Astaxantina, uno de los antioxidantes más potentes de la naturaleza

La astaxantina (3,3’-dihidroxi-β, β-1-caroteno-4,4’-diona) es un pigmento rojo que pertenece a la familia de las xantofilas, que, junto a los carotenos, constituyen una de las más de 600 clases de moléculas conocidas colectivamente como carotenoides.
A menudo denominadas «derivados oxigenados de los carotenos”, las xantofilas contienen uno o más grupos funcionales que contienen oxígeno, y son comúnmente reconocidos por sus propiedades antioxidantes (Li 2020). La astaxantina no es una excepción a esto y se considera uno de los antioxidantes más potentes de la naturaleza.

Mecanismo de acción

Fórmula estructural de la Astaxantina

De las propiedades de la astaxantina que promueven la salud, la más conocida es su alta actividad antioxidante. Los carotenoides son los responsables de la pigmentación en animales, plantas y microorganismos, pero también ejercen papeles importantes en los sistemas biológicos (según recientes investigaciones centradas en sus capacidades antioxidantes).

Un antioxidante funciona eliminando los radicales libres de un sistema al reaccionar con ellos para formar compuestos inocuos. Aunque los radicales libres son necesarios para sustentar los procesos vitales, las cantidades excesivas pueden ser peligrosas debido a su alta reactividad, causando daño a compuestos celulares como el ADN y los carbohidratos (Higuera-Ciapara 2007). El daño oxidativo de las biomoléculas puede provocar enfermedades crónicas, como enfermedades cardiovasculares, inflamación crónica y artritis reumatoide (Uttara 2009).

Se cree que los antioxidantes pueden interrumpir la propagación de radicales libres y, por tanto, reducir el estrés oxidativo.

La característica más notable de los carotenoides es su columna vertebral de polieno que consta de una serie de enlaces C = C conjugados. Si bien esto es responsable de la fuerte coloración de los pigmentos carotenoides, también se cree que los dobles enlaces pueden ayudar a eliminar electrones de alta energía, lo que les permite funcionar como antioxidantes eficaces (Young 2018). Curiosamente, se estima que la astaxantina es más bioactiva que otros carotenoides como la zeaxantina, la luteína y el betacaroteno, debido a su estructura molecular única, con un grupo ceto e hidroxilo en cada extremo de su molécula.  Se cree que estos extremos polares apagan los radicales libres, y combinados con una serie de enlaces C = C conjugados, hacen de la molécula un antioxidante altamente bioactivo. (Davinelli 2018).

Además, la astaxantina adopta una posición superior en la membrana celular como resultado de sus grupos  terminales, lo que le permite enlazar desde adentro hacia afuera y proporcionar una protección resistente contra el estrés oxidativo (Yuan 2011, Sztretye 2019). Como tal, la molécula puede apagar los radicales libres en las capas interna y externa de la membrana, a diferencia de la mayoría de los antioxidantes que funcionan en una sola capa (Figura 2).

Grafico de la posición superior de la Axtasantina en la membrana celular

Figura 2. Posición superior de la astaxantina en la membrana celular (Yamashita 2013).

Como antioxidante natural, también se cree que la astaxantina tiene un papel en la protección contra la luz ultravioleta, la inflamación y otras áreas de la salud, teniendo en cuenta las investigaciones existentes (Guerin 2003).

Fuentes comerciales de Astaxantina

La astaxantina comercial generalmente se puede distinguir según su fuente (natural o sintética), controlando así la forma de pigmento que predomina (Su 2020). La fuente natural primaria de la Astaxantina es un alga verde unicelular, (Haematoccocus pluvialis), donde el pigmento existe en gran medida en su forma mono-esterificada como el isómero (3S, 3’S). Por el contrario, la astaxantina sintetizada químicamente, está típicamente disponible como una forma puramente no esterificada y comprende isómeros (3S, 3’S), (3R, 3’S) y (3R, 3’R) (Ambati 2014).

