ACTIVIDADES BIOLOGICAS DE LA OZONOTERAPIA Y LAS SUSTANCIAS NATURALES ESPECIALES OZONIZADAS. FUNDAMENTOS Y APLICACIONES

"INFORMACIÓN PARA PROFESIONALES"

RESUMEN

Se presentan los principios de la bioactividad del ozono sobre la base de sus interacciones primarias con ciertas sustancias muy reactivas, presentes en todos los tejidos vivos. Se refiere la justificación para los efectos sistémicos del ozono vía metabolitos del ozono. Siguiendo las evidencias precedentes, también se presentan los principios que fundamentan la factibilidad de obtener tales metabolitos del ozono in vitro, mediante substancias modelo adecuadas, en condiciones de reacción precisas. El logro de tales metas puede ser alcanzado mediante la especial y controlada ozonización de ciertas sustancias naturales. Tales productos han sido sometidos a las pruebas fundamentales establecidas para la determinación de su bioactividad, estabilidad y toxicidad, para comprobar sus principales propiedades beneficiosas, así como su estabilidad e inocuidad. Algunas de sus propiedades, documentadas a través de experimentación a diferentes niveles, se presentan también.

Aplicaciones de estas sustancias ozonizadas para diversos tratamientos, así como las principales propiedades terapéuticas de la ozonoterapia pueden ser revisadas en la sección  "Tests Clínicos con Derivados", en la cual se presentan un grupo de estudios clínicos controlados sobre varias aplicaciones de las sustancias ozonizadas. Incluyen datos sobre selección y distribución de la muestra, diagnósticos iniciales, resultados tabulados y conclusiones.


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INTRODUCCIÓN

El Ozono es conocido como el Gas de la Vida, debido al papel básico que juega para hacer posible la existencia de los organismos vivos sobre la superficie de la tierra, gracias a la protección que brinda contra la radiación Ultra Violeta letal del sol. Sin embargo, y aún menos conocido, también el ozono médico, administrado correctamente ofrece a los organismos vivos aeróbios protección contra las perjudiciales oxidaciones por radicales libres (envejecimiento). De este modo, la ozonoterapia es capaz de revitalizar y estimular procesos enzimáticos naturales vitales, protectores y antiradicálicos de las células.

La Ozonoterapia es una tecnología médica muy valiosa, altamente útil en varios campos y contra muchas patologías (Mattassi R. 1981, Quiñones M., 1988, Kramer F., Santiesteban R. 1990, Rilling, S.1983).

El Ozono es un gas en condiciones atmosféricas normales, y muy inestable, debido a su alto nivel de energía. Esta es la razón de porqué esta tecnología conlleva la necesidad de equipos sofisticados para su generación, conducción y dosificación, así como instrumentos y procedimientos especiales para su manejo y administración (Viebahn R. 1983).

Las investigaciones en el campo de la Química (Gómez M. 1983, Viebahn R. 1975), Bioquímica (Rokitansky O. 1969) y los fundamentos de los efectos del ozono en sistemas biológicos descubrieron que la existencia del ozono como tal en cualquier sistema biológico es extremadamente breve, debido a la presencia en todos estos sistemas de varias sustancias esenciales que presentan reacciones muy rápidas con este gas. Ejemplos de tales sustancias son la amplia variedad de de ácidos grasos insaturados (UFA), presentes en practicamente todos los sistemas vivos, libres o formando parte de diferentes estructuras lipídicas. Sus dobles enlaces son capaces de reaccionar con el Ozono a velocidades de reacción del orden de 106 mole/Litro seg. Tales velocidades de reacción causan que, en presencia de tales clases de sustancias, la existencia del ozono será de sólo unas centésimas de segundo (Gomez, M. 1982).

Tomando en consideración las características mencionadas anteriormente, es fácil comprender que los efectos sistémicos de la ozonoterapia, así como la mayor parte de los efectos locales sobre los tejidos, deben lograrse a través de los productos de las reacciones principales, o sea, vía metabolitos del ozono. Estos metabolitos del ozono son los productos de las reacciones del ozono y/o la descomposición de los ozónidos en condiciones fisiológicas.

