C60 antioxidante antienvejecimiento

La revista de salud Alternatif bien-être ha publicado en el número 148 de enero de 2019, un excelente y documentado artículo sobre los beneficios del Carbono 60.

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ALTERNATIF BIEN-ÊTRE

Índice

• Los investigadores marcan un gol
• Una esponja para los radicales libres
• El C60 prolonga la esperanza de vida de los animales
• C60 para sofocar el cáncer
• Las propiedades antimicrobianas del C60
• C60 para la salud de huesos y articulaciones
• C60 para el envejecimiento de la piel
• ¿Podemos disfrutar de los beneficios del carbono 60?
• Referencias de estudios científicos

C60 (carbono 60): el antioxidante que alarga la vida.

Antioxidante, anticancerígeno, antiviral, antibacteriano: estas propiedades no son las de un medicamento milagroso salido de los laboratorios farmacéuticos, sino las de una forma de carbono puro -como el grafito o el diamante- descubierta hace relativamente poco tiempo. El carbono 60 abre perspectivas inéditas en el ámbito médico.

Harry Kroto, especialista en química orgánica de la Universidad de Sussex (Reino Unido), tiene la mirada fija en el espacio interestelar. ¿Cuál es el objeto de su atención? Una larga molécula formada por átomos de carbono que parece una serpiente. Está convencido de ello: una estructura de este tipo sólo podría nacer en la atmósfera rica en carbono de las gigantes rojas, esas estrellas que llegaron al final de su vida.

Pero le cuesta compartir su entusiasmo por saber más sobre este extraño compuesto: ¿qué hay más banal que el carbono, ese elemento químico tan común en la Tierra y en el universo? Algún tiempo después de su observación, en 1984, el hombre realiza un encuentro que resultará decisivo: durante un congreso científico, se cruza en el camino de un compatriota americano, Robert Curl, con el que entabla amistad . Este último le presenta entonces a Richard Smalley, uno de sus colegas de la Universidad Rice de Houston (Texas), donde trabaja. Durante una visita al laboratorio de este hombre, Harry Kroto descubre un instrumento muy sofisticado desarrollado por Richard Smalley, el AP2, que permite estudiar la materia de forma extremadamente precisa. El químico sólo tiene un deseo: utilizarlo para realizar experimentos en torno al carbono y comprender cómo pudo formarse la molécula de la serpiente. Sin embargo, debe armarse de paciencia: sus colegas estadounidenses, volcados en sus proyectos, no pueden acceder directamente a su petición.

Pero el gran momento llega por fin en septiembre de 1985. Los tres hombres se reúnen en torno al AP2 e inyectan carbono en forma de grafito, que pronto es vaporizado por la potente máquina láser. Durante varios días, los científicos experimentan y obtienen dos resultados notables. En primer lugar, consiguen recrear la molécula de serpiente que Harry había observado en el espacio; pero su atención se centra en otro elemento: la abundante presencia de una molécula de carbono puro, compuesta por 60 átomos, que nunca antes se había descrito.

LOS CIENTÍFICOS SE MARCAN UN OBJETIVO

Los científicos abordan entonces una ardua tarea: intentar determinar la estructura de esta molécula. Utilizando papel, unas tijeras y cinta adhesiva, Smalley acaba desarrollando un modelo que describe perfectamente su descubrimiento: un polígono de 60 vértices y 32 caras, de las cuales 12 son pentágonos y 20 hexágonos, que se asemeja perfectamente a... ¡un balón de fútbol! El carbono 60 -o C60 para abreviar- recién descubierto pronto recibió el sobrenombre de "footballene" ("buckyball" en inglés) ¹.

Gracias a este trabajo, los tres hombres han puesto al día el primer miembro de una gran familia de compuestos químicos, los fullerenos, formados únicamente por átomos de carbono de número variable, de forma esférica, como el C60, anular, elíptica o tubular, lo que les valdrá el Premio Nobel de Química en 1996. Estos compuestos, tan especiales en su estructura y con propiedades conductoras y lubricantes, son interesantes nanomateriales utilizados para numerosas aplicaciones en el campo de la electrónica, en particular. Pero no sólo: también tienen un considerable potencial terapéutico que atrae la atención de investigadores de todo el mundo.

UNA ESPONJA DE RADICALES LIBRES

Los beneficios para la salud de esta molécula están especialmente relacionados con una característica del C60: es capaz de unirse con electrones, neutralizando los peligrosos radicales libres que se producen continuamente en nuestro organismo, como el ion superóxido o el radical hidroxilo. Si participan en el funcionamiento normal de nuestras células cuando están presentes en cantidades moderadas, su exceso puede ser perjudicial para nuestra salud. En efecto, estas especies químicas son muy reactivas -tienen uno o varios electrones libres que buscan unirse a otros electrones- y dañan los componentes del organismo como las proteínas, los lípidos o el ADN.

