Superóxido dismutasa SOD: para qué sirve y propiedades

La superóxido dismutasa (SOD) es una de las principales enzimas antioxidantes producidas por nuestro propio organismo.

Su función es especialmente importante porque actúa sobre el anión superóxido (O₂•−), una especie reactiva de oxígeno que se genera continuamente durante el metabolismo celular y que, cuando se produce en exceso o no puede neutralizarse adecuadamente, contribuye al estrés oxidativo.

Podríamos decir que la SOD forma parte de la primera línea de defensa antioxidante de nuestras células.

Y no trabaja sola.

Forma un verdadero equipo antioxidante junto con enzimas como la catalasa y la glutatión peroxidasa, que continúan el trabajo iniciado por ella.

¿Qué es la superóxido dismutasa?

La superóxido dismutasa es una enzima cuya misión principal consiste en transformar el radical superóxido en sustancias que el organismo puede manejar con mayor facilidad.

La reacción produce fundamentalmente:

Superóxido → peróxido de hidrógeno + oxígeno

El peróxido de hidrógeno resultante continúa siendo una especie reactiva, por lo que aquí entran en escena otros sistemas antioxidantes.

La catalasa y la glutatión peroxidasa ayudan posteriormente a transformar el peróxido de hidrógeno y evitar que se acumule.

Por tanto, la protección antioxidante no depende de una única sustancia.

Es una cadena perfectamente organizada en la que unas enzimas van entregando el testigo a las siguientes.

¿Por qué necesitamos eliminar el superóxido?

Las especies reactivas de oxígeno no son necesariamente enemigas.

Nuestro organismo las produce continuamente y, en cantidades controladas, participan incluso en procesos de señalización celular y defensa.

El problema aparece cuando su producción supera la capacidad antioxidante del organismo.

Entonces hablamos de estrés oxidativo.

Un exceso mantenido de especies reactivas puede afectar a:

• Membranas celulares.

• Proteínas.

• Mitocondrias.

• Lípidos.

• ADN.

• Tejidos.

Además, el superóxido puede reaccionar con el óxido nítrico (NO) y favorecer la formación de peroxinitrito, una especie reactiva especialmente interesante por su capacidad para alterar proteínas, lípidos y otras estructuras celulares.

Por eso la SOD no solamente elimina un radical: también ayuda a impedir que ese superóxido participe posteriormente en otras reacciones potencialmente dañinas.

Los tres tipos de SOD del organismo

En el organismo humano encontramos diferentes formas de superóxido dismutasa y cada una protege un territorio diferente.

SOD1 o Cu/Zn-SOD

Contiene cobre y zinc y se encuentra principalmente en el citoplasma de las células.

Su función es proteger el medio intracelular frente al exceso de superóxido.

SOD2 o Mn-SOD

Contiene manganeso y se encuentra en las mitocondrias.

Esta localización resulta especialmente importante.

Las mitocondrias utilizan oxígeno continuamente para producir energía y, durante este proceso, pueden generarse especies reactivas.

Por eso disponer de un sistema antioxidante precisamente dentro de la mitocondria resulta fundamental.

SOD3 o SOD extracelular

También utiliza cobre y zinc, pero actúa principalmente fuera de las células y se encuentra en diferentes tejidos y espacios extracelulares.

Tenemos, por tanto, diferentes SOD protegiendo distintos compartimentos del organismo.

Esto demuestra hasta qué punto controlar el superóxido resulta importante para nuestras células.

SOD, cobre, zinc y manganeso

La relación entre superóxido dismutasa y determinados minerales es especialmente interesante.

No es que la SOD ayude al organismo a utilizar cobre, zinc y manganeso.

Ocurre precisamente lo contrario: estas enzimas necesitan determinados minerales para funcionar correctamente.

La SOD1 y la SOD3 utilizan cobre y zinc, mientras que la SOD2 mitocondrial utiliza manganeso.

Esto establece una conexión directa entre nutrición mineral y sistemas antioxidantes endógenos.

No todos los antioxidantes que necesitamos proceden directamente de los alimentos. Algunos nutrientes permiten que nuestro propio organismo fabrique y mantenga sus sistemas de defensa.

Beneficios de la superóxido dismutasa

La actividad de la SOD está relacionada fundamentalmente con la protección frente al exceso de estrés oxidativo.