Tales metabolitos, provenientes de rupturas  de cadenas en los ácidos grasos insaturados, son similares a los peróxidos lipídicos endógenos. Estos son de cadena más corta, y consecuentemente de menor peso molecular y mayor carácter hidrofílico. Por ello, son más capaces para penetrar las membranas celulares. La llegada de tales moléculas a la fase citosólica produce la activación de la glutatión peroxidasa, que las reduce a alcoholes, a expensas del glutatión reducido (GSH), el cual es, a su vez, oxidado a glutatión (GSSG). Este paso transcurre con una diferencia energética de 280 mV y facilita un flujo protónico para las reacciones acopladas. Al mismo tiempo, también la glutatión reductasa se activa para regenerar el GSH a expensas del NADPH. Estos descubrimientos estan soportados por determinaciones in vivo durante ensayos experimentales en animales y humanos, así como en ensayos ex vivo, relacionados con los efectos protectores producidos por los metabolitos del ozono en órganos sometidos a procesos de isquemia-reperfusión.

Para neutralizar el stress oxidativo, la relación GSH«GSSG en el citoplasma se mantiene en un valor de cerca de 97,4 : 1 por la glutatión reductasa activada, acoplada con el sistema NADPH«NADP. Así, ocurre proporcionalmente un aumento correspondiente de la producción de NADPH. La vía principal de producción de NADPH esta constituída por el shunt de la vía de las pentosas de la glicolisis, y por ello, la misma glicolisis se acelera también, acelerándose así la producción de ATP, causando un incremento de la disponibilidad de energía para las células. Ver figura siguiente:

FIGURA 1

La consecuente aceleración del recambio del GSH y la glicolisis es la consecuencia final del efecto de los mencionados hidroperóxidos de cadena corta. Estos efectos producen también mayor disponibilidad de energía para las células en forma de ATP. También la producción de 2,3-DPG aumenta, aumentando así la liberación de Oxígeno a partir de la oxihemoglobina, incrementando por ello la oxigenación tisular.

Es conocido que el aumento en la disponibilidad y velocidad de recambio del GSH en las células es un factor importante para la efectividad de los mecanismos que protegen a las mismas contra radicales libres y peróxidos. Además, también es conocido que el sistema redox dependiente del GSH esta también básicamente involucrado en otros importantes procesos, como:
 
 
Protección de las enzimas tiólicas microsomales y la catepsina.
Protección de la exokinasa (en condiciones de baja concentración de GSH esta enzima reduce su actividad y así disminuye también la síntesis de ATP).
Participación en los procesos de respiración de los nucleos celulares a través del sistema GSH-ácido ascorbico.

También el GSH esta determinantemente involucrado en procesos básicos de detoxificación celular como:
 
 
Reacción Glioxálica (hydratación de substratos cetoaldehídicos, inactivación del aldehído pirúvico a ácido láctico, síntesis de porfirinas de g-dioxivalerato).
Secuencia catabólica aminoácidos aromáticos.
Dehidrogenación de formaldehido a ácido fórmico.
Detoxificación a través de biosíntesis de ácidos mercaptúricos con bajo consumo de ATP.

Y en síntesis proteica:
 
 
Suministro trans membrana de aminoácidos a través de g-glutamil-transpeptidasa de membrana.
Promoción de la reducción de ribonucleotidos-deoxiribonucleotidos a precursores del DNA.
Estimulación de la propia síntesis de DNA.
Mantenimiento de la estructura doble hélice del DNA, matriz de síntesis proteica.

Algunas de las enfermedades en que se aplica la Ozonoterapia con éxito:

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Aplicación de Derivados de Aceites Naturales con Ozono:

La existencia de losmetabolitos del ozono ha sido evidenciada en muchas investigaciones de laboratorio, así como el hecho de muchos de ellos son más estables que el ozono mismo. Por otra parte, también se conoce que algunos productos de las reacciones químicas normales del ozono con productos similares son menos estables que el ozono, hasta el extremo de descomponerse de manera espontánea explosivamente. Así, la llave de la generación selectiva de metabolitos del ozono útiles radica en las condiciones, las sustancias catalizadoras y el orden en que las reacciones tienen lugar.