La microalga, H. pluvialis, produce astaxantina como un potente antioxidante protector en respuesta a factores estresantes ambientales o lumínicos, incluida la alta salinidad, alta temperatura y deficiencia de nitrógeno. La síntesis de astaxantina no es posible para los humanos, y a diferencia de otros carotenoides, el pigmento no se puede convertir a la vitamina A, lo que significa que el consumo excesivo no causará toxicidad por hipervitaminosis A (Fassett 2011). Curiosamente, la astaxantina sintética se considera significativamente inferior a su forma a base de algas como antioxidante, con investigaciones destacando que esta última es 20 veces más potente. Además, mientras que la forma sintética de astaxantina es más barata que su contraparte natural, no se considera adecuada como suplemento nutracéutico humano, y como tal, su uso se limita predominantemente a alimentación de animales y peces (Capelli 2013). Por el contrario, la astaxantina natural ha sido aprobada para una multitud de propósitos por agencias reguladoras en varios países, que van desde suplementos dietéticos e ingredientes cosméticos a los piensos para la acuicultura (Shah 2016). Por lo tanto, en la siguiente información, nos hemos centrado en el uso de astaxantina de origen natural (procedente de H. pluvialis) como suplemento dietético.

Usos clínicos típicos de la Astaxantina

Salud ocular

Se cree que la astaxantina es eficaz en la prevención y el tratamiento de diversas afecciones oculares, incluida la protección contra la degeneración macular relacionada con la edad (DMAE). Se cree que la muerte de las células del epitelio pigmentario retinal juega un papel clave en la patogénesis de la DMAE, y esto ocurre comúnmente como resultado del daño por estrés oxidativo producido por radicales libres (Giannaccare 2020). En un estudio de 2012, las pacientes con DMAE fueron tratados con una combinación de luteína (10 mg), zeaxantina (1 mg) y astaxantina (4 mg) durante un período de dos años. El estudio encontró que era más probable que los pacientes que realizaron este régimen complementario reportaran mejoras significativas en la agudeza visual, además de la sensibilidad al contraste y funciones relacionadas con la visión (Piermarocchi 2012).

Función cognitiva

La suplementación con astaxantina ha mostrado resultados prometedores en varios ensayos clínicos que miden su efecto sobre la función cognitiva. Por ejemplo, un estudio de 2012 evaluó el efecto de dosis bajas (6 mg/día) y altas (12 mg/día) de astaxantina en sujetos masculinos y femeninos, de 45 a 64 años, durante un período de 12 semanas.

El estudio concluyó que la astaxantina aumentó la función cognitiva entre los participantes, mejorando los resultados de las pruebas de aprendizaje tanto en los grupos de dosis baja, como en los de dosis alta (Katagiri 2012). Mientras que varios ensayos han mostrado resultados similares, un artículo de revisión que se centró en los mecanismos neuroprotectores de la astaxantina, concluyó que se requiere más investigación para dilucidar el mecanismo por el cual la xantofila ejerce su efecto protector en el SNC (Grimmig 2017).

Anti inflamatorio

La investigación ha encontrado que la astaxantina, extraída de H. pluvialis, confiere propiedades anti-inflamatorias. Esto no es sorprendente, dada la extensa investigación que ha revelado el mecanismo por el cual el estrés oxidativo continuo conduce a una inflamación crónica (Davinelli 2018). Basándose en la evidencia que sugiere que la astaxantina natural puede ejercer un efecto protector al regular la expresión de proinflamatorios factores (IL-1β, IL-6, IL-8 y TNF-α) y, al regular las vías de señalización como NF-ĸB, NLRP3 y JAK / STAT, el estudio concluyó que puede haber una justificación para considerar al pigmento como un agente terapéutico contra la tormenta de citocinas inflamatorias (Talukdar 2020).