Entre sus principales funciones encontramos:

• Neutralización del radical superóxido.

• Protección de las membranas celulares.

• Protección de las mitocondrias.

• Protección frente al daño oxidativo del ADN.

• Regulación del equilibrio redox celular.

• Apoyo a los mecanismos antioxidantes.

• Modulación de procesos inflamatorios.

• Protección de diferentes tejidos frente al exceso de especies reactivas.

Esta actividad explica que se haya estudiado en campos tan diferentes como inflamación, articulaciones, piel, sistema respiratorio, envejecimiento, sistema nervioso y daño producido por radiaciones.

SOD e inflamación

Estrés oxidativo e inflamación mantienen una relación muy estrecha.

Durante una respuesta inflamatoria pueden generarse grandes cantidades de especies reactivas de oxígeno.

A su vez, un exceso de estas especies puede activar diferentes señales celulares relacionadas con la inflamación.

La SOD ayuda a romper parte de este círculo al disminuir la concentración de superóxido.

Por esta razón se ha estudiado por su acción antiinflamatoria en diferentes situaciones.

SOD y artritis

Una de las aplicaciones históricas más interesantes de la superóxido dismutasa ha sido la artritis.

En una articulación inflamada pueden producirse cambios en la circulación local y episodios de menor disponibilidad de oxígeno.

Cuando posteriormente se recupera el flujo sanguíneo pueden generarse especies reactivas de oxígeno, aumentando todavía más el estrés oxidativo de los tejidos.

Este fenómeno puede contribuir a mantener un círculo formado por:

inflamación → estrés oxidativo → daño tisular → más inflamación

La SOD se investigó precisamente por su capacidad para disminuir el superóxido dentro de este proceso.

Durante años incluso se estudiaron preparaciones de SOD administradas por vías diferentes a la oral para problemas inflamatorios y articulares.

Por ello aparece tradicionalmente relacionada con:

• Artritis.

• Inflamación articular.

• Dolor asociado a procesos inflamatorios.

• Protección de las estructuras articulares frente al estrés oxidativo.

SOD, ejercicio y ácido láctico

La SOD también ha despertado interés en el ámbito deportivo.

Durante el ejercicio aumenta enormemente el metabolismo energético y con él puede aumentar también la producción de especies reactivas de oxígeno.

El organismo responde activando sus propios sistemas antioxidantes, entre ellos la SOD.

Por eso se ha estudiado su relación con:

• Fatiga.

• Recuperación.

• Estrés oxidativo inducido por el ejercicio.

• Daño muscular.

• Adaptación al entrenamiento.

Tradicionalmente también se ha relacionado la SOD con una menor acumulación de lactato y una mejor tolerancia al esfuerzo, aunque su papel principal debe entenderse dentro del control del estrés oxidativo generado durante el ejercicio.

SOD y sistema inmunitario

Las células del sistema inmunitario utilizan deliberadamente especies reactivas de oxígeno como parte de sus mecanismos defensivos.

Es decir, los radicales libres no son simplemente residuos que debamos eliminar por completo.

El organismo necesita mantenerlos dentro de un equilibrio adecuado.

La SOD participa precisamente en ese control, evitando que una respuesta oxidativa necesaria termine provocando un daño excesivo en los propios tejidos.

SOD y piel

La superóxido dismutasa se encuentra tanto en la dermis como en la epidermis.

La piel está continuamente expuesta a factores capaces de aumentar el estrés oxidativo:

• Radiación ultravioleta.

• Contaminación.

• Humo del tabaco.

• Inflamación.

• Procesos metabólicos normales.

Los radicales libres pueden afectar a los fibroblastos y a componentes de la matriz extracelular relacionados con la firmeza y estructura de la piel.

Por esta razón la SOD ha despertado mucho interés en cosmética y envejecimiento cutáneo.

Su función antioxidante puede ayudar a proteger las células y estructuras de la piel frente al exceso de especies reactivas relacionadas con el fotoenvejecimiento.

SOD y radiación ultravioleta

La exposición a la radiación UV aumenta la generación de especies reactivas de oxígeno en la piel.

Cuando estos sistemas oxidantes superan la capacidad de las defensas antioxidantes pueden producirse alteraciones celulares, inflamación y daño acumulativo.

La SOD forma parte de los mecanismos utilizados por la propia piel para defenderse de este proceso.