Sobre las bases precedentes, puede perfectamente concebirse que sea posible generar metabolitos del ozono también in vitro, y que su estructura y estabilidad podrá semejarse más a los metabolitos del ozono in vivo, mientras más nos sea posible acercarnos a reproducir las condiciones de los tejidos vivos para las reacciones del ozono, tal como ocurre en la ozonoterapia clásica.

Con el objetivo de determinar las características químico-físicas óptimas para la obtención de los metabolitos del ozono más estables y biologicamente activos han sido aprovechadas extensivas investigaciones en esa dirección (Rainbauer H. 1982 Streichsbier von F. 1982, Washuttl J. 1982). Muchas sustancias biológicas diferentes, catalizadores en trazas, coadyuvantes, etc. fueron combinadas en múltiples formas de reacciones con ozono y sus productos fueron consecuentemente analizados y sometidos a ensayos de estabilidad, actividad biológica, así como de toxicidad, para lograr la mayor estabilidad química y bioactividad, libre de efectos secundarios tóxicos.

Así, se han diseñado tecnologías optimizadas para obtener formulaciones de ozono-derivados de sustancias naturales que poseen buena estabilidad, las cuales han mostrado marcada actividad biológica (Gomez M. 1989), y que han pasado satisfactoriamente los ensayos de toxicidad establecidos internacionalmente (LD50 oral e intraperitoneal, irritación oftálmica y dérmica, sensibilización, fototoxicidad, mutagenicidad, teratogenicidad, etc.) (Gel A. 1989, Fernandez I. 1988, Rodriguez M. 1990).

Ejemplo de estos derivados es un tipo particular de los comunmente llamados aceites ozonizados, especialmente preparado de acuerdo a los postulados precedentes. Este puede prepararse en diferentes formas: líquido oleoso, emulsiones lipofílicas e hidrofílicas y cremas, unguentos, óvulos, supositorios, cápsulas blandas, etc. Estas presentan actividades biológicas locales y efectos terapéuticos similares a los del ozono administrado in vivo (Behar R. 1989).

Entre las propiedades terapéuticas de esta clase de aceite ozonizado, puede resaltarse, en relación con algunos de sus efectos locales, los siguientes:
 
 
Alta actividad germicida general (antimicotica, antibacteriana, antiviral).
Activación de la microcirculación local.
Mejoramiento de la metabolización celular del oxígeno.
Estimulación del crecimiento del tejido de granulación y epitelización.
Revitalización del tejido epitelial.

Esta forma de aplicación local de metabolitos del ozono es muy apropiada para muchos de los tipos de patologías tratadas tradicionalmente por ozonoterapia, y se logran resultados similares, aunque a veces, se necesitan períodos de tratamiento algo más largos, probablemente debido al más bajo poder oxigenante y/o al menor efecto sistémico. Por otra parte, una de las ventajas que tienen sobre el ozono mismo es la posibilidad de aplicar la ozonoterapia "en casa", no requiriendo la presencia física de los pacientes en el lugar donde tienen que ser aplicados los tratamientos con ozono gaseoso. Esto puede también combinarse con las aplicaciones de ozono gas, durante los períodos entre sesiones de ozonoterapia.

Ejemplos de las entidades en las cuales se han logrado buenos resultados son, entre otros, los siguientes (Cagigas T. 1989, Grillo R. 1990, Hernandez M. 1990, Arias l. 1990):
 
Acné.
Atenuación de arrugas.
Dermatitis y manchas de la piel.
Celulitis y piel deteriorada.
Escaras, fistulas y heridas post quirúrgicas.
Ulceras gástricas
Giardiasis
Gingivoestomatitis.
Ulceras de los miembros inferiores (insuficiencia venosa o arterial).
Infecciones vulvovaginales.
Quemaduras de la piel.
Herpes simplex labialis y genitalis recidivantes.
Otitis externa crónica.
Onicomicosis.
Epidermofitosis:
Conductos radiculares dentales infectados.
Hiperestesia dental.

Importantes resultados logrados a través de mediciones objetivas, durante varios ensayos clínicos realizados acerca de diferentes patologías se presentan a continuación, como confirmación de las afirmaciones precedentes.


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Estimulación de la Circulación de la Sangre:

Las membranas celulares estan constituídas, entre otras, también por estructuras lipídicas. Las interacciones de derivados del ozono (ozonoterapia) con las membranas celulares rompen las excesivas fuerzas de atracción y enlaces, mejorando de este modo, su relajación, flexibilidad, permeabilidad, y deformabilidad.