Inmunomodulador

Como resultado de su capacidad antioxidante, se cree que la astaxantina ayuda a la mejora de la función de las células inmunitarias. Como las células inmunes contienen una alta cantidad de grasas poliinsaturadas, son particularmente susceptibles al daño de los radicales libres (Park 2011). Un estudio de 2010 analizó la acción de la astaxantina dietética en la modulación de la respuesta inmune, el estado oxidativo y la inflamación en mujeres adultas jóvenes sanas (Park 2010). Su conclusión fue que la astaxantina en la dieta disminuye un biomarcador de daño en el ADN y una proteína reactante de fase aguda, al mismo tiempo que también mejora la respuesta inmune.

Salud de la piel

La investigación ha demostrado que los antioxidantes pueden desempeñar un papel crucial en la mejora del daño fotobiológico, y basándose en esto, un estudio in vitro tuvo como objetivo evaluar la capacidad de la astaxantina natural para proteger contra la genotoxicidad inducida por ultravioleta A (UVA) (Lyons 2002). En este trabajo, se preincubaron cultivos de células humanas de la piel con astaxantina sintética o de algas (control). Si bien se descubrió que este procedimiento protege contra el daño del ADN inducido por los rayos UVA, el estudio no confirmó si la astaxantina fue el ingrediente activo del extracto del alga.

Basándose en un área diferente de la salud de la piel, un ensayo japonés que involucró a 65 participantes femeninas sanas durante un período de 16 semanas, investigó el efecto de la suplementación oral de astaxantina sobre la formación de arrugas y otros aspectos del daño de la piel y el envejecimiento (Tominaga 2017).

Se determinó que el contenido de humedad de la piel y las arrugas profundas no cambiaron significativamente en los grupos suplementados con astaxantina, mientras que estos parámetros empeoraron significativamente en el grupo placebo. Una dosis de 12 mg/día también produjo mejoras en elasticidad de la piel, y los resultados confirmaron la seguridad a largo plazo de la astaxantina como suplemento oral. Como hemos visto, hay estudios que sugieren que la astaxantina puede ser beneficiosa para la salud de la piel, aunque una revisión reciente concluyó que se necesitarían más experimentos para obtener una comprensión completa de su uso en esta área. (Davinelli 2018).

Depresión

La astaxantina también puede poseer la capacidad de reducir los síntomas que están asociados con un estado de ánimo negativo. Un estudio de Talbott et al. (2019) evaluó los efectos de una dosis diaria de 12 mg de astaxantina en el estado de ánimo psicológico de 28 individuos sanos durante un período de 8 semanas. El estudio concluyó mejoras en los parámetros positivos, incluyendo el estado de ánimo global, mientras que los parámetros negativos, como la depresión, la ira y la fatiga se redujeron (Talbott 2019). Sorprendentemente este fue el primer estudio que demostró la eficacia de la suplementación con astaxantina para mejorar el estado de ánimo de voluntarios humanos sanos. Serían necesarios más estudios de esta naturaleza para confirmar estos hallazgos iniciales.

Presión arterial y colesterol

Si bien el cuerpo necesita colesterol para construir células sanas, los niveles altos pueden provocar la obstrucción de las arterias. A su vez, esto puede resultar en una presión arterial elevada, a menudo denominada hipertensión. La astaxantina ha demostrado un gran potencial para prevenir y reducir la presión arterial alta, así como para mejorar los efectos y riesgos asociados que conlleva. Un estudio doble ciego aleatorizado de 2011 analizó los efectos de la astaxantina en perfiles lipídicos y estrés oxidativo en adultos con sobrepeso y obesos (Choi 2011). Incluyendo a 27 adultos con sobrepeso, el estudio asignó aleatoriamente a los grupos de sujetos astaxantina y placebo durante un período de 12 semanas. Es de destacar que los niveles de LDL (colesterol malo) fueron significativamente más bajos en el grupo de astaxantina en comparación con el inicio de la administración, mientras que los biomarcadores del estrés oxidativo también mejoraron. Los autores concluyeron que la suplementación con astaxantina puede ser eficaz para la prevención de enfermedades lipidémicas y de daño oxidativo en sujetos sanos con sobrepeso. En un estudio separado, se encontró que el consumo de astaxantina mejoró los triglicéridos e incrementó significativamente el HDL (colesterol bueno) en sujetos con hiperlipidemia leve, reafirmando el potencial de este suplemento en el área de la enfermedad determinada (Yoshida 2010).

