A principios del siglo XX en la Universidad de Michigan en los Estados Unidos, el científico investigador Moses Gombreg (el cual se dedicaba en exclusiva al estudio de la Química analítica en su parte de síntesis), se encontró con algo que no podía creer que pudiese existir como tal. Previamente este investigador trabajó con personas de gran renombre por sus contribuciones científicas al progreso que la química como Kekulé, Meyer, Adofl Baeyer y Johannes Thiele (conocido por los trabajos en valencia parcial para la reactividad de compuestos orgánicos). Gombreg al haber trabajado en procesos de síntesis con Thiele, revisó su trabajo con el tetrafenilmetano al volver a Míchigan (después de varios intentos fallidos), hasta que consiguió poder reaccionarlo con un diferente catalizador del que venia usando en su proceso de síntesis de haluros de trifenilmetilo con benceno, obteniendo un producto blanco altamente oxidante con el aire circundante, debido al cual lo sometió en atmósfera carbónica obteniendo finalmente con zinc un producto espesante oscuro de tonalidad amarilla. Estos resultados los publicó entre ambiente de escepticismo en la comunidad científica del momento en el Journal of American Chemical Society y en el alemán Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft.
"La evidencia experimental ... me obliga a la conclusión de que tenemos que lidiar con un radical libre, el trifenilmetilo. Solo con este supuesto, los resultados descritos anteriormente se vuelven inteligibles y reciben una explicación adecuada ... El radical así formado es aparentemente estable, ya que puede mantenerse tanto en solución como en estado cristalino seco durante semanas".
En 1929 Friedrich Paneth y Wilhelm Hofeditz produjeron el radical libre de metilo, CH 3 . A diferencia del radical tritilo, el radical metilo era esquivo y no podía aislarse. Esto demostró que los radicales libres orgánicos pueden existir momentáneamente y sugirió que muchas reacciones químicas involucran radicales libres. Este hecho impulsó el reconocimiento de los radicales libres y su importancia en los procesos de síntesis y comportamiento biológico en los organismos.
Son átomos o grupos de átomos que poseen 1 electrón desapareado y de ahí su
reactividad ya que tratan de robar un electrón a una molécula estable de por sí.
Esto provoca una reacción en cadena que destruye las células del organismo, lo que
Induce por consiguiente es un daño a otras moléculas y membranas celulares. En parte
es beneficioso en la respuesta inmune frente a bacterias y virus, no obstante su capacidad
de neutralización disminuye con el pasar del tiempo (catalasas y dismutasas neutralizantes
de los mismos, tienden a no funcionar por igual en las personas de mediana edad en adelante).
Producción de radicales en seres vivos
Se producen en la respiración con la presencia de oxígeno que siendo imprescindible para la vida celular de nuestro organismo, además induce la formación de estas moléculas reactivas, lo cual provoca a lo largo de la vida efectos negativos para la salud debido a su capacidad de alterar el ADN (los genes), las proteínas y los lípidos o grasas (oxidación). En nuestro cuerpo existen células que se renuevan continuamente como las células de la piel, del intestino, y el hígado. En el transcurso de los años, los radicales libres pueden producir una alteración genética sobre las células que se dividen continuamente contribuyendo a aumentar el riesgo de cáncer por mutaciones genéticas o bien, disminuyendo la funcionalidad de las células de bajo ciclo-división celular, disminuyendo el número de mitocondrias, lo cual es muy característico del envejecimiento. Las situaciones que aumentan la producción de radicales libres son:
La contaminación ambiental.
El tabaquismo.
Las dietas ricas en grasas.
Exposición excesiva a las radiaciones solares.
La ingesta de aceites vegetales que fueron refinados, ya que estos contienen radicales libres al ser sometidos a altas temperaturas.
El estrés, insomnio, ejercicio en exceso.
http://www.nature.com/embor/journal/v3/n12/fig_tab/embor011_f2.html
En el proceso de envejecimiento celular se produce un adelgazamiento de la epidermis entre un 10-50% entre los 30 y 80 años de edad, siendo las partes más alteradas el estrato basal y germinativo con un aplanamiento progresivo, incrementando la fragilidad cutánea; hay descenso en la actividad mitótica de los queratinocitos y los mecanismos reparadores del estrés oxidativo se vuelven menos eficaces, acumulando lesiones en proteínas, lípidos y ADN, pudiendo comenzar un proceso neoplásico con el daño proteico y genético. Las fibras de colágeno se sustituyen por material amorfo y homogéneo similar a la elastina, depositándose proteoglicanos y glucosaminoglucanos; además de vasodilatación, componente inflamatorio e incremento de actividad de los fibroblastos.
¿Qué son los ANTIOXIDANTES?
Son moléculas que retardan o previenen la oxidación de otras moléculas, así pues actúan
inhibiendo estas reacciones de oxidación, quitándole los intermedios al radical libre y
oxidándose ellos mismos. Por lo tanto, estos agentes tiene la característica de ser especies
reductoras como tioles, polifenoles. En el organismo humano encontramos glutation, Vitamina C,Vitamina E y enzimas como catalasa, superóxido dismutasa, peroxidasas.
Como es sabido, bajos niveles en antioxidantes o la inhibición de estos enzimas causan estrés oxidativo y pueden matar o dañar las células a nivel del ADN.
Su importancia en los organismos biológicos es su implicación a nivel del ADN celular ya que previenen de las agresiones anteriormente citadas:
Así pues a día de hoy podemos encontrar en la dermo-cosmética productos que acompañan a las formulaciones que realizan tales acciones, entre estos compuestos caben destacar:
-Vitamina E (piel y alimentos).
-Resveratrol (uvas, nueces, arándanos...). En crema previene UVB, promueve el colágeno.
-Retinol (Vitamina A). Usado contra manchas en la piel y el acné. Uso tópico.
-Vitamina C (cítricos principalmente).Manchas de piel, arrugas, función barrera, colágeno.
-Gensiteina (soja). Previene del daño oxidatívo por UVB en inflamaciones, manchas.
-Niacinamida (Vitamina B3). Refuerzo de la barrera cutánea, incremento en ceramidas.
-Ácido Lipóico.
-AHA (alfa hidroxi ácidos). Disminuidores del estrato corneocítico con acción queratolítica.
-Coenzima Q10. Mitocondrial para procesos regenerativos celulares. Colágeno y elastina.
-Anocianinas (arándanos).
-EGCG y Quercetina.
-Extractos vegetales. ( Ginkgo biloba L , C. sinensis L , Aspalathus linearis...).
Actualmente una forma alternativa de penetrar sustancias activas en la piel es la incorporación a los cosmeto-textiles de tales sustancias, además que los anteriormente últimos citados mejoran las características de permeación cutánea de otros principios activos de la formulación con fosfatidil colina o ácido clorogénico.
Referencias:
- American Chemical Society National Historic Chemical Landmarks. Moisés Gomberg y los radicales libres orgánicos. http://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/freeradicals.htlm
-Pholyphenols as active ingredients for cosmetic products. O.V Zillich, U Scheweiggert-Weisz, P.eisner, M. Kerscher. international Journal of Cosmetic Science/Vol 37, Issue 5. 25 Febr 2017.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/ics.12218