En la sangre, esto también mejora la flexibilidad, deformabilidad y permeabilidad de los glóbulos rojos, así como su agregación en ls llamadas agrgados en "pilas de monedas". De este modo, se logra mejor circulación a través de los más finos vasos sanguíneos (microcapilares), y mejor capacidad para absorber oxígeno en los pulmones y liberarlo a nivel tisular para otras células del cuerpo circundantes. Vea la Figura 2 debajo:

FIGURA 2

IMÁGEN DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE SANGRE QUE MUESTRA AGREGACIÓN DE GLÓBULOS ROJOS EN "PILA DE MONEDAS" (IZQUIERDA),Y LA MISMA MUESTRA DESPUÉS DEL TRATAMIENTO DE OZONO (DERECHA).

Antes
Después
Después de la ozonoterapia, tal sangre mejora su capacidad para circular a través de los microcapilares más estrechos, mejorando así la microcirculación. Además, los eritrocitos desagregados y suavizados son más capaces de absorber y transferir oxígeno, entre otros factores, por la mayor superficie de contacto libre y deformabilidad, vea Figura 3 y Tabla 1 debajo:

FIGURA 3

TABLA 1

VALORES DE PO2 Y SATURACIÓN DE HEMOGLOBINA  DE SANGRE ANTES Y DESPUÉS DE ADMINISTRACIÓN DE OXÍGENO O MEZCLA DE OZONO/OXÍGENO (OZONOTERAPIA) IN VITRO
PARAMETROS
ANTES CON O2 CON O3 / O2
PO2  (mm Hg) 41 ± 1 73 ± 2 100 ± 2
(% AUMENTO) - 78 143
SATURACION DE HB 60 ± 1 86 ± 2 93 ± 3
No. DE MUESTRAS 5 5 5


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Incremento del Suministro de Oxígeno a los Tejidos:

Los metabolitos del ozono producidos por la interacción con las membranas celulares son capaces de penetrarlas y allí estimular varios procesos bioquímicos básicos. Uno de sus efectos es incrementar la producción de  2,3 DPG, el cual se sabe que facilita la liberación de oxígeno a partir de la oxihemoglobina, a nivel de tejidos, vea la Figura 4 (destacado en rojo):

FIGURA 4

La demostración experimental de este efecto puede observarse en los resultados mostrados en la siguiente Figura 5, que corresponden a un estudio clínico con 20 pacientes tratados con ozonoterapia, durante el cual se midió el 2,3 DPG en glóbulos rojos, y también el ácido úrico (UA) en el plasma. Este último da una medida del nivel de oxidantes circulantes. Como puede observarse, el 2,3 DPG aumenta significativamente, con lo cual la oxihemoglobina cede más oxígeno a los tejidos, mientras que el UA disminuye, indicando la disminución del nivel de oxidantes circulantes. Todo ello conlleva una notable mejoría del estado de las células.

  FIGURA 5


El efecto de la mayor transferencia de oxígeno a los tejidos durante el paso de los glóbulos rojos a través de los microvasos capilares puede ser comprobado por la evidente disminución de la PO2 venosa, tal como se ve en la Figura 6:

FIGURA 6



Tal como se ve en la figura, el incremento en 2,3 DPG facilita la cesión de oxígeno atrapado en la oxihemoglobina en los glóbulos rojos. Así cuando estos pasan a través de los microvasos capilares de los tejidos, de la sección arterial a la venosa, ellos son más capaces de transferir más oxígeno al tejido circundante. Esto puede ser comprobado por la disminución de la presión parcial de oxígeno de la sangre venosa, la cual está mejor agotada del oxígeno transportado, incrementando, de este modo, su eficiencia.


