Funciones y beneficios de la N-Acetilcisteína como antioxidante

https://doi.org/10.58842/TVKN4482

Incluido en la revista Ocronos. Vol. VI. Nº 7–Julio 2023. Pág. Inicial: Vol. VI; nº 7: 214.3

Autor principal (primer firmante): Apolo Gavilanez Genesis Samanta

Fecha recepción: 11 de julio, 2023

Fecha aceptación: 22 de julio, 2023      

Ref.: Ocronos. 2023;6(7): 214.3

Apolo Gavilanez Genesis Samanta 1

Solano Vélez Antonieta Estefanía 2

Publica TFG cuadrado 1200 x 1200

Pintado Ruiz Cristhan Eduardo 3

Pintado Ruiz Alex Fabricio 4

Ramírez Carrión Giselle Katherine 5

Jimbo Quizhpi Andrés Santiago 6

Resumen

Objetivo: Analizar las funciones y beneficios de la N-acetilcisteína como antioxidante en el organismo.

Métodos: El siguiente estudio es una revisión bibliográfica, retrospectiva, con información y artículos de 5 años de antigüedad, recolectando información de la base de datos PubMed.

Conclusión: La suplementación con N-acetilcisteína es bien tolerada y reduce el estrés oxidativo, corrige el exceso de radicales libres que causan daño en el epitelio.

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Palabras clave: N-acetilcisteína, antioxidante, beneficios, inflamación.

Introducción

El estrés oxidativo es producto de los radicales libres que ocurre cuando el cuerpo tiene demasiadas moléculas inestables y no tiene suficientes antioxidantes para deshacerse de ellas, esto puede causar daño a las células y tejidos, varios factores pueden causar estrés oxidativo, como la obesidad, la mala alimentación, el tabaquismo, el consumo de alcohol, el uso de ciertos medicamentos y la exposición a factores ambientales, el estrés oxidativo crónico puede desempeñar un papel en el envejecimiento y el desarrollo de inflamación crónica, cáncer y otras enfermedades. (1)

El principio activo de la N-acetilcisteína es un derivado sintético del aminoácido endógeno L-cisteína y precursor del tripéptido glutatión, ha sido administrado durante mucho tiempo como mucolítico, este medicamento rompe los enlaces disulfuros de las mucinas que están entrecruzadas, reduciendo la viscosidad de la mucosidad, también tiene una alta efectividad como antídoto en el envenenamiento por paracetamol. (2)

La investigación de este medicamento lleva años de estudio, en 1960 se descubrió el beneficio clínico como agente mucolítico en pacientes con diagnóstico de fibrosis quística, luego en 1970 se descubre su gran apoyo frente a la sobredosis por paracetamol, en 1980, además de usar este medicamento como mucolítico y antídoto, descubren el potencial terapéutico sobre las enfermedades causadas por el estrés oxidativo, en el año 2019 corroboran dicha función, utilizado en pacientes para contrarrestar el estrés oxidativo. (2)

La siguiente revisión bibliográfica tiene como objetivo analizar las funciones de la N- acetilcisteína como efecto antioxidante en el organismo humano, mediante recolección de datos actualizados sobre el mecanismo de acción del mismo, estudios indican que la función de este medicamente compromete para un gran futuro en el uso como antioxidante en diversas enfermedades, impulsando a conocer más sobre su efectividad.

Estrés oxidativo y radicales libres

El desequilibrio entre los niveles de pro y antioxidantes se llama estrés oxidativo, en cual conduce a la oxidación, peroxidación y lesión o daño de las macromoléculas celulares como es el ADN, lípidos y proteínas, los lípidos por ros y especies que son reactivas al nitrógeno, el metabolismo de las células que contienen oxigeno incluyen el radical superóxido, el peróxido de hidrogeno y el radical hidroxilo, que son producidos por las mitocondrias en el proceso de la fosforilación oxidativa mientras se produce el metabolismo de las células en estado normal, también, lo producen los peroxisomas cuando se degradan los ácidos grasos. (2)

La inflamación se encuentra estrictamente relacionados, la liberación dependiente de la dosis de citocinas proinflamatorias, se debe por la exposición de las células al radical hidroxilo o al anión radical superóxido, el lipopolisacárido induce la acumulación intracelular de especies reactivas de oxígeno, también aumenta la liberación de interleucina IL 1 beta, IL 6 y factor de necrosis tumoral alfa, la vía independiente kappa B, factor nuclear kappa B, media la regulación dependiente de redox de las citocinas inflamatorias y este proceso se ve reforzado por el agotamiento celular.(3)

