascorbato que GLUT por ácido dihidroascórbico. Este es un sistema de transporte de ascorbato a expensas del gradiente electroquímico del sodio de la membrana celular. Son caracterizadas, las isoformas SVCT1 y SVCT2, como transportadores activos secundarios, por mostrar baja expresión y saturación, lo que determina que los niveles séricos de ácido ascórbico suministrado por esta vía sea significativamente menor a la aportada por el sistema GLUT (20-23).

Acido ascórbico, un nutriente funcional:

La función fundamental de la vitamina C, descubierta en 1912, es actuar como antioxidante de las especies de oxigeno reactivas (siglas en ingles ROS) generadas durante la respiración mitocondrial, inhibe, entonces, el daño oxidativo celular y la peroxidación lipídica (24, 25). Por tanto, también actúa como agente reductor en diferentes reacciones del metabolismo del colágeno (proteína que alimenta, refuerza y mantiene unidos los tejidos del cuerpo, especialmente la piel), es así, que en ausencia de ésta, disminuye la síntesis de procolágeno (que puede desencadenar trastornos óseos y osteoporosis) y la hidroxilación de residuos de prolina y lisina, moléculas, estas últimas, que se hacen más termolábiles, aun a temperatura corporal (26, 27). De igual manera es un nutriente esencial para la biosíntesis de L-carnitina y para la conversión de dopamina a norepinefrina (28).

Estudios con fibroblastos de piel de sujetos con deficiencia de hidroxilina, cultivados sin ácido ascórbico, dan convicción a lo señalado, pues es incuestionable, las alteraciones halladas en la actividad de la enzima prolil-hidroxilasa, que compromete la cadena respiratoria mitocondrial, y que es desencadenada por deficiencia de vitamina C, como cofactor vital (29, 30). Aunque, la influencia del ácido ascórbico no es un efecto observado en todas las enzimas lisosomales (31), si resulta evidente la disminución de la concentración y actividad de las arilsulfatasa A y B de condrocitos humanos de cultivo ante el mayor aporte de vitamina C (31).

Se ha incriminado a la vitamina C, un antioxidante, como importante en el tratamiento del resfriado común, producido por rinovirus que forman parte de la Familia Picornaviridae, organismos intracelulares obligados, que solo pueden ser neutralizados, por ROS producidas por el sistema inmunitario en respuesta a la presencia de estos microorganismo (el ácido ascórbico es una excelente fuente de electrones para radicales libres, como hidroxilo y superóxido), probablemente su empleo se justifica en la reducción de la sintomatología, al prevenir el daño que sobre las células del hospedador desencadenan los radicales libres (32-34). Igualmente es importante aclarar que uno de los mecanismo primario de defensa del organismo contra las injurias, la piel, requiere de vitamina C, específicamente para la formación del estrato corneo (35). Finalmente, investigaciones sobre dietas suplementarias con ácido ascórbico, muestran que la vitamina C asegura la respuesta inmunitaria, porque es utilizada, esta vitamina, por fagocitos y linfocitos T (regula los receptores GLUT 1 y 3), para protegerse del estrés oxidativo inducido por la oxiLDL que puede llevarlos a muerte por apoptosis y también, porque el ácido ascórbico modula indirectamente a través de otros componentes del microambiente la proliferación de linfocitos T y la secreción de citocinas (36-39).

El papel protector del ácido ascórbico sobre la visión parece deberse, por un lado, a la disminución de la concentración de aminoácidos debido al disturbio reversible que produce sobre su difusión y transporte activo, y por otro, a su efecto antioxidante, que evita la vasoconstricción por ROS de los vasos retinales y por supuesto la disminución del flujo sanguíneo y porque protege del daño causado por el superóxido durante la oxidación celular normal, así lo indican los altos niveles de ácido ascórbico para contrarrestar, la también alta concentración de superóxido, presentes en el fluido de la cámara anterior del ojo cuando se produce daño de los lentes oculares por exposición a la luz y la menor concentración plasmática de esta vitamina en personas que padecen de opacidad del cristalino (cataratas) (40-44).