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Estimulación de las Defensas Enzimáticas (Anti-Radicales, Anti-Degenerativas, Antienvejecimiento):

La capacidad de los metabolitos del ozono (ozonoterapia) para estimular las enzimas relacionadas con los procesos de oxidación-reducción es muy importante para aumentar la capacidad protectiva de las células contra oxidantes agresivos y radicales libres. Los metabolitos del ozono interaccionan con los principales procesos enzimáticos concatenados del sistema defensivo celular y lo estimulan significativamente. El último eslabón en la cadena defensiva contra los oxidantes es el Sistema Redox del Glutatión, el cual se activa por los metabolitos del ozono, tal como se muestra en la Figura 4 precedente (destacado en azul). Este efecto ha sido medido en diferentes estudios clínicos . Los resultados típicos se muestran en la Figura 7:

FIGURA 7

ESTIMULACIÓN DE GLUTATIÓN PEROXIDASA Y GLUTATIÓN REDUCTASA POR METABOLITOS DEL OZONO

En el ejemplo anterior, puede verse como al inicio del tratamiento de ozonoterapia, los lipoperóxidos sanguíneos LPO (curva roja) se incrementan ligeramente hasta el quinto día, a partir del cual, debido a la activación de la glutatión peroxidasa GPx (curva azul), la cual los inactiva, dejan de aumentar y comienzan a disminuir de nuevo. La glutatión reductasa GRd (curva verde) se estimula también, tal como se necesita para reponer el pool de glutatión reducido, necesario para la actividad aumentada de la GPx. Es fácil notar como el glutatión reducido (curva amarilla) se mantiene practicamente constante, corroborando el equilibrio alcanzado.

Otras enzimas del sistema defensivo básico como superoxido dismutasa, catalasa, glucosa-6-fosfato dehidrogenasa, etc. son también consecuentemente estimuladas. Ellas son responsables de la metabolización (inactivación) de aniones superóxido, peróxido de hidrógeno, peróxidos lipídicos, etc., así como para la reposición de equivalentes reducidos como NADPH+ y otros. De este modo, la capacidad general de las células para defenderse de radicales y oxidantes resulta significativamente incrementada, y también su capacidad para luchar contra procesos de envejecimiento y algunas enfermedades.


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Flexibilización y Suavizamiento de las Células de la Piel:

Las membranas celulares de la piel estan constituídas, entre otras, también por estructuras lipídicas. Las interacciones de derivados especiales del ozono con las membranas celulares de la piel rompen las excesivas fuerzas de atracción y enlaces, así como eliminan los efectos de la agresividad del medio ambiente contaminado, mejorando notablemente de este modo, su relajación, flexibilidad, permeabilidad, suavidad, etc.

Especificamente, en las células de la piel, esto aumenta su capacidad para absorber nutrientes, microelementos y oxígeno, así como para expulsar el material de desecho y los productos finales del metabolismo. Esto mejora la vitalidad de la piel, así como también su aspecto y grado de hidratación, como puede verse en la Figura 8:

FIGURA 8

ENSAYO DE HIDRATACIÓN EN VOLUNTARIOS

Es notable como la Crema Ozonizada logra en la piel una hidratación de mayor duración, comparada con un control positivo como la Crema Base Essex.


Revitalización Celular:

La influencia de los metabolitos especiales del ozono (ozonoterapia) en algunos procesos enzimáticos básicos también conlleva la estimulación de la Glicolisis, esquemáticamente mostrada en la Figura 4 precedente (destacado en verde), la cual, es conocido, es la fuente de energía en forma de ATP más importante para las células aerobias. En este caso, tal estimulación sa alcanza através de una especie de reacciones en cadena, esto es: la activación de la oxidación de la glucosa-6-fosfato por la Glucosa-6-fosfato dehidrogenasa, para la reducción del NADP a NADPH, esta última necesaria para la actividad de la GRd de reposición del pool de Glutatión Reducido, cuyo turnover ha sido acelerado por los metabolitos especiales del ozono, vea la Figura 4 precedente (destacado en azul).

La mayor disponibilidad de ATP permite a las células restaurar ó mejorar funciones básicas ya perdidas o deprimidas. Como ejemplo, la Figura 9 muestra el incremento de la capacidad fagocítica de células de mamífero por los metabolitos del ozono bajo ensayos  in vivo.

FIGURA 9

Como se sabe, la actividad fagocítica de ciertas células especializadas consiste en su capacidad para atrapar e inactivar microorganismos externos invasores y sustancias extrañas, para evitar el daño que estos podrían causar en las células normales. Esta es una parte muy importante de las defensas del organismo contra enfermedades y deterioro general.