Esto explica su interés tanto en investigación dermatológica como en productos destinados al cuidado de la piel y protección frente al envejecimiento prematuro.

SOD y envejecimiento

Con la edad cambia el equilibrio entre producción de especies reactivas, capacidad antioxidante y reparación del daño celular.

Además, las mitocondrias adquieren especial importancia porque son simultáneamente productoras de energía, fuente de determinadas especies reactivas y objetivo del propio estrés oxidativo.

Aquí adquiere especial protagonismo la SOD2 mitocondrial.

La relación entre envejecimiento y oxidación no puede reducirse a una única enzima, pero mantener adecuadamente nuestros sistemas antioxidantes endógenos forma parte de los mecanismos que permiten proteger las células a lo largo del tiempo.

Por eso la SOD ha despertado especial interés en relación con:

• Envejecimiento celular.

• Cerebro.

• Articulaciones.

• Corazón.

• Piel.

• Mitocondrias.

SOD y asma

La relación entre estrés oxidativo y aparato respiratorio ha sido ampliamente estudiada.

Los pulmones se encuentran continuamente expuestos al oxígeno y al contacto con sustancias procedentes del exterior.

Humo del tabaco, contaminación, alérgenos y diferentes procesos inflamatorios pueden aumentar la producción de especies reactivas en las vías respiratorias.

En personas con asma se han observado alteraciones de diferentes marcadores relacionados con el estrés oxidativo y los sistemas antioxidantes, incluida la actividad de la SOD.

Cuando las células de la mucosa respiratoria se inflaman pueden aumentar las especies reactivas, contribuyendo a mantener la inflamación y la hiperreactividad bronquial.

SOD y alergias respiratorias

Algo parecido puede ocurrir durante determinadas respuestas frente a alérgenos.

La activación de células inmunitarias puede aumentar rápidamente la producción de especies reactivas de oxígeno.

Si esta respuesta resulta excesiva, puede contribuir a la inflamación de las vías respiratorias y empeorar la respuesta bronquial.

La SOD participa en el control de ese exceso de superóxido, razón por la que se ha investigado su papel dentro del equilibrio oxidativo del aparato respiratorio.

SOD, corazón y circulación

El superóxido mantiene además una relación especialmente interesante con el óxido nítrico.

El NO es fundamental para la relajación de los vasos sanguíneos y la correcta función del endotelio.

Pero el superóxido puede reaccionar con él y disminuir su disponibilidad, formando además peroxinitrito.

Por eso la actividad de la SOD está estrechamente relacionada con el equilibrio vascular y endotelial.

El estrés oxidativo también participa en diferentes procesos relacionados con la arteriosclerosis, lo que explica el interés de la SOD en el campo cardiovascular.

SOD y sistema nervioso

El cerebro consume una gran cantidad de oxígeno y posee membranas especialmente ricas en lípidos susceptibles de oxidación.

Por ello necesita sistemas antioxidantes eficaces.

La SOD, especialmente la SOD1 y la SOD2 mitocondrial, forma parte de estos mecanismos protectores.

Las alteraciones del equilibrio oxidativo se han estudiado en relación con diferentes enfermedades neurodegenerativas, entre ellas:

• Enfermedad de Parkinson.

• Enfermedad de Alzheimer.

• Esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

• Daño cerebral asociado a isquemia.

Existe además una curiosidad especialmente importante: determinadas mutaciones del gen SOD1 están relacionadas con algunas formas hereditarias de ELA.

Es un magnífico ejemplo de hasta qué punto una enzima antioxidante puede estar íntimamente relacionada con el funcionamiento del sistema nervioso.

SOD y cáncer

La relación entre especies reactivas de oxígeno y cáncer es especialmente compleja.

Un exceso mantenido de estrés oxidativo puede producir alteraciones en el ADN, proteínas y membranas celulares.

Cuando el ADN resulta dañado pueden aparecer mutaciones en genes implicados en el control de la división celular.

Entre ellos encontramos los oncogenes y los genes supresores de tumores, dos grandes grupos de genes relacionados con el control del crecimiento celular.

Por este motivo los sistemas antioxidantes endógenos, incluida la SOD, han sido objeto de numerosas investigaciones en oncología.