Otra función orgánica sobre la cual parece tener influencia el ácido ascórbico, aunque no en el humano, es la tiroidea, pues por ejemplo, en el cerdo de guinea, la vitamina C incrementa la actividad de la enzima tirosina hidrolasa por la vía Fe2+ en la glándula adrenal (45, 46). No obstante, en la hipercolesterolemia y por ende en las afecciones ateroescleróticas, la vitamina C al participar como cofactor en las reacciones de inhibición de la proliferación de la intima celular durante la formación de la placa de ateroma, juega un papel importante en la prevención de accidentes isquémicos cardiacos y cerebrovasculares del mamífero, se incluye ahora sí, y claro está, al hombre, máxime que el ácido ascórbico es efectivo en la interceptación de oxidantes en la fase acuosa que pudieran atacar y causar daño oxidativo a lípidos, particularmente las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y transformarlas en oxiLDL las cuales inician una secuencia de eventos aterogénicos en el espacio subendotelial (37, 38, 47-49).

Al respecto largos estudios epidemiológicos realizados en Finlandia y otras regiones del mundo reporta asociación positiva entre ingesta de vitamina C y reducción del riesgo de muerte por enfermedad coronaria aguda (50-52), sin embargo, otras investigaciones no muestran tal asociación (53-56), las discrepancia del efecto (benéfico o no) de la vitamina C reportada, puede deberse en aquellos que no reportan beneficios, en que la correlación entre nutriente y riesgo de padecer enfermedad isquémica, no se consideran factores externos como el procesamiento, tiempo de almacenamiento, biodisponibilidad y absorción de la vitamina, así como también que las frutas y vegetales aportan nutrientes antioxidantes, alimentos que posiblemente no fueron excluidos de los grupos control (4, 5).

La inconsistencia, en los resultados, también puede deberse al limitado entendimiento sobre el mecanismo de acción de la vitamina C en las diferentes variables patofisiológicas que contribuyen con las complicaciones de la enfermedad cardiaca y cerebrovascular isquémica, a la corta duración de la intervención y la susceptibilidad para medir error. Estos argumentos, pueden revitalizar el papel de la vitamina C como potencial agente profiláctico o terapéutico en el mejoramiento de la enfermedad isquémica crónica, particularmente la enfermedad cerebro-cardiovascular, porque hoy día, ya se sabe que el estrés oxidativo, produce en el sistema circulatorio, apoptosis de células endoteliales, inflamación por modificación oxidativa de la expresión de genes proinflamatorios, adhesión celular (participa en la regulación de la molécula de adhesión intercelular [ICAM] y la molécula de adhesión célulo-vascular), reducción de la biodisponibilidad intracelular de oxido nítrico (vasodilatador) y modificación oxidativa de las LDL, específicamente en los estadios tempranos de la disfunción vascular (5, 57-60).

En este sentido, el efecto de protección, sobre el sistema circulatorio humano es de especial interés para la medicina, máxime porque en el control de la natalidad se emplean anticonceptivos orales, que disminuyen la concentración del ácido ascórbico, por lo que se recomienda la ingesta suplementaria diaria de vitamina C, por la demostración fehaciente del papel de protección celular contra el daño oxidativo que recae sobre esta vitamina, y también sobre la vitamina E y beta carotenos, que los convierte en excelentes instrumentos en la prevención de la enfermedad coronaria aguda y cerebrovascular isquémica, por tanto, es menester mantener el balance entre radicales de oxigeno libre y antioxidantes (61-65).

Ahora bien, priva la prudencia a la hora de administrar vitamina C, en el tratamiento de afecciones orgánicas, particularmente en lo que respecta a concentraciones de la misma, ya que, es un hecho el efecto relajante que sobre aislados de músculo liso cardiaco tiene el ácido ascórbico, explicable por la estimulación que la vitamina efectúa sobre los receptores β adrenérgicos, aunque esta consecuencia puede abolirse con la ingesta de β bloqueante (66). La cordura es la opción a seguir frente a la administración indiscriminada de vitamina C, porque el ácido fólico, para algunos investigadores estimula la producción de prostaglandina E₂, responsable de los cuadros alérgicos observados en algunas personas, aunque para otros estudiosos, la concentración sanguínea de histidina resulta inversamente proporcional a los niveles sanguíneos de ácido ascórbico (67-70).

