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Efecto del Estrés Oxidante en la Etiología de las Enfermedades Neurodegenerativas.

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Efecto del Estrés Oxidante en la Etiología de las Enfermedades Neurodegenerativas.

 

Abel Santamaría & y Mina Konigsberg *

& Lab. Aminoácidos Excitadores,Instituto Nacional de Neurología y Cirugía. México, D.F. This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.">This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. 

*Depto Ciencias de la Salud, D.C.B.S. Universidad Autònoma Metropolitana-Iztapalapa México, D.F This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.">This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

 

  Múltiples alteraciones neurodegenerativas en humanos, principalmente las enfermedades de Alzheimer (EA), Parkinson (EP), Huntington (EH) y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), comparten una característica en común: la vulnerabilidad de las células neuronales a las acciones nocivas de las especies reactivas del oxígeno (ERO) y la generación del estado de estrés oxidante (EO) en el tejido nervioso.   

  Las ERO son radicales libres o moléculas altamente reactivas que pueden reaccionar dañando las biomoléculas celulares como las proteínas, los lípidos y el DNA, lo cual afecta a las células, llegando incluso a matarlas. Sin embargo, hay que aclarar que en condiciones normales, el organismo no se encuentra indefenso frente a las ERO, sino que cuenta con defensas antioxidantes que las eliminan o neutralizan, por lo que los daños generados son relativamente bajos. No obstante, durante el EO (que es el estado que se genera cuando el número de ERO sobrepasa al de las enzimas antioxidantes, y por tanto no pueden neutralizarse), si puede llegar a haber daño y muerte celular.     

  Existen diversas razones por las cuales el Sistema Nervioso Central es particularmente vulnerable a las acciones tóxicas de las ERO.  

  La primera causa está relacionada con el alto contenido de lípidos en el cerebro. Los lípidos son el blanco más común para la oxidación por parte de las ERO, y la alta proporción de estas moléculas en el cerebro, en comparación con otros órganos, es una cuestión que no sólo obedece a la peculiar cito-arquitectura que presenta este órgano (mayor superficie membranal en células más largas que contienen proyecciones neuríticas), sino también a las extensas coberturas lipídicas de las fibras neuronales (mielina) que posee. Existen algunas regiones cerebrales particularmente enriquecidas con lípidos, tales como el caudado-putamen y el cerebelo, por lo que resulta evidente que los órganos enriquecidos con lípidos, tales como el cerebro y el hígado, sean más vulnerables al daño oxidante por las ERO.   

  La segunda causa tiene que ver con la alta tasa metabólica del cerebro en comparación con otros órganos. Aquí habría que explicar que todas las células del organismo obtienen su energía a partir de la glucosa y del oxígeno en unos organelos intracelulares llamados mitocondrias. Ahora bien, se sabe que un subproducto de la generación de energía en las mitocondrias son las ERO. Así, debido a la amplia distribución de mitocondrias en el interior de las células neuronales (somas, dendritas, axones y particularmente en terminales sinápticas), necesarias para el demandante metabolismo celular del cerebro, conlleva el riesgo de producir grandes cantidades de ERO.  

  La tercera causa se asocia con una limitada o baja actividad de algunas enzimas antioxidantes en el cerebro, que aunado a la gran cantidad de ERO generadas por las mitocondrias, produce un estado de EO.   

A este respecto, vale la pena destacar que en los tejidos cerebrales post mortem de pacientes de algunas neuropatías degenerativas, tales como la EP y la EH se han encontrado depósitos incrementados de metales como el fierro, que son promotores de la generación de ERO en mitocondrias.  

  Así, puede decirse que el costo para las células del tejido nervioso de la formación masiva de ERO es alto, e incluye la descomposición oxidativa de lípidos, proteínas, DNA, etc. Los mecanismos por los cuales las moléculas específicas son atacadas, así como el papel preciso que juegan diferentes enzimas antioxidantes escapan a la competencia de este artículo, por lo tanto, en este punto sólo se insistirá en la importancia que tienen, tanto el aumento en la formación de ERO, como la simultánea alteración de los sistemas antioxidantes, para la iniciación de procesos de daño y muerte celular, lo cual se ha asociado a la pérdida de células nerviosas durante las enfermedades neurodegenerativas.

 Para terminar, habrá que destacar la importancia del desarrollo de una serie de herramientas experimentales para estudiar el impacto de las ERO en el cerebro. Así, hoy se cuenta con un número considerable de toxinas capaces de inducir daño celular degenerativo en el Sistema Nervioso de animales de laboratorio o en cultivos celulares para generar modelos experimentales que reproduzcan las principales alteraciones morfológicas, bioquímicas, moleculares y conductuales de las diferentes neuropatías humanas. De manera que actualmente en nuestro país y en el mundo, una gran cantidad de científicos se encuentran tratando de entender los efectos del EO en el Sistema Nervioso Central, para sí contrarrestar en la generación ERO y el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas.  

 

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