Dosis y Absorción

Dosis: La dosis recomendada de astaxantina no es definitiva y depende del motivo del cliente para tomarla. Se sugiere un rango de dosificación de 2-12 mg.

Absorción: Tómelo con alimentos para una máxima absorción. Al igual que con cualquier medicamento, asegúrese de verificar las interacciones enumeradas y busque la aprobación médica antes de recomendar complementos alimenticios.

Referencias Bibliográficas:

  • Ambati RR, Moi PS, Ravi S, and Aswathanarayana RG. Astaxanthin: Sources, Extraction, Stability, Biological Activities and Its Commercial Applications – A Review. Mar Drugs. 2014;12(1):128-52. doi: 10.3390/md12010128.
  • Capelli B, Bagchi D, and Cysewski GR. Synthetic astaxanthin is significantly inferior to algal-based astaxanthin as an antioxidant and may not be suitable as a human nutraceutical supplement. Nutrafoods. 2013;12:145-152
  • Choi, HD, Youn, YK and Shin, WG. Positive Effects of Astaxanthin on Lipid Profiles and Oxidative Stress in Overweight Subjects. Plant Foods Hum Nutr. 2011;66;363–369. doi: https://doi.org/10.1007/s11130-011-0258-9
  • Davinelli S, Nielsen ME, and Scapagnini G. Astaxanthin in Skin Health, Repair, and Disease: A Comprehensive Review. Nutrients. 2018;10(4):522. doi:10.3390/nu10040522
  • Fassett RG, and Coombes JS. Astaxanthin: a potential therapeutic agent in cardiovascular disease. Mar Drugs. 2011;9(3):447-465. doi:10.3390/md9030447
  • Giannaccare G, Pellegrini M, Senni C, Bernabei F, Scorcia V, and Cicero AFG. Clinical Applications of Astaxanthin in the Treatment of Ocular Diseases: Emerging Insights. Mar Drugs. 2020;18(5):239. doi:10.3390/md18050239
  • Grimmig B, Kim SH, Nash K, Bickford PC, and Douglas Shytle R. Neuroprotective mechanisms of astaxanthin: a potential therapeutic role in preserving cognitive function in age and neurodegeneration. Geroscience. 2017;39(1):19-32. doi:10.1007/s11357-017-9958-x
  • Guerin M, Huntley ME, Olaizola M. Haematococcus astaxanthin: applications for human health and nutrition. Trends Biotechnol. 2003;21(5):210-6. doi: 10.1016/S0167-7799(03)00078-7
  • Higuera-Ciapara I, Félix-Valenzuela L, and Goycoolea FM. Astaxanthin: a review of its chemistry and applications. Crit Rev Food Sci Nutr. 2006;46(2):185-196. doi: 10.1080/10408690590957188.
  • Katagiri M, Satoh A, Tsuji S, and Shirasawa T. Effects of astaxanthin-rich Haematococcus pluvialis extract on cognitive function: a randomised, doubleblind, placebo-controlled study. J Clin Biochem Nutr. 2012;51(2):102-107. doi:10.3164/jcbn.D-11-00017
  • Li X, Wang X, Duan C, et al. Biotechnological production of astaxanthin from the microalga Haematococcus pluvialis. Biotechnol Adv. 2020;43:107602. doi: 10.1016/j.biotechadv.2020.107602
  • Lyons NM, and O’Brien NM. Modulatory effects of an algal extract containing astaxanthin on UVA-irradiated cells in culture. J Dermatol Sci. 2002;30(1):73- 84. doi: 10.1016/s0923-1811(02)00063-4
  • Park JS, Chyun JH, Kim YK, Line LL, and Chew BP. Astaxanthin decreased oxidative stress and inflammation and enhanced immune response in humans. Nutr Metab (Lond). 2010;7:18. doi:10.1186/1743-7075-7-18
  • Piermarocchi S, Saviano S, Parisi V, et al. Carotenoids in Age-related Maculopathy Italian Study (CARMIS): two-year results of a randomized study. Eur J Ophthalmol. 2012;22(2):216-25. doi: 10.5301/ejo.5000069