En diabéticos los transportadores facultativos (GLUT 1, 2, 3 y 4 localizados en osteoblastos, musculo, células retinales y endoteliales) están sometidos a inhibición competitiva con la glucosa, lo que puede atenuar la biodisponibilidad de la vitamina C, e incrementar el riesgo de complicaciones vasculares por acción de los radicales libres, como se observa en condiciones de hiperglicemia, fenómeno que puede ser revertido, a menos parcialmente, por la administración de esta vitamina, que en concentraciones séricas adecuadas, también, potencia la acción de la insulina sobre el metabolismo de la glucosa, lo que se traduce en mejoras del metabolismo del diabético (71-77).

El empleo de la vitamina C en el tratamiento del cáncer data de 1949, años más tarde Cameron y Campbell muestran que altas dosis de ácido ascórbico mejora la supervivencia del paciente con cáncer terminal (78), hoy explicable por cuatro mecanismos, el primero, el bloqueo del efecto carcinostático de los radicales libres sobre el ADN, el segundo, el control de la expresión del gen citocromo P4501A1 (CYP1A1) a nivel de transcripción, el cual cataliza la activación de metabolitos genotóxicos que pueden producir mutagénesis, el tercero, la maduración y estabilización de la estructura del colágeno de la matriz extracelular, principal barrera física para el confinamiento de las células malignas en los órganos en que se originan, por tanto, puede impedir la aparición de cáncer y su metástasis, y el cuarto mecanismo es el citotóxico contra células malignas, basado en la producción de peróxido de hidrogeno extracelular y de metales de transición intracelular (79-81). No obstante, otros trabajos siembran dudas sobre la efectividad de la vitamina C en el manejo de esta patología (82), pues es pobre el resultado observado en tumores papilares tiroideos, carcinoma de células basales de la piel y en carcinoma de cérvix, ya que no se detiene la progresión (83-85). La discrepancia en la efectividad del ácido ascórbico en el abordaje del cáncer, entre los estudios, puede obedecer a las mismas razones, ya citadas en el papel del ácido ascórbico sobre las enfermedades isquémicas (68, 86, 87).

¿Puede el ácido ascórbico tener otras aplicaciones o implicaciones?

La respuesta es sí, porque esta interrogante fue resuelta al comprobarse en animales recién nacidos que la administración de ácido ascórbico diluido a través de un catéter venoso central permite medir la función cardiaca con mínima extracción sanguínea, método que pudiera emplearse en neonatos humanos comprometidos en su salud (88). También, en enfermos con hipertermia, parece adecuada la administración de vitamina C, pues protege contra los efectos del Interferón γ y factor de necrosis tumoral, implicados en el incremento de la temperatura corporal en respuesta a las injurias que sufre el organismo (89).

Asimismo, en protozoología la vitamina C también puede emplearse, por ejemplo en el cultivo de Entamoeba hystolitica, necesario para realizar investigaciones que permitan dilucidar aspectos fundamentales de la biología de este parásito, con el fin último de combatirlo (90).

A la vitamina C se le implica como participe en la farmacocinética de drogas, se dice implica, porque no existen aún resultados que avalen tal hecho, estudios in vitro por ejemplo, con el acetaminofen, medicamento ligeramente hepatotóxico degradado por el hígado, no mostraron diferencias significativas en la estabilidad de las uniones covalentes a nivel microsomal del metabolismo de esta droga en hígado (intactos o no) por acción de la vitamina C (91). En hígado, pacientes clínicamente enfermos con hepatitis viral, la vitamina C tiene efectos positivos, pues dosis de 300 mg diarios por varias semanas, estimulan la producción de inmunoglobulinas y fagocitosis por neutrófilos (92).

En fumadores y en nefrología es de reciente empleo la vitamina C, en los primeros porque ofrece cierto grado de protección contra los cambios estructurales que el tabaco ocasiona a los riñones, y en nefrología, concretamente en hemodiálisis, puesto que combate los peróxidos lipídicos que resultan del procedimiento (93, 94). Por otra parte, su capacidad para retardar la presión arterial basal y preservar completamente la construcción microvascular en respuesta a norepinefrina, sugiere que su administración pudiera ser importante para el tratamiento de la sepsis, complicación bastante frecuente en pacientes con insuficiencia o falla renal aguda o crónica, que deben someterse a procedimientos de diálisis (95, 96).