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Activación del Sistema Inmunológico:

Diversos estudios realizados in vitro e in vivo ya han demostrado la capacidad de los metabolitos del ozono y la ozonoterapia para mejorar las funciones de los sistemas inmunológicos, tanto celular, como humoralal. Ha sido evidenciado el efecto de incremento en la proliferación y actividad de linfocitos y macrófagos, así como los aumentos en interleukinas, citokinas e inmunoglobulinas bajo el efecto de los metabolitos del ozono. La Figura 10 muestra la normalización de la inmunidad humoral de 120 pacientes inmunodeprimidos, tratados con 3 ciclos de ozonoterapia. Es notable la perdurabilidad de los efectos 6 meses después del último tratamiento. Estos pacientes no habían mejorado con otros tratamientos aplicados anteriormente.

FIGURA 10

ESTUDIO CLÍNICO DE UN AÑO EN 120 PACIENTES INMUNODEPRIMIDOS


Actividad Germicida General (antimicótica, antibacteriana, antiviral):

Esta es una de las propiedades más típica y notable de la ozonoterapia y los metabolitos especiales del ozono. Muchos ensayos in vitro, in vivo y clínicos han sido realizados durante varios años, en los cuales el efecto germicida general ha sido demostrado (vea "Tests Clínicos"). Un corto resumen de los microorganismos que se han comportado como sensibles, según los resultados más importantes de ensayos clínicos e in vitro, se muestran en la Tabla 2:

TABLA 2

ENSAYOS CLÍNICOS
ENSAYOS IN VITRO

PIODERMITIS

PIODERMA PRIMARIO

  • Streptococcus haemolyticus del grupo A.

GINGIVOSTOMATITIS

  • Herpes simplex
  • Staphylococcus aureus
  • Streptococcus hemoliticus
  • Candida albicans
  • Fuso spirilus

VULVOVAGINITIS

HONGOS

  • Cándida albicans
  • Células levaduriformes
ASOCIACIONES
  • Cándida albicans + E. coli
  • Cándida albicans + Proteus
  • Cándida albicans + Klebsiella
BACTERIAS
  • E. coli
  • Staphyl. aureus

AISLAMIENTOS CLÍNICOS

  • Helicobacter pylori 
  • Staphylococcus aureus
  • Streptococcus pyogenes
  • Pseudomonas aeruginosa
  • Escherichia coli

LÍNEAS (EN ORDEN DE SENSIBILIDAD)

  • Staphylococcus aureus ATCC 29213
  • Escherichia coliATCC 25922
  • Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853

CONCENTRACIONES INHIBIT. MÍNIMAS (BACTERIAS) 
(MIC in the range: 0,3 to 4,8 mg/mL)

  • Staphylococcus, 
  • Streptococcus, 
  • Pseudomonas 
  • Escherichia. 
  •  CONCENTRACIONES INHIBIT. MÍNIMAS (HONGOS)

    • Microsporum canis 0.31 mg/mL
    • Trichophyton mentagrophytes 0.63 mg/mL
    • Trichophyton rubrum 2.5 mg/mL

    Regeneración de los Tejidos

      La capacidad de la ozonoterapia y los metabolitos especiales del OZONO para estimular los procesos reparativos de los tejidos ha podido demostrarse, por ejemplo, en estudios controlados con heridas experimentales.

      Además de su efecto anti-inflamatorio y desinfectante, son capaces de promover la formacion de neovasos y fibroblastos en lesiones dérmicas. En el caso de las Gráficas 1 y 2, correspondientes a un estudio realizado en la Univ. de Alfenas, ha sido empleada una asociación particular de aceites ozonizados con ácido α-lipoico, denominada Bioperoxoil®, durante 7 días. Puede facilmente apreciarse la mayor velocidad de formación de estas estructuras, en comparación con el efecto de los controles, con lo cual se garantiza y acelera la curación. Más detalles pueden consultarse en el trabajo original en Mas Info.

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      GRAFICA 1  
     

    GRAFICA 2  

    Las siguientes imágenes presentan muestras al microscopio, típicas de tejido de animales de los grupos Control y Bioperoxoil al 7mo día de tratamiento. Son muy notables  las diferencias en cuanto a presencia de neovasos entre ambos grupos:

       

    CONTROL   

    BIOPEROXOIL

     


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