Oligoelementos: qué son, para qué sirven y cuáles son
Los oligoelementos son los elementos presentes en las células del cuerpo humano que se encuentran en las cantidades más pequeñas, y cuya ausencia o exceso puede provocar enfermedades. Se trata, por lo general, de elementos metálicos que cumplen distintas funciones celulares a diferentes niveles.
El cuerpo humano está formado por distintos tipos de elementos químicos, también conocidos como bioelementos. De todos los bioelementos del cuerpo humano, los oligoelementos son aquellos que están en menor concentración, pero que son imprescindibles para las funciones celulares.
Los oligoelementos están en el cuerpo humano en una proporción muy pequeña, tan pequeña que su cantidad se expresa como una relación de miligramos o microgramos por kilogramo de peso corporal; un microgramo es la millonésima parte de un gramo, por lo que estos elementos representan, en conjunto, menos del 0.1% del peso total.
Aunque hay una gran cantidad de oligoelementos, los más importantes para el ser humano y otros seres vivos son el hierro (Fe), el cobre (Cu), el zinc (Zn), el cromo (Cr), el cobalto (Co), el selenio (Se), el flúor (F), el manganeso (Mn), el molibdeno (Mo) y el yodo (I).
Es importante mencionar que, a pesar de que la cantidad que las células requieren de cada uno de estos es muy pequeña, los oligoelementos son imprescindibles para su funcionamiento, lo que significa que sin ellos las células no podrían llevar a cabo sus funciones cotidianas.
La mayor parte de estos elementos son obtenidos a partir de los alimentos de la dieta diaria y, cuando no es así, generalmente deben ser ingeridos en forma de comprimidos o suplementos alimenticios que son ricos en ellos, con el fin de evitar deficiencias que terminen con el mal funcionamiento de las células del cuerpo.
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Los oligoelementos cumplen funciones muy importantes en todas las células de todos los seres vivos. Sin embargo, algunos pueden ser diferentes dependiendo del tipo de organismo que se considere, es decir, lo que para un organismo es un oligoelemento puede no serlo para otro y viceversa.
Veamos algunas de las funciones generales más destacadas de estos elementos químicos tan importantes:
Las células tienen unas importantes macromoléculas entre las que destacan los ácidos nucleicos y las proteínas. Las proteínas pueden ser estructurales o también pueden tener funciones en la aceleración de algunas reacciones químicas, i.e. aumentan la velocidad con la que estas ocurren.
Las proteínas con esta capacidad se conocen como enzimas y gracias a las enzimas es que las células pueden obtener energía de los alimentos que consumimos, respirar, multiplicarse, moverse, comunicarse, etc.
Algunas enzimas requieren de la presencia de un componente no proteico para funcionar, al cual se le denomina cofactor. Sin su cofactor, una enzima no es capaz de catalizar una reacción, de allí la importancia de estos.
Una gran cantidad de cofactores son o están compuestos por oligoelementos metálicos como los que mencionamos anteriormente, concretamente por hierro (Fe), cobre (Cu), zinc (Zn), selenio (Se) y manganeso (Mn), etc.
Algunos de estos elementos están directamente involucrados en las reacciones catalíticas, donde pueden funcionar como donadores o aceptores de electrones en reacciones de óxido-reducción, por ejemplo.
Además de actuar como cofactores, algunos oligoelementos son muy importantes para estabilizar la estructura de distintas proteínas, tanto de aquellas que son estructurales como de las que tienen actividad enzimática, lo que es fundamental para que estas puedan llevar a cabo sus funciones.
Esta participación en la estructura implica que los oligoelementos tienen la capacidad de unirse a las proteínas y modificar sus formas, lo que directamente se traduce en cambios de muchas de sus propiedades generales.