Este estrés oxidativo contribuye al fenómeno del envejecimiento, pero también al desarrollo de diversas enfermedades, como el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares o la artrosis. Las capacidades antioxidantes del carbono 60 son extremadamente potentes, varios cientos de veces superiores a las de las vitaminas C y E o los carotenoides ².

Sin embargo, el futboleno tiene un gran defecto: no es soluble en agua. Para que el organismo lo asimile más fácilmente, los científicos han desarrollado numerosos derivados, mediante la unión de uno o varios grupos químicos a la molécula básica, como los fullerenoles o los carboxifullerenos, que conservan la capacidad antioxidante de la molécula original.

EL C60 PROLONGA LA ESPERANZA DE VIDA DE LOS ANIMALES

La forma en que un organismo responde al estrés oxidativo desempeña un papel esencial en la determinación de su esperanza de vida. Al neutralizar parcialmente los radicales libres, ¿podría el C60 aumentar la longevidad de los organismos? Varios equipos han intentado responder a esta pregunta estudiando los efectos de su administración en distintas especies animales. Investigadores de la Universidad de Florida han conseguido aumentar la vida de un pequeño crustáceo de agua dulce, Ceriodaphnia dubia, en un 38 % ³.

Un equipo chino ha demostrado una ralentización del envejecimiento en gusanos Caenorhabditis elegans ⁴ y la capacidad del C60 para activar genes clave implicados en la gestión del estrés celular, lo que permite a los animales soportar mejor condiciones extremas (como la exposición a altas temperaturas, por ejemplo). Estos resultados, ciertamente prometedores, se obtuvieron en animales muy alejados del ser humano; pero algunos datos sugieren que la acción del C60 sobre la longevidad también concierne a los mamíferos. Un estudio realizado en ratones ⁵ ha demostrado que puede reducir los niveles de estrés oxidativo asociados al envejecimiento y prolongar la vida de los animales en un 11%; y por si fuera poco, prevenir el declive intelectual de cobayas envejecidas.

Pero los resultados más sorprendentes los obtuvo un equipo de investigadores de la Universidad de París Sur, dirigido por Fathi Moussa, en 2012 ⁶.

Se dividió a las ratas en tres grupos, uno que recibió una mezcla de C60 y aceite de oliva, el segundo solo aceite de oliva y el tercero solo agua. Se observaron grandes diferencias en su esperanza de vida: los animales vivieron respectivamente 42 meses, 26 meses y 22 meses de media. En otras palabras, ¡el C60 casi duplicó la esperanza de vida de estas ratas de laboratorio! Muy espectaculares, estos resultados fueron controvertidos en la comunidad científica, en particular porque el número de animales incluidos en el protocolo experimental era bajo. En el mismo estudio, los investigadores también demostraron la capacidad del C60 para proteger a los animales contra los daños causados por la administración de tetracloruro de carbono, un veneno que genera radicales libres. Como era de esperar, las ratas del grupo de control sufrieron graves daños hepáticos, mientras que las ratas a las que se administró C60 sólo mostraron pequeños cambios en el tejido hepático, lo que demuestra su formidable capacidad para neutralizar los radicales libres.

EL C60 PARA AHOGAR EL CÁNCER

El carbono 60 también interesa a los investigadores especializados en oncología. La implicación de los radicales libres en el desarrollo del cáncer es bien conocida: provocan inestabilidad en los genes, bloquean la proliferación de las células cancerosas y la formación de nuevos vasos sanguíneos para alimentar los tumores ⁷.

Una de las vías terapéuticas para controlar la enfermedad es utilizar compuestos antioxidantes y, dadas sus formidables capacidades, el C60 es un excelente candidato para lograrlo. Uno de sus derivados, por ejemplo, ha mostrado actividad antitumoral, no destruyendo directamente las células cancerosas, sino modificando su microambiente, haciéndolo desfavorable para su desarrollo ⁸. Otros son capaces de ejercer un efecto radioprotector, protegiendo a las células sanas de los daños causados por las altas dosis de radiación utilizadas para destruir las células cancerosas ⁹.

