Estrés oxidativo y enfermedad
Contenidos
1. Introducción2. Estrés oxidativo y…3. Estrés oxidativo mitocondrial…4. H2S5. Funciones del H2S en…6. Potencial neuroprotector de…7. Efectos farmacológicos de…8. ConclusiónAgradecimientosReferencias
✉ Autor correspondiente: Na Young Jeong, MD. Ph.D. Departamento de Anatomía y Biología Celular, Facultad de Medicina, Universidad Dong-A, 32, Daesingongwon-ro, Seo-gu, Busan, 49201, Corea. E-mail: jnyjjyac.krEste es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la Licencia de Atribución de Creative Commons (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Véase http://ivyspring.com/terms para conocer los términos y condiciones completos.
Tabassum R, Jeong NY. Potencial para el uso terapéutico del sulfuro de hidrógeno en las enfermedades neurodegenerativas inducidas por el estrés oxidativo. Int J Med Sci 2019; 16(10):1386-1396. doi:10.7150/ijms.36516. Disponible en
Las funciones del sistema nervioso central (SNC) están relacionadas con la función mitocondrial. En particular, los cambios en el genoma mitocondrial, las anomalías en la dinámica mitocondrial, la producción excesiva de ROS y la acumulación de proteínas mal plegadas podrían contribuir a la aparición de enfermedades neurodegenerativas [27]. Se ha demostrado que las anomalías en la dinámica mitocondrial y la acumulación de metales producen ROS de forma sinérgica [27]. En particular, se ha informado de que la EA, la EP, la EH, la ELA y otras enfermedades neurodegenerativas son el resultado de mutaciones inducidas por las ERO en el ADNmt [28].
Enfermedades neurodegenerativas: una década de descubrimientos abre el camino a los avances terapéuticos
ResumenLas fisiopatologías de las enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la enfermedad de Parkinson (EP) y la enfermedad de Alzheimer (EA), distan mucho de estar plenamente explicadas. El estrés oxidativo (SO) se ha propuesto como un factor que desempeña un papel potencial en la patogénesis de los trastornos neurodegenerativos. Los estudios clínicos y preclínicos indican que las enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por niveles más altos de biomarcadores de SO y por niveles más bajos de biomarcadores de defensa antioxidante en el cerebro y los tejidos periféricos. En este artículo, revisamos los conocimientos actuales sobre la implicación del SO en las enfermedades neurodegenerativas, basándonos en ensayos clínicos y estudios en animales. Además, analizamos los efectos de la modulación del equilibrio oxidativo inducida por fármacos, y exploramos las estrategias farmacoterapéuticas para la reducción del SO.
La producción de ROS como efecto secundario de la respiración aeróbica se produce en la membrana interna de la mitocondria [6] (Fig. 2). La cadena respiratoria (ETC mitocondrial) consta de una serie de complejos unidos a la membrana, como el complejo I (forma reducida de la nicotinamida adenina dinucleótido (NADH)/ubiquinona reductasa), el complejo II (succinato ubiquinona reductasa), el complejo III (ubiquinol citocromo c reductasa), el complejo IV (citocromo c oxidasa) y el complejo V (adenosín trifosfato (ATP) sintasa) [7]. El aceptor final de electrones y protones, una molécula de oxígeno, se somete a una reducción de cuatro electrones, lo que puede conducir a la producción de moléculas de agua. Durante el ETC, los electrones individuales se filtran para reducir el oxígeno molecular y formar O2
Estrés oxidativo en el cerebro
Las enfermedades neurodegenerativas se caracterizan por la presencia de un estado de estrés oxidativo crónico y una desregulación de la respuesta inflamatoria. Numerosas pruebas demuestran que el estrés oxidativo persistente y la neuroinflamación son factores clave en el desarrollo y el mantenimiento del proceso de neurodegeneración progresiva en estas enfermedades. Las principales características del estado de estrés oxidativo son un aumento de los niveles de especies reactivas y una disminución o incapacidad de los sistemas antioxidantes para contrarrestar los radicales libres (Rivas-Arancibia et al., 2010; Halliwell, 2012).
La respuesta inflamatoria está modulada por el estrés oxidativo. Mientras que en un equilibrio redox la respuesta inflamatoria es un mecanismo de defensa, que repara, y se autolimita; en una pérdida crónica del equilibrio redox -como ocurre en las enfermedades neurodegenerativas- se alteran las vías de señalización que modulan el sistema inmunitario, lo que conduce a la desregulación de la respuesta inmunitaria, que favorece el predominio de las respuestas proinflamatorias (Griffiths, 2005; Jayaraj et al., 2017).
Envejecimiento por estrés oxidativo
El estrés oxidativo es inducido por un desequilibrio de los estados redox, que implica una generación excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS) o una disfunción del sistema antioxidante. El cerebro es uno de los órganos especialmente vulnerables a los efectos de las ERO debido a su elevada demanda de oxígeno y a la abundancia de células lipídicas susceptibles de sufrir peroxidación. Estudios anteriores han demostrado que el estrés oxidativo desempeña un papel central en la fisiopatología común de las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. Se ha sugerido una terapia antioxidante para la prevención y el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas, aunque los resultados con respecto a su eficacia para tratar las enfermedades neurodegenerativas han sido inconsistentes. En esta revisión, discutiremos el papel del estrés oxidativo en la fisiopatología de las enfermedades neurodegenerativas y la medición in vivo de un índice de daño por estrés oxidativo. Además, se expondrán los conocimientos actuales sobre los antioxidantes en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas y las direcciones futuras.Palabras clave: Estrés oxidativo, Especies reactivas de oxígeno, Enfermedad neurodegenerativa, Enfermedad de Alzheimer, Enfermedad de Parkinson, Antioxidante