Buenos ejemplos de algunos oligoelementos con funciones estructurales son el flúor y el silicio. El primero se encuentra en el material que forma la dentina (la fluorapatita, que es un derivado de la hidroxiapatita), que es la parte dura de los dientes; mientras que el segundo se asocia con el colágeno y los mucopolisacáridos de distintos tejidos conectivos.
Algunos oligoelementos pueden ser parte importante de la estructura de ciertas vitaminas esenciales para el funcionamiento sistémico de distintos organismos, especialmente del hombre y de otros animales. Tal es el caso, por ejemplo, del cobalto en la vitamina B12.
Existen oligoelementos que participan en la síntesis de hormonas en el cuerpo humano, bien sea como cofactores enzimáticos o directamente implicados en la estructura hormonal.
El zinc, por ejemplo, es fundamental como cofactor de algunas enzimas que participan en la síntesis de la testosterona y algunas prostaglandinas, mientras que el yodo es crucial para la estructura de las hormonas tiroideas, especialmente en lo que respecta al reconocimiento hormona-receptor.
Así mismo, algunos oligoelementos pueden, más bien, participar en la estructura de los receptores y estar involucrados directamente en el reconocimiento hormona-receptor (previniendo o promoviendo la unión).
Se ha demostrado que oligoelementos como el hierro, el selenio y el zinc participan directamente en la regulación del sistema de defensa inmune.
El zinc, por ejemplo, es necesario para la activación de la timulina, una hormona presente en el timo que facilita la proliferación de los linfocitos (las células que actúan como caballitos de batalla del sistema inmune).
Como ya lo mencionamos, existen numerosos oligoelementos, pero no todos son esenciales para la vida sobre la tierra. Con el fin de aclarar un poco el asunto, Cotzias, en 1967, propuso tres criterios básicos para definir a un oligoelemento como “esencial”. Estos criterios son:
- El elemento está presente en los tejidos vivos en concentraciones relativamente constantes (invariables).
- Su ausencia o deficiencia provoca, en los seres vivos, anormalidades estructurales y fisiológicas.
- Los problemas relacionados con su deficiencia son revertidos o prevenidos con el suministro o aporte de este elemento.
De acuerdo con estos criterios, entonces, se ha elaborado una lista acotada con los oligoelementos más importantes y estos son:
El hierro es un oligoelemento de gran importancia para el ser humano y animales, igual que para los organismos del reino vegetal.
Este forma parte de numerosas enzimas muy importantes, entre las que destaca la hemoglobina. La hemoglobina es la proteína que se encuentra en el interior de los glóbulos rojos y que se encarga de transportar oxígeno por la sangre, desde los pulmones hacia las células de todos los tejidos corporales.
En las plantas, este elemento también es esencial para la síntesis de la clorofila (el pigmento fotosintético que hace que las plantas sean verdes), así como para el funcionamiento y la estructura de los cloroplastos, la síntesis del ADN, la respiración celular, etc.
El zinc es un elemento muy común en las células humanas. Participa en el metabolismo de proteínas, de lípidos y de carbohidratos, ya que es parte importante de la forma activa de muchas enzimas como la anhidrasa carbónica, la alcohol deshidrogenasa, la fosfatasa alcalina, etc.
Además, el zinc es esencial para el desarrollo normal de las células que median la respuesta inmune inespecífica; participa en la regulación de la expresión genética; en la regulación de la muerte celular programada; en la función cerebral y otras.
Este oligoelemento es muy importante para el metabolismo, ya que es cofactor de gran cantidad de enzimas. Se encuentra en alimentos como el hígado, los frutos secos, los mejillones, la leche y sus derivados, las semillas de girasol, las ostras, el sésamo, etc.
Es muy importante para la actividad de enzimas como la superóxido dismutasa, particularmente abundante en los eritrocitos (glóbulos rojos) de la sangre humana. Funciona en la síntesis de la hemoglobina y también en la del aminoácido triptófano.
Una deficiencia prolongada de este metal puede causar anemia, retardo en el crecimiento, pobre pigmentación y queratinización del cabello, hipotermia y otros defectos degenerativos importantes.