El carbono 60 también podría sortear un problema al que los médicos se enfrentan de forma recurrente: la resistencia de las células cancerosas a la quimioterapia, que compromete las posibilidades de éxito del tratamiento. Un equipo ¹⁰ ha desarrollado un medicamento contra el cáncer basado en la combinación de C60 y cisplatino, una molécula utilizada habitualmente en quimioterapia. Probada en células cancerosas de leucemia resistentes a ciertas quimioterapias, la combinación demostró ser más eficaz para destruir las células enfermas que el cisplatino por sí solo. A continuación, los investigadores la administraron a ratones con cáncer de pulmón y constataron un crecimiento más lento del tumor, más acusado que con cualquiera de los compuestos utilizados por separado. El mecanismo que explica este éxito ha sido puesto de relieve: el C60 consigue inactivar ciertas proteínas (P-glicoproteína ¹¹, MRP1 y MRP2) que contribuyen a este fenómeno de resistencia a la quimioterapia. Por último, y no por ello menos importante, el C60 reduce la toxicidad del cisplatino, que puede provocar mutaciones en el acervo genético, aumentando el riesgo de desarrollar un cáncer secundario algunos años después del tratamiento. El C60 también podría mejorar los diagnósticos en el campo de la oncología; por ejemplo, un equipo estadounidense ha desarrollado recientemente un agente de contraste, utilizado en resonancia magnética (RM), que no sólo detecta con precisión los tumores de mama, sino que también detalla su velocidad de crecimiento ¹².

La estructura hueca del C60 forma una jaula que puede alojar gadolinio, una molécula utilizada habitualmente para visualizar tejidos durante la resonancia magnética; en la superficie se fija un pequeño compuesto que detecta una proteína específica asociada al cáncer. Este ensamblaje mejora la sensibilidad de la técnica y garantiza la seguridad, sobre todo porque las dosis utilizadas son menores que con los métodos tradicionales.

PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS DEL C60

El carbono 60 también tiene propiedades antibacterianas, que actúa de forma diferente según el tipo de bacteria¹³. Estos microorganismos constan de una sola célula y de una pared protectora. La naturaleza de esta última es variable y puede distinguir dos grandes grupos: bacterias grampositivas (como estafilococos, estreptococos o enterococos) y bacterias gramnegativas (Escherichia coli, por ejemplo).

En los representantes del primer grupo, el C60 es capaz de intercalarse directamente entre los compuestos de la pared; así desestructurado, el microbio no puede sobrevivir. Si no es capaz de destruir directamente las bacterias del segundo grupo, es capaz, sin embargo, de controlar la infección que provocan. E. coli es una bacteria presente de forma natural en el intestino y generalmente inofensiva. Sin embargo, puede volverse patógena y provocar diferentes enfermedades: infección urinaria, gastroenteritis, etc., e incluso una formidable meningitis, sobre todo en los lactantes. La meningitis de origen bacteriano se acompaña de un aumento de la permeabilidad de la barrera protectora del cerebro, lo que contribuye al desarrollo de un edema cerebral, provocando un aumento de la presión en el interior del cráneo, que priva a ciertas regiones del cerebro del oxígeno indispensable para la supervivencia de las células. Investigadores taiwaneses han demostrado en un estudio con ratones el potencial de un derivado del C60 para contrarrestar este fenómeno y mantener la integridad de esta barrera protectora¹⁴.

A estas propiedades antibacterianas se añade su capacidad para luchar contra los virus. Ha demostrado su eficacia contra el virus de la gripe¹⁵ y la hepatitis C ¹⁶. Desde los años 90, también se estudia su potencial antiviral sobre un patógeno formidable: el virus de la inmunodeficiencia humana, responsable del sida. En aquella época, los investigadores descubrieron que los compuestos derivados del 60 carbono tenían una acción antiviral contra el VIH1, la forma más común del virus. Pero los mecanismos de acción no se habían dilucidado, lo que ha dificultado el desarrollo de terapias.

Recientemente, en 2016, un equipo de la Universidad de Texas (Estados Unidos)¹⁷, ha despejado parte del misterio que rodeaba su modo de acción. Antes se aceptaba que el C60 bloqueaba la acción de las proteasas producidas por el virus para cortar los compuestos precursores y obtener las moléculas necesarias para su multiplicación. Pero los científicos se dieron cuenta de que en realidad actuaba de otra manera: se opone a la maduración del virus. Así, cuando el virus se multiplica en una célula infectada, permanece en una forma inmadura que carece de infectividad. Una pista muy interesante para desarrollar un nuevo enfoque de lucha contra el virus.

EL C60 PARA LA SALUD DE HUESOS Y ARTICULACIONES

Por otra parte, el carbono 60 ejerce una acción protectora sobre nuestro esqueleto. Desde los años 90, un grupo de investigadores ha demostrado que es capaz de favorecer la producción de condrocitos ¹⁸, estas células que aseguran la regeneración del cartílago, el tejido que recubre los extremos óseos en las articulaciones. ¿Podría por tanto luchar contra la degeneración de esta capa protectora, observada sobre todo en caso de artrosis? Para determinarlo, investigadores japoneses¹⁹ han realizado un doble experimento. En primer lugar, estudiaron el comportamiento de los condrocitos humanos sometidos a estrés oxidativo, con o sin C60. Las células sometidas a este estrés celular producen enzimas, sustancias que atacan el tejido cartilaginoso, pero este fenómeno se detiene con la adición del tratamiento.