  • Shah MM, Liang Y, Cheng JJ, and Daroch M. Astaxanthin-Producing Green Microalga Haematococcus pluvialis: From Single Cell to High Value Commercial Products. Front Plant Sci. 2016;7:531. doi: 10.3389/ fpls.2016.00531
  • Su F, Yu W, and Liu J. Comparison of effect of dietary supplementation with Haematococcus pluvialis powder and synthetic astaxanthin on carotenoid composition, concentration, esterification degree and astaxanthin isomers in ovaries, hepatopancreas, carapace, epithelium of adult female Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis). Aquaculture. 2020;523. doi: 10.1016/j. aquaculture.2017.03.010
  • Sztretye M, Dienes B, Gönczi M, et al. Astaxanthin: A Potential MitochondrialTargeted Antioxidant Treatment in Diseases and with Aging. Oxid Med Cell Longev. 2019. doi:10.1155/2019/3849692
  • Talbott S, Hantla D, Capelli B, et al. Astaxanthin Supplementation Reduces Depression and Fatigue in Healthy Subjects. EC Nutrition. 2019;14(3):239-246.
  • Talukdar J, Bhadra B, Dattaroy T, Nagle V, and Dasgupta S. Potential of natural astaxanthin in alleviating the risk of cytokine storm in COVID-19. Biomed Pharmacother. 2020;132:110886. doi: 10.1016/j.biopha.2020.110886
  • Tominaga K, Hongo N, Fujishita M, Takahashi Y, and Adachi Y. Protective effects of astaxanthin on skin deterioration. J Clin Biochem Nutr. 2017;61(1):33-39. doi: 10.3164/jcbn.17-35.
  • Uttara B, Singh AV, Zamboni P, and Mahajan RT. Oxidative stress and neurodegenerative diseases: a review of upstream and downstream antioxidant therapeutic options. Curr Neuropharmacol. 2009;7(1):65-74. doi:10.2174/157015909787602823
  • Yamashita E. Astaxanthin as a medical food. Funct Foods Health Dis. 2013;3(7):254–258. doi: 10.31989/ffhd.v3i7.49
  • Young AJ, and Lowe GL. Carotenoids-Antioxidant Properties. Antioxidants (Basel). 2018;7(2):28. doi:10.3390/antiox7020028
  • Yoshida H, Yanai H, Ito K, Tomono Y, Koikeda T, Tsukahara H, Tada N. Administration of natural astaxanthin increases serum HDL-cholesterol and adiponectin in subjects with mild hyperlipidemia. Atherosclerosis. 2010;209(2):520-3. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2009.10.012
  • Yuan JP, Peng J, Yin K, and Wang JH. Potential health promoting effects of astaxanthin: A high-value carotenoid mostly from microalgae. Mol Nutr Food Res. 2011;55:150–165. doi: 10.1002/mnfr.201000414.

Autor: Lamberts Española.


Exención de responsabilidad: La información anteriormente descrita es sólo para fines informativos, por tanto no intenta influir, diagnosticar ni reemplazar el consejo, tratamiento médico o del profesional de la salud. Se basa en estudios científicos (humana, animal o in vitro), la experiencia clínica, o el uso tradicional, como se cita en cada artículo. Los resultados reportados no necesariamente pueden ocurrir en todos los individuos. No se recomienda el auto-tratamiento para condiciones que amenazan la vida que requieren tratamiento médico bajo el cuidado de un médico. Para muchas de las enfermedades que se describen el tratamiento con prescripción o medicamentos de venta libre también está disponible. Consulte a su médico y/o farmacéutico para cualquier problema de salud antes de utilizar algún suplemento/complemento alimenticio o de hacer algún cambio en los medicamentos prescritos.