El cromo es un elemento esencial para el metabolismo de la glucosa y de la insulina, por lo que tiene mucho que ver con patologías como la diabetes tipo 2 y otras afecciones cardiovasculares inherentes a la edad.
Funciona tanto en el metabolismo de algunos esteroides como en la preservación de la densidad ósea. Además, se ha determinado que también es importante para las funciones cognitivas y para el “buen humor” de las personas adultas.
El selenio tiene gran cantidad de funciones esenciales: es indispensable para la formación y la estructura de la enzima glutatión peroxidasa (una enzima antioxidante), para la actividad de las hormonas tiroideas y para el funcionamiento cerebral.
Las principales formas en las que se encuentra este elemento en el cuerpo humano son la selenometionina y la selenocisteína (en las selenoproteínas).
La carencia de este elemento produce una condición cardiológica conocida como la enfermedad de Keshan, por lo que debe ser constantemente consumido con los alimentos, especialmente los de origen vegetal.
Este oligoelemento se encuentra en muchos de los alimentos que consumimos diariamente, como las nueces, los granos y los cereales.
El manganeso actúa como activador enzimático y como parte de algunas metaloenzimas, las cuales participan en distintos pasos de la fosforilación oxidativa, en el metabolismo del colesterol y los ácidos grasos, en el ciclo de la urea, entre otros.
El cobalto es parte de la vitamina B12, pero también participa en numerosos procesos fisiológicos como la síntesis de la eritropoyetina, el metabolismo de la metionina, etc. Su deficiencia puede causar fatiga, desórdenes digestivos y también neuromusculares.
El yodo es un oligoelemento fundamental para todas las etapas de la vida de un ser humano, pues es de los elementos más importantes para la formación de las hormonas tiroideas como la tiroxina y triyodotironina. Además, este elemento promueve el crecimiento y desarrollo del cuerpo y está implicado en algunas funciones metabólicas.
Su deficiencia puede provocar mal funcionamiento de la glándula tiroides, fatiga, enlentecimiento físico y metabólico, ganancia de peso, hinchazón facial, constipación, etc.
El flúor es un oligoelemento importante, ya que forma parte de los tejidos más duros del cuerpo humano y del de otros animales. Participa en la formación de los huesos y de los dientes, por lo que a menudo es incluido en los tratamientos para la osteoporosis.
El molibdeno también es cofactor de muchas enzimas, por lo que participa en el metabolismo energético, en el metabolismo de algunos aminoácidos, en la activación de antioxidantes y la remoción de toxinas de las células, etc.
Otros oligoelementos menos comunes o menos esenciales para el ser humano son:
- aluminio (Al)
- arsénico (As)
- boro (B)
- bromo (Br)
- cadmio (Cd)
- cromo (Cr)
- germanio (Ge)
- plomo (Pb)
- litio (Li)
- niquel (Ni)
- rubidio (Rb)
- silicio (Si)
- estroncio (Sr)
- estaño (Sn)
- vanadio (V)
- Frieden, E. (1972). The chemical elements of life. Scientific American, 227(1), 52-64.
- Hébuterne, X., Raynaud-Simon, A., Alix, E., & Vellas, B. (2009). Traité de nutrition de la personne âgée. Springer Paris.
- Mertz, W. (1981). The essential trace elements. Science, 213(4514), 1332-1338.
- Mertz, W. (2012). Trace Elements in Human and Animal Nutrition: Volume 2 (Vol. 2). Elsevier.
- Osamu, W. A. D. A. (2004). What are Trace Elements? Trace Elements, 351.
- Prashanth, L., Kattapagari, K. K., Chitturi, R. T., Baddam, V. R. R., & Prasad, L. K. (2015). A review on role of essential trace elements in health and disease. Journal of dr. ntr university of health sciences, 4(2), 75.