Funciones de la N acetilcisteína

El tripéptido glutatión tiene dos pasos que se sintetiza a partir de cisteína, glutamato y glicina, de estos precursores, la cisteína tiene la concentración intracelular más baja, lo que limita la tasa de síntesis de tripéptido glutatión en presencia de estrés oxidativo, el principio activo de la N-acetilcisteína es más estable que la L-cisteína, la misma que se oxida rápidamente en solución a disulfuro de cisteína, por lo tanto, la N-acetilcisteína es una fuente más eficiente de fracciones de sulfhidrilo antioxidante que la cisteína, una vez dentro de las células, la N- acetilcisteína se hidroliza rápidamente a cisteína, que puede incorporarse al tripéptido glutatión, además, puede atravesar la bicapa de fosfolípidos de la membrana plasmática de las células. (2)

La N-acetilcisteína o también denominado “Nac” promueve los procesos direccionados a mantener las funciones de supervivencia de las células, lo que también provoca la reproducción de glutatión intracelular conocido como el factor principal de antioxidante producido por el cuerpo que protege a las células frente a todo estrés oxidativo y también mantiene el estado redox en su interior, la actividad antioxidante de N-acetilcisteína puede estar relacionada con interacciones rápidas con radicales como OH, NO2, CO3 y en la restauración de células dianas lesionadas, en elementos celulares esenciales, las interacciones con superóxido, peróxido de hidrogeno y peroxinitrito son de velocidad lenta. (4)

Esto arroja dudas sobre la importancia de tales reacciones en condiciones fisiológicas, la especificidad de la N-acetilcisteína puede deberse a la reducción de los enlaces disulfuro en las proteínas, lo que altera la estructura e inhibe la unión a su ligando, además, los compuestos reductores más grandes son competidores de N-acetilcisteína para espacios estéricamente inaccesibles y síntesis de glutatión, las especies reactivas como los radicales libres juegan un papel en la oxidación de lípidos, proteínas y ADN y causan daño celular que conduce a la muerte celular en general de los órganos diana. (4)

Estas acciones están asociadas a la aparición de enfermedades neurodegenerativas, los mecanismos de defensa antioxidantes endógenos incluyen el secuestro de ROS y RNS (especies reactivas de nitrógeno) y la unión a iones metálicos redox activos involucrados en catalizar la formación de ROS y RNS y mejorar las defensas antioxidantes endógenas, además, el uso de antioxidantes exógenos puede reducir el daño causado por el estrés oxidativo. (4)

Por esta razón, es controversial si la N-acetilcisteína es efectiva como un buen antioxidante, se sabe que no reacciona con oxígeno y óxido nítrico, se han informado constantes de velocidad débiles para la interacción entre N-acetilcisteína y agua, oxígeno, y ONOO, por lo tanto, su relevancia para las condiciones fisiológicas es cuestionable, por el contrario, N-acetilcisteína reacciona con radicales libres fuertemente oxidantes y puede unirse a iones metálicos redox activos como se describe anteriormente, además, los tioles también pueden proporcionar radioprotección al proporcionar equivalentes reductores. (4)

Tratamiento como antioxidante

Este medicamento está disponible en formulaciones y presentaciones vía oral, de inhalación y vía endovenosa, en las enfermedades respiratorias, universalmente se administra por vía oral a una dosis diaria de 600 mg, aunque puede ser más eficaz como agente mucolítico cuando se administra por vía inhalatoria, ya que este fármaco se nebuliza y puede alcanzar una mayor concentración en las vías respiratorias, sin embargo, los datos disponibles no respaldan la eficacia por vía inhalada en términos de función pulmonar y complicaciones de la enfermedad. (2)

Luego de la administración oral, la NAC se impregna rápidamente y alcanza concentraciones plasmáticas máximas entre 30 minutos y 1 hora, la N-acetilcisteína oral se absorbe en el intestino delgado y se metaboliza en el hígado a través de la cisteína, que utiliza la cisteína para sintetizar glutatión, las reservas del hígado se reponen antes de que los transportadores de membrana liberen glutatión en el plasma. (2)

La biodisponibilidad oral de N-acetilcisteína es baja (<5%), posiblemente debido al metabolismo de la pared intestinal y al alto metabolismo de primer paso, el bajo análisis de plasma también puede deberse a la rápida difusión celular y conversión a glutatión, las formulaciones de N-acetilcisteína por vía intravenosa eluden la pared intestinal y el metabolismo de primer paso y proporcionan rápidamente concentraciones adecuadas en caso de sobredosis aguda de paracetamol. (2)