Además, aumenta la producción de colágeno de tipo II y de proteoglicanos, componentes básicos del cartílago. En la segunda parte de su estudio, los científicos probaron los efectos del compuesto en un modelo animal de patología. Realizaron inyecciones de C60 en las articulaciones de conejos y constataron una ralentización del desgaste de sus cartílagos.

Gracias a sus propiedades antioxidantes, el C60 previene el estado inflamatorio que contribuye a la degradación de este tejido. Pero los radicales libres no sólo son perjudiciales para el cartílago, también dañan el tejido óseo al favorecer la formación de osteoclastos²⁰, células responsables de la degradación ósea. Y de nuevo, el C60 puede prevenir los daños: inyectado en las articulaciones de ratas que padecen artrosis, reduce el número de estas células y, por tanto, la destrucción del tejido óseo²¹. Otros datos obtenidos en ensayos de laboratorio sugieren que también es capaz de estimular la formación de nuevo tejido óseo mediante la activación de determinados genes implicados en este fenómeno.²². Aparece como un candidato ideal para luchar contra la osteoporosis, que afecta aproximadamente al 40% de las mujeres de 65 años. Sobre todo porque permite dirigir mejor los fármacos utilizados convencionalmente para luchar contra la enfermedad, como los bifosfonatos, mal asimilados en el intestino cuando se administran por vía oral. Los investigadores han trabajado en el desarrollo de compuestos quiméricos a base de C60 y bifosfonatos, que tienen una gran afinidad por la hidroxiapatita, el principal componente mineral de los huesos. Así, este tratamiento se dirige específicamente al tejido óseo²³.

Los efectos de los derivados del C60 también se estudian en otro trastorno esquelético, el desgaste de los discos que separan las vértebras²⁴. Al reducir la producción de compuestos inflamatorios, disminuyen el dolor asociado a ellos.

EL C60 CONTRA EL ENVEJECIMIENTO CUTÁNEO

Aunque los trabajos mencionados anteriormente han dado resultados alentadores, la mayoría de los proyectos de investigación se encuentran sólo en fase experimental en animales y se han realizado pocos ensayos clínicos en humanos. El único ámbito que constituye una excepción es el de la cosmética, ya que la capacidad del C60 para oponerse a la destrucción de las fibras de colágeno por los radicales libres²⁵ constituye un activo antienvejecimiento innegable. Así, en un estudio realizado con 23 personas, la aplicación de una crema de C60 durante dos meses ha reducido la profundidad de las arrugas ²⁶; otro ensayo, de un mes de duración, puso de relieve el aumento del contenido de colágeno de la piel y una mejora de su nivel de hidratación.²⁷.

Los investigadores también constataron la ausencia de toxicidad de este tratamiento durante las pruebas sobre los fibroblastos, las células presentes en la piel. Ya existen en el mercado cremas antienvejecimiento a base de carbono 60. Además, el C60 puede tener otras aplicaciones en dermatología: probado en un pequeño ensayo contra el acné, la aplicación de un gel dos veces al día durante dos meses ha reducido las lesiones, sin disminuir la eficacia de la barrera cutánea. Su acción incluye una reducción de la producción de sebo²⁸.

¿SE PUEDE DISFRUTAR DE LOS BENEFICIOS DEL CARBONO 60?

Los productos que contienen carbono 60 se venden en diferentes sitios web, pero no tienen el estatus de medicamento ni de complemento alimenticio. Se presentan en forma de polvo o de solución donde el producto se mezcla con aceite de oliva, aguacate o coco. El carbono 60 no ha sido aprobado para su uso en humanos, lo que no impide que algunos usuarios recurran a él sin esperar el visto bueno oficial, para luchar contra diversas afecciones crónicas como la artrosis, la osteoporosis , las enfermedades inflamatorias intestinales (enfermedad de Crohn, diverticulitis, etc.) o las alergias.

Algunos pacientes con esclerosis múltiple lo utilizan para intentar frenar la evolución de esta enfermedad autoinmune: al reducir los fenómenos inflamatorios, el carbono 60 podría ralentizar la destrucción de la vaina protectora que rodea la extensión de las neuronas.

El carbono 60 en sí no presenta ningún riesgo de alergia²⁹ y no parece tener ningún efecto tóxico³⁰, incluso en dosis relativamente elevadas: en ratas expuestas a una dosis de 2000 mg/kg durante un día y de 250 mg/kg durante 30 días, no se observó ninguna muerte y la estructura de los órganos internos no se vio afectada por el tratamiento. Las cantidades de carbono 60 detectadas en el organismo fueron bajas, lo que demuestra que se eliminó correctamente. Sin embargo, no se dispone de datos sobre los efectos de la administración a largo plazo.

Artículo escrito por Céline Sivault

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