SOD, crecimiento tumoral y metástasis

Las diferentes formas de SOD y especialmente la SOD2 mitocondrial se han estudiado en relación con proliferación celular, señalización oxidativa, invasión y comportamiento tumoral.

Aquí encontramos una cuestión especialmente interesante: las especies reactivas no intervienen únicamente dañando las células, sino también como moléculas de señalización.

Por tanto, modificar el equilibrio oxidativo puede cambiar diferentes señales relacionadas con supervivencia, proliferación y respuesta celular.

Esta es una de las razones por las que la SOD continúa siendo objeto de investigación en relación con crecimiento tumoral y metástasis.

SOD, radioterapia y quimioterapia

Otro campo histórico de investigación ha sido la protección de los tejidos sanos frente al daño producido por determinados tratamientos oncológicos.

Radioterapia y algunos tratamientos farmacológicos pueden generar especies reactivas como parte de sus efectos celulares.

Se han estudiado preparaciones de SOD y compuestos relacionados con ella para intentar reducir determinados daños producidos en tejidos sanos.

Uno de los campos investigados ha sido la fibrosis inducida por radioterapia, una complicación tardía que puede aparecer después de la exposición de los tejidos a radiación.

Esto explica que la SOD aparezca históricamente tanto en investigaciones sobre cáncer como en estudios sobre protección de los tejidos durante determinados tratamientos.

Otros usos de la superóxido dismutasa

La SOD también se ha utilizado o estudiado en relación con:

• Problemas prostáticos.

• Úlceras de córnea.

• Quemaduras.

• Procesos inflamatorios.

• Problemas vesiculares.

• Daño producido por el tabaco.

• Daño relacionado con radiaciones.

• Accidentes cerebrovasculares.

• Alteraciones cardiovasculares.

• Parkinson.

• Alzheimer.

• Envejecimiento celular.

Todos estos usos tienen un denominador común: la participación, en mayor o menor medida, del estrés oxidativo.

Alimentos que contienen SOD

Podemos encontrar actividad superóxido dismutasa en diferentes alimentos vegetales.

Entre ellos:

• Cebada.

• Brócoli.

• Coles de Bruselas.

• Col.

• Trigo.

Sin embargo, aquí aparece una cuestión importante.

La SOD es una enzima, es decir, una proteína. Y las proteínas ingeridas están sometidas a las condiciones ácidas del estómago y posteriormente a las enzimas digestivas.

Por eso encontrar SOD en un alimento no significa necesariamente que toda esa enzima llegue intacta hasta nuestros tejidos.

SOD como suplemento

Esta cuestión de la digestión ha sido uno de los grandes problemas de la suplementación oral con superóxido dismutasa.

Una enzima puede perder su estructura y actividad durante el proceso digestivo.

Por esta razón se han desarrollado diferentes sistemas destinados a proteger la SOD durante su paso por el aparato digestivo o utilizar extractos y formulaciones que favorezcan la respuesta antioxidante del propio organismo.

Por tanto, al valorar un suplemento con SOD no interesa únicamente mirar cuánta cantidad contiene.

También importa:

• Su procedencia.

• Su estabilidad.

• La formulación.

• El sistema utilizado para protegerla.

• Su actividad enzimática.

Dos productos que indiquen “SOD” en la etiqueta no tienen necesariamente por qué comportarse igual.

Contraindicaciones de la SOD

La tolerancia dependerá en buena medida del tipo de preparado y de la formulación utilizada.

En los suplementos comercializados en las cantidades recomendadas suele presentar una buena tolerancia.

Sin embargo, no conviene asumir que cualquier formulación de SOD es equivalente, especialmente porque estamos hablando de una enzima cuya estabilidad y biodisponibilidad pueden variar considerablemente.

Durante el embarazo y la lactancia, por precaución, es preferible evitar la suplementación concentrada con SOD cuando no exista una indicación específica.

La superóxido dismutasa es, en definitiva, una de las mejores demostraciones de que nuestro organismo no permanece indefenso esperando que lleguen antioxidantes desde los alimentos.

Fabricamos nuestros propios sistemas antioxidantes.

Y entre ellos existe una enzima especializada en localizar uno de los primeros productos reactivos derivados del oxígeno, transformarlo y pasar el relevo a otras enzimas para continuar el trabajo.

Más que un antioxidante aislado, la SOD forma parte de una auténtica red de defensa celular.