El uso más común de N-acetilcisteína en toxicología, es como antídoto para el envenenamiento por paracetamol, ROS y RNA también juegan un papel crítico en la lesión hepática aguda, el estrés oxidativo mitocondrial y la activación de la transición de permeabilidad de la membrana mitocondrial son eventos clave en la necrosis de hepatocitos inducida por paracetamol, a pesar de algunos daños a las proteínas, los lípidos y el ADN mitocondrial. (2)

El efecto de desintoxicación de la N-acetilcisteína sobre otros compuestos tóxicos es menos seguro que el del paracetamol, un campo de la toxicología en constante evolución las toxinas analizadas incluyeron el herbicida paraquat, micotoxinas, aceites esenciales e hidrocarburos (cloroformo, tetracloruro de carbono), al igual que una sobredosis de paracetamol, la N-acetilcisteína se desintoxica principalmente al reponer las reservas de glutatión celular, también se han informado antioxidantes y radicales libres, además, la N-acetilcisteína también se ha estudiado para el envenenamiento por metales pesados y tiene potencial como antídoto para iones de metales pesados como plomo, cadmio, cromo y mercurio. (2)

Los efectos adictivos de la N-acetilcisteína no siempre son evidentes, por ejemplo, redujo consistentemente el consumo de marihuana entre los adolescentes, pero no entre los adultos, hay evidencia de que es eficaz para dejar de fumar, una revisión sistemática de nueve estudios (165 pacientes) que evaluaron diferentes adicciones (cocaína, cannabis, nicotina, metanfetamina, juego patológico) confirmó el potencial de la N-acetilcisteína en el tratamiento de la adicción, especialmente la adicción a la cocaína y al cannabis disminuye el consumo y las adicciones. (2)

También se ha demostrado la implicación de las vías glutamatérgicas en la fisiopatología de la adicción, sin embargo, otra revisión sistemática concluyó que la evidencia de la N-acetilcisteína como tratamiento para la adicción es bastante limitada y señaló que, si bien varios ensayos controlados informaron resultados significativos para la cocaína, los ensayos más grandes y mejor diseñados fueron favorables en comparación con el placebo en solo unos pocos estudios, finalmente, un metaanálisis reciente de ensayos clínicos de N-acetilcisteína en trastornos por uso de sustancias mostró que NAC era superior al placebo para reducir el deseo de consumir drogas. (2)

Conclusión

La suplementación con N-acetilcisteína durante 24 semanas es bien tolerada y reduce el estrés oxidativo, corrige la deficiencia de glutatión intracelular y la disfunción mitocondrial, disminuye la inflamación, la resistencia a la insulina y la disfunción endotelial, mejora la fuerza, la velocidad de la marcha, la cognición y el cuerpo, complementar la N-acetilcisteína con glutatión en las personas es un método simple y viable para promover la salud y justificar una investigación adicional. (5)

Bibliografía

  1. Forman HJ, Zhang H. Targeting oxidative stress in disease: promise and limitations of antioxidant therapy [Internet]. Vol. 20, Nature Reviews Drug Discovery. Nature Research; 2021 [cited 2023 Jul 3]. p. 689–709. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34194012 /
  2. Raghu G, Berk M, Campochiaro PA, Jaeschke H, Marenzi G, Richeldi L, et al. The Multifaceted Therapeutic Role of N-Acetylcysteine (NAC) in Disorders Characterized by Oxidative Stress. Curr Neuropharmacol [Internet]. 2020 Dec 31 [cited 2023 Jul 3];19(8):1202–24. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33380301 /
  3. De Flora S, Balansky R, La Maestra S. Rationale for the use of N-acetylcysteine in both prevention and adjuvant therapy of COVID-19. FASEB Journal [Internet]. 2020 Oct 1 [cited 2023 Jul 6];34(10):13185–93. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32780893 /
  4. Tardiolo G, Bramanti P, Mazzon E. Overview on the effects of N-acetylcysteine in neurodegenerative diseases [Internet]. Vol. 23, Molecules. MDPI AG; 2018 [cited 2023 Jul 6]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/article s/PMC6320789/
  5. Kumar P, Liu C, Hsu JW, Chacko S, Minard C, Jahoor F, et al. Glycine and N-acetylcysteine (GlyNAC) supplementation in older adults improves glutathione deficiency, oxidative stress, mitochondrial dysfunction, inflammation, insulin resistance, endothelial dysfunction, genotoxicity, muscle strength, and cognition: Results of a pilot clinical trial. Clin Transl Med [Internet]. 2021 Mar [cited 2023 Jul 6];11(3). Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/a rticles/PMC8002905/