El consumo de alcohol durante el embarazo es la causa más común de teratogénesis fetal humana, a pesar de que no se conoce el mecanismo celular por el cual el etanol induce daño fetal in útero, los estudiosos de esta área, amén de abogar por el no consumo o abandono del alcohol en la embarazada, recomiendan el empleo de vitamina C para combatir este flagelo, ya que existe evidencia experimental, que el uso de antioxidantes en gestantes que ingieren alcohol podría reducir considerablemente el daño fetal (97).

Se emplea también, por contribuir en la absorción del hierro, en el tratamiento de la anemia por deficiencia de este compuesto, es así, que un interesante estudio realizado en Italia reveló la necesidad de emplear ácido ascórbico en anemia por deficiencia de hierro, cuando esta es consecuencia de gastritis pilórica por Helicobacter pylori, inhibe el crecimiento de esta bacteria (98).

Igualmente las dietas suplementarias con vitamina C, se han empleado con significativo beneficio clínico en el tratamiento de pacientes asmáticos y en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (99, 100). Sin embargo, y a aunque es útil en sujetos con episodios de broncoespasmos agudos o crónicos, no existe evidencia de beneficio concreto, de estas dietas, en atletas, a pesar de que el ácido ascórbico está involucrado en numerosas e importantes vías metabólicas durante el ejercicio físico, en su crucial papel de contener o limitar el estrés oxidativo. Pues no existen alteraciones en la concentración de ácido ascórbico en suero, plasma u orina en atletas que no reciben suplementos con vitamina C de los que lo hacen, probablemente porque el ácido ascórbico es adecuadamente reciclado durante el ejercicio (101).

También se le atribuyen a la vitamina C efectos potenciadores sobre la función cognitiva al sugerirse que bajos niveles séricos de esta vitamina, pueden estar asociados con pobre función mental, especialmente memoria, probablemente en relación directa con la disminución en la expresión de receptores SVT1 observada en células hepáticas de ratas, lo que también puede ocurrir en humanos, sin embargo, este alegato no es absolutamente definitivo, porque investigaciones en este campo en personas de 65 y más años de edad no reportan correlación entre concentración de ácido ascórbico y funcionamiento de la memoria (102, 103).

Discusión:

Se sabe que las vitaminas son sustancias que se encuentran en forma natural en los alimentos, que no son sintetizadas por el organismo, que resultan indispensables para el desarrollo, salud y bienestar del hombre y que se necesitan ciertas dosis diarias de cada una de ellas para que las funciones vitales del cuerpo humano se realicen de forma óptima, cuyo tributo, el de las vitaminas, va más allá del simple aporte de energía, pues actúan como coadyuvante de acciones enzimáticas distintas, por ejemplo, en el control del metabolismo lipídico, proteico, glucídico y mineral. Función dual, esta que le permite prevenir muchas enfermedades y combatir las secuelas de enfermedades devastadoras, como el cáncer.

Ahora bien, del mayor entendimiento de los papeles fisiológicos recientemente descritos, en el potencial involucramiento del ácido ascórbico, como nutriente clave del sistema inmunitario; y como antioxidante, que bloquea el daño celular y molecular causado por los radicales libres en enfermedades del corazón, cáncer, desordenes gastrointestinales, función respiratoria y control sanguíneo del colesterol, entre otros, se pone sobre el tapete, de la mesa de discusión, la necesidad de reevaluar los requerimientos dietéticos diarios de la vitamina, a fin de prevenir muchas enfermedades crónicas, por un lado, y por otro, evitar que alteraciones en el estatus del ácido ascórbico, por exceso (al abusar de los suplementos vitamínicos, fundamentalmente los liposolubles, de difícil eliminación), contribuya con la aparición de varias enfermedades en humanos, particularmente cuando se toman grandes cantidades de ácido ascórbico de forma continuada durante largos periodos de tiempo, es decir, meses e